GAMES202高质量实时渲染笔记Lecture01IntroductionandOverview
首先感谢闫令琪教授对于此高质量课程的无偿讲解与分享，本笔记是个人对课程内容概括，文字来自课程内容，图片来自课程PPT，其中部分内容为了个人日后回顾理解方便，做了个人化甚至是过于繁琐的的理解处理，可能并不便于阅读，如果你对本课程感兴趣还是更推荐直接看原视频学习。连怨虎龙都打不过还来上什么网课，本末倒置。
——闫令琪
序、课程介绍
一、Motivation 实时渲染的意义
二、Evolution of real-time rendering实时渲染的发展史
三、Technological and algorithmic milestones实时渲染里程碑式技术
-Programmable Graphics Hardware可编程渲染管线
- Precomputation-Based Mehods预计算方法
- Interactive Rey Tracing实时光线追踪
序、课程介绍
本课程名称为高质量实时渲染
l 实时：
速度指的是一种速度，做到30FPS以上，
在VR 和AR领域中对于实时要求更高（90FPS以上）。
Intercativity：FPS低于30FPS但每帧仍然渲染的很快。
l 高质量：
实现方式：采用了高阶的方法来让渲染更加真实
高可靠性：采用正确/近似的方式实现，对于渲染坏点容忍度很低。
l 渲染：
将3D的场景通过计算方式转换为一幅图像。
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4Tsqc&zhiwu55.jpg
本课程的4部分主要内容：
l 阴影与环境光
l 全局光照（场景/屏幕空间，预计算方法）
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4JFqt&zhiwu55.jpg课程主要内容
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4gO3j&zhiwu55.jpg全局光照技术http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4dSEa&zhiwu55.jpg阴影和环境光http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4mUIu&zhiwu55.jpg预计算的全局光照http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4dWoW&zhiwu55.jpg实时光线追踪http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4HkS1&zhiwu55.jpg参与介质（散射介质），屏幕空间效果http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P46lmD&zhiwu55.jpg非真实感渲染http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4TEws&zhiwu55.jpg抗锯齿与超采样
本课程不会讲的内容：
l 3D建模或如何使用游戏引擎
l 在影视和动画中的离线渲染
l Neural Rendering 神经网络渲染
l 如何使用OpenGL
l 场景/着色器优化
l 逆向Shaders
l 高性能计算：写CUDA程序
怎样学GAMES202？
l 理解科学和技术之间的差异
科学≠技术
科学代表的是知识
技术代表的是技巧，工程能力，将科学转换为产品的能力
l 实时渲染
背后应用的科学知识，是对离线渲染的简化和近似，和系统的工程实现。
课程的要求：
l 对渲染和图形学强烈的兴趣
l GAME101或其他图形学基础课知识
l 基础微积分知识
l 基础GLSL
l 本课程不需要特别的参考书
l 可能需要的参考书 RTR.4TH
一、Motivation 实时渲染的意义
目前计算机图形学能够通过复杂的模型、光照、材质、光影来生成真实感的图像，用于电影特效制作，但是准确的算法速度非常慢，因此被称为离线渲染。在动画《疯狂动物城》渲染一帧 需要一万个CPU CORE Hour。实时渲染能够在合理的近似下实现看起来最好的结果，即使做了一些近似，仍然能够做出不错的结果。
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4Wu3D&zhiwu55.jpg二、Evolution of real-time rendering实时渲染的发展史
最早实时渲染的3D实现
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4CcHc&zhiwu55.jpghttp://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P48dhV&zhiwu55.jpghttp://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P49UWJ&zhiwu55.jpg飞速进展的10年：
-由于可编程渲染管线被发明
-复杂的环境光、真实的材质、软阴影
但仍然存在局部画面过暗和光影油腻的问题
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4zdjn&zhiwu55.jpg目前：“令人震撼的画面”
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P49r6n&zhiwu55.jpg同时实时渲染被广泛应用在了虚拟现实/增强现实，甚至够使用RTR技术来制作动画电影。
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4o71T&zhiwu55.jpg
三、Technological and algorithmic milestones实时渲染里程碑式技术
-20年前：Programmable Graphics Hardware（shaders）可编程渲染管线
主要是Vertex Shader /Fragment Shader,顶点着色器和片元着色器
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4Qrs0&zhiwu55.jpg- 15年前：Precomputation-Based Mehods预计算方法
复杂的效果能够部分通过预计算实现，以存储的代价减少渲染时的渲染消耗
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4WCVP&zhiwu55.jpg- 8-10年前：Interactive Rey Tracing Interactive级别光线追踪
在GPU上通过很低的采样率 然后通过降噪实现将近实时的光线追踪。
http://i1.go2yd.com/image.php?url=0Tl6P4oldG&zhiwu55.jpg
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