渲染在計算機圖形學中是特別重要的環節，也是最能體現效果的，下面是我對渲染方面做的一些理論和技術總結，希望大家斧正。
渲染的定義：從模型生成影象的過程
本質上講：渲染過程試圖利用有限數目的畫素將影象空間連續函式表現成顏色
² 濃淡處理 ²
紋理對映 ²
距離模糊 ²
陰影 ² 柔和陰影 ²
反射 ² 透明，半透明 ²
折射 ² 間接照明 ²
焦散 ² 景深 ²
運動模糊 ²
真實感渲染 ²
非真實感渲染
1.
掃瞄線渲染和柵格化
2.
光線投射：從眼睛投射光線到物體的每個點，查詢阻擋光線的最近物體，也就是把影象當作乙個屏風，每個點就是屏風上的乙個正方形。這個演算法可以確定物體的濃淡效果。
3.
輻射著色：將表面當成漫反射表面，只考慮面與面之間漫反射的相互作用。
4.
光線跟蹤：跟蹤從眼睛發出的光線而不是光源發出的光線，來將編排好的場景的數學模型顯現出來，效率高，效果好。
渲染研究工作主要集中在科學模型的改進（光照模型等）及高效的應用（gpu實時加速等）。
目前成功商業
3d遊戲普遍採用的碰撞檢測是採用
bsp樹及包裝盒方式。簡單講就是採用乙個描述用的正方體或者球型體包裹住
3d物體物件整體（或者是主要部分），之後根據
「描述用
」包裝盒的距離、位置等資訊來計算是否發生碰撞。
實時加速等）。
應用程式階段：
l 執行圖形系統，儲存執行狀態
l 接受使用者輸入
l 決定使用者所在的位置和他們的觀察範圍
l 計算碰撞檢測，使用加速演算法優化場景管理等
l 在繪製之前設定圖形硬體的狀態
l 傳送三角形資料到圖形硬體上用來繪製圖形
幾何處理階段：
l 頂點座標變換
l 光照計算，頂點混合，頂點投影等
l 幾何體裁減
l 視口座標到螢幕座標系的轉化
光柵化階段：
l 多邊形被細化分配到螢幕中的畫素
紋理貼圖階段：
l 使用來改變幾何體的表面顏色
片段處理階段：
l 幀快取操作，包括深度檢測，模板檢測等
l 混合操作，包括透明度混合，紋理混合等
顯示階段：
l 掃瞄幀快取資料顯示到裝置上；
3d實時渲染技術主要是將加速演算法應用到不同的渲染階段
為開發人員提供了直接操縱gpu內部資料處理過程的功能，它通過撰寫稱為著色器的程式來完成對gpu的控制，從而實現對頂點和畫素的處理。
可實現任意複雜的光照模型；可實現逐畫素光照效果；可實現過程文理效果
在頂點處理器中執行的程式叫做頂點程式，其作用是進行頂點變化
在乙個頂點程式中，允許的輸入有位置資訊（這個位置是區域性座標），頂點顏色（在三維繪製頂點時指定的），法向資訊，n個紋理座標，輸出通常有位置，顏色，n歌紋理座標，不輸出的有預設值。 在片元處理器中執行的程式稱作片元程式，其作用是為已經光柵化（圖元處理）的每乙個片元產生它的顏色。對於片元程式，它的輸入只有紋理資訊，輸出也只有顏色資訊。當然輸入的紋理資訊可以封裝其他的可以被光柵化的資訊（如位置，法向等），也可以根據不同的需要和紋理取樣來直接控制每個片元的最終顏色
1. 常用圖形系統api：opengl和direct3d
2. 著色器：
l 頂點著色器（vertex shader）：提供讀寫頂點屬性（頂點位置，法線及顏色屬性）的功能。缺點無法增減頂點。
l 片斷著色器[畫素著色器]pixel shader：提供讀寫畫素資料的功能，可以根據頂點屬性中的位置資訊，紋理座標資訊等計算出最終的畫素屬性，繪製出物體。
l 幾何著色器 geometry shader：可以直接生成頂點資料，彌補了頂點著色器的缺點增強了著色器的功能
3.幾種常見的高階著色語言
real-timeshading language(stanford,2001)
cg（nvidia，2003）；
hlsl（microsoft 2003）；
glsl（3dlabs，2003）；
4.常用的圖形引擎
l ogre：開源
l torque：具備完整功能的3a級的遊戲引擎，跨平台
l gamebryo：跨平台
l unreal3：功能最為強大的圖形渲染引擎，**非常昂貴
5.實時渲染主要解決一下幾個問題
l 如何降低場景的複雜度
ø 空間資料結構，如何組織場景才能更高效的管理場景；
ø 裁剪和剔除，包括背面剔除，視錐體剔除，遮擋剔除，這是可見性演算法的基礎；
ø pvs和portal
ø 多解析度建模，如lod
l 如何提高影象的質量
ø 光照陰影生成方法和全域性照明模型
ø 紋理貼圖方法，包括貼圖原理和各種紋理貼圖演算法；
ø 基於影象的渲染演算法
ø 螢幕的反走樣方法
l 如何使用硬體支援的技術
ø 快取技術，如z-快取，幀快取，累積快取和模板快取
ø 紋理影射
ø 可程式設計著色器
l 如何進行渲染管線的優化
ø 應用程式階段的優化方法
ø 頂點和光柵階段的優化方法；
ø 效能瓶頸的檢測
6.加速演算法中的場景管理
目的：為了更好的對場景中的物體進行組織，從而可以高效的對不需要進行渲染的物體進行可見性提出操作
主要技術：包圍體層次結構方法；bsp樹方法；八叉樹方法；
7. 可見性剔除
view-frustrum culling 視錐體剔除
back-face culling 背面剔除，發生在幾何階段，可以在不同位置運用背面剔除
occlusion culling 遮擋剔除
Flash渲染技術公式
轉換為十進位制 trace hexvalue 十進位制轉換為十六進製制 trace decimalvalue.tostring 16 顏色合成 color24 red 16 green 8 blue color32 alpha 24 red 16 green 8 blue 顏色提取 red colo...
Unity Shader 基於物理的渲染技術
光是一種電磁波，由光源發射出來，與物體相交，一部分被吸收轉化為其他能量，而另一些被散射，最後被感應器 如眼睛 吸收成像 吸收 改變光的能量，不改變光的方向 散射 不改變光的能量，改變光的方向 影響光的乙個重要的特質就是物體材質的折射率 drdf可以用f l,v 來表示，l是入射方向，v是觀察方向 乙...
Unity PBR渲染技術系列一
國慶假期終於空閒了，利用休息這段時間，把最近一直研究unity的渲染技術成果給大家分享一下，目前，在遊戲開發方面，兩個職位比較火，乙個是圖形學程式，另乙個是美術ta。這兩個職位有個共同的特徵就是需要掌握shader程式設計。unity官方提供了一些shader的渲染比如standard。但是這個遠遠...