计算机图形学

看一个游戏的图形方面做得如何，一般可以参考画面亮不亮，原因是这关系到了全局光照。

光栅化 Rasterization

把三维的几何形体画在屏幕上，这个画的过程，就叫光栅化。

几何学 Curves and Meshes

光线追踪 Ray Tracing

从相机发射光线穿过每个像素，计算交集和阴影，并继续反射光线直到它们击中光源。

动画、仿真 Animation/Simulation

其他行业应用。

总结

描述整个渲染管线

现代GPU常规流程。具体的可以看渲染管线篇。

0.一堆三维空间的顶点。

1.将顶点做MVP变换，拉伸转换成2维平面。这步涉及2种相机、根据相似三角形确定的拉伸矩阵、纹理映射。（如果是顶点着色模式，这在一步，还会进行Shading。

纹理映射：这一步就要做，因为需要在3维空间内和uv贴图进行一一映射。关系是二维像素 - 三维平面 - uv贴图。

2.将二维平面的点进行连线，做出大量三角面（顺时针为正面）。

3.将三角面进行采样，投射到屏幕的像素点上，这一步叫光栅化。这步涉及：光栅化的预处理视口变换、采样阶段的优化包围盒、为了抗锯齿做的预处理（滤波、模糊）。

视口变换：光栅化的预处理，将一个 [-1,1] x [-1,1] 的2维平面，转换成[width,0] x [0,height]的笛卡尔坐标系内来表示。
抗锯齿：通过对图像模糊预处理（使用傅里叶来低通滤波），再用 多重采样抗锯齿 MSAA（超采）或其他技术来采样。

4.确定了像素点，像素点之间还需要实现遮挡，用Z-Buffer。（如果是全像素着色模式，这在一步，还会进行Shading。

Z-Buffer：只渲染每个像素上depth最浅的那个颜色。当物体发生运动后，会同步更新深度，有更小值出现就重新赋色。

5.通过 帧缓存技术 Framebuffer，将前面确定的像素点渲染到屏幕上。

帧缓存技术 Frame Buffer（Memory for a Raster Display）：将显卡中的一块内存区域中，存储的内容反映到屏幕上。

6.Shading单独拉出来说。着色目的是为了确定一个像素点的颜色系数，它受到uv贴图上对应的像素点+光反射，得到最终值。光反射在Blinn-Phong模型下，有3种光源：高光、漫反射、环境光照。着色频率分为3种：逐三角面、逐顶点、逐像素。

此外，纹理处理也有2种处理：Mipmaps (1/3)、Ripmaps 各异向性过滤（3倍）。

补充

前向渲染 (Forward Rendering)：把空间的点进行各种剪裁后，进行处理。先渲染一遍物体，把法线和高光存在ARGB32的渲染纹理中（法线用rgb通道，高光用a通道），存在了z buffer里；然后通过深度信息，法线和高光信息计算光照（屏幕空间），光照信息缓存在Render Texture中；最后混合。

延后渲染 (Deferred Rendering)：将摄像机空间的点光栅化转化成屏幕坐标后再进行处理。先不进行光照运算，对每个像素生成一组数据(G-buffer)，包括位置，法线，高光等，然后用这些数据将每个光源以2D后处理的方式施加在最后图像上（屏幕空间），然后只进行了一次光照计算就实现了最终效果。缺点：不适用于半透明。