折射光线方向公式推导

    先给出结论:折射方向公式: t={η_1\over η_2}i+({η_1\over η_2}cos\theta_i-\sqrt{1-sin^2\theta_t})n  要注意的是,这个向量不是单位向量,使用前请自行单位化。   下面开始证明,根据 Snell 法则: {sin\theta_1 \over sin\theta_2}={η_2\over η_1}  下面设定一些常用 […]

可编辑网格的存储方式

  渲染时使用的数据结构往往是数组,因为它节约存储空间而且方便索引进行随机访问。但是在模型编辑软件如 Blender、MAYA 中就不能使用数组,取而代之的是类似于链表的数据结构。   为了方便修改,网格信息时一般不只存储顶点信息,往往还会保存连接信息(mesh connectivity)。 邻接三角形结构     这次要讨论的 […]

OpenGL 中的 mipmap

  mipmap   使用 mipmap 时,OpenGL 根据被映射对象的大小(单位是像素),自动决定使用纹理图的哪个分辨率级别。mipmap 表示着纹理的层次细节(LOD),随着对象图像变小,使用纹理图的大小将减少。mipmap 需要一些额外的计算和纹理存储空间(大概三分之一),但这些消耗是值得的,如果不使用 mipmap ,那么映射到更小图像上的纹理将随着物体移动而闪烁。   Op […]

计算机图形学中的数学知识

  计算机图形学需要的数学基础,取决于希望进入这个领域的深度。如果单纯使用现成的图形引擎或者编辑程序,几乎不需要太多专门的数学知识;如果想要系统学习计算机图形学,那么需要学习代数、三角函数和线性代数;如果需要成为图形学的研究者,那么就应该持续不懈地学习数学。计算机图形学一些领域并不太关心数学思想。但是,如果愿意学习新的数学思想,那么将会有更多选择的自由。  &emsp […]

C++中的RTTI架构

      在 C++ 中,默认提供的运行时类型信息(Run-Time Type Information, RTTI)主要有三个目的: 支持 typeid 操作符 匹配以及捕获抛出的异常(异常分配器) 实现 dynamic_cast 操作符     dynamic_cast 只关注于继承多态的相关转换操作,而 typeid 以及 […]

蒙特卡罗综述

    许多事情在生活中太难以评估,特别是当它涉及非常大的数字。例如,计算一个国家的成年人口的平均高度,将需要测量每个人的身高,身高值相加除以总人数。这明显是不可能的,这种任务需要很长的时间,非常难以求解。在这种情况下,可以做的是取一个样本的人口并计算其平均高度,以此来估算整个国家人口的平均高度。这是统计学中最简单的概念。   需要特别提醒的是,在这个例子中,随机选取的人的身高是随机数, […]

光线追踪简述

    光线追踪(Ray tracing)是三维计算机图形学中的特殊渲染算法,跟踪从眼睛发出的光线而不是光源发出的光线,通过这样一项技术生成编排好的场景的数学模型显现出来。这样得到的结果类似于光线投射与扫描线渲染方法的结果,但是这种方法有更好的光学效果,例如对于反射与折射有更准确的模拟效果,并且效率非常高,所以当追求高质量的效果时经常使用这种方法。 光线追踪分为两种: […]

HDR技术之tone mapping

      现实中人类的眼睛所能看到亮度比的范围是10^5左右。照相机和摄像机可以捕捉到HDR的影响,渲染过程中可以产生HDR的画面。这样问题就出现了,2^{16}或者更高数量级的亮度只能存在电脑里,而一般的显示器只能表示2^8个亮度数量级,用256个数字来模拟 所能表示的信息,这种模拟的方法就是HDR技术核心内容之一,学名叫Tone-Mapping(色调映 […]

interface block 及 UBO、SSBO 详解

    前言   如果要将相机数据、光源数据同时传给地形着色器、阴影着色器等等要怎么做?一种简单的办法是在每个着色器中设置同样的 uniform 变量,然后各自赋值。但这个方法仍然显得太麻烦,有没有方法将数据存储在某个地方,然后需要的着色器自行读取呢?答案肯定是有的。   GLSL 3.1 版本开始支持 uniform block 的数据结构,它可以和 OpenGL 中定义的 uniform bu […]

OpenGL 4.6 新版本特性

        在2017年的 SIGGRAPH 上,Khronos 突然推出了 OpenGL 4.6。相比 OpenGL 4.5,这个版本加入了一些 Vulkan 的技术,进一步完善了 OpenGL。这代表OpenGL还没终结,以后还会绽放新的活力。   这几个扩展进入了核心: GL_ARB_gl_spirv 和 GL_ARB […]

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