理论图形学

• 游戏渲染的理论基础和图形学中的渲染是一样的。
  不过渲染研究更关注于算法理论的正确性而对于实时性没有太多的要求，而在游戏渲染中实时性则至关重要。对实时渲染的关注构成了游戏渲染和渲染理论之间的主要差别。
• 这种理论模型没有特定的性能约束，根据最后的开销决定应用的场所
  • Realtime 实时效果 // 20+
  • interactive 可以交互的实时 // 10+
  • offline rendering
    out-of-core rendering // 需要花费大量时间去计算获得电影CG的效果

游戏引擎的渲染-Lighting Materials and Shaders

• 渲染简单来看就是让光照生效

• 概述渲染结果的方程式

• 我们把渲染看成从Observer观察物体表面上的任意一个点X， X可以是二维的或者三维的。
  • 首先约定Observer的观察角度为Wo(o表示Omega, Ω 欧米茄).
  • 当观察点X存在自发光， Observer会在Wo的角度上接收到来自于X发射的光线，这个对应方程式的前段。
  • 当观察点X被其他光源照射时，把从球面上所有可能的入射角射出的光对X产生的影响做一个积分，这个对应方程式的后段.
    • 入射光的强度影响由入射角度θ决定
    • 由一个BRDF的双向反射方程描述最后的结果

地形渲染 Terrain Rendering

地形渲染需要模拟真实的地面环境，另外还需构建一些想象的环境

• 高层图: Height Ma
• 等高线图: Contour Map
• 符合分形的原则

Ambient Occlusion

• AO让结构空间感更加清晰
• 效果：
  在光场中表现出了一定的明暗关系，小凹槽比较黑，凸出的地方比较亮→ 符合生活实践

• 对比图