Games202学习笔记1：Recap of CG Basics

学习教程来自:GAMES202-高质量实时渲染

笔记

1. Basic GPU hardware pipeline

渲染管线

2. OPenGL

是一系列在CPU端调用的API用来调用GPU工作。

1. 优点：跨平台。
2. 缺点：碎片化，有很多版本。语言风格为C style，非面向对象。

渲染过程类比：

1. 放置物体/模型：模型声明(VBO)，模型变换矩阵(glTranslate等)
2. 放置画架：声明相机(gluPerspective等)，使用/声明一个FrameBuffer
3. 画布和画架关系：一个Pass可以输出多个Texture(MRT)，Fragment Shader决定了其内容
4. 在画布上作画：着色。本课程重点在顶点着色器、片元着色器2个部分

3. OpenGL Shading Language (GLSL)

描述着色器如何着色的语言：着色器语言经过编译变为在GPU上执行的汇编语言

1. HLSL for DX(vertex + pixel)
2. GLSL for OpenGL(vertex + fragment)

一些变量的声明

1. attribute：顶点着色器中的本地变量
2. uniform：固定的全局变量
3. varying：顶点着色器的变量插值后送给片元着色器
4. highp：高精度

3.1 Debug

工具：Nsight Graphics、RenderDoc
方法：打印颜色

4. The Rendering Equation

正确的用来描述光线传播的公式

PBR:
$$L_o(p,{\omega }_o)=L_e(p,{\omega }_o)+{\int }_{H^2}^{}{f}_r(p,{\omega }_i\to {\omega }_o)L_i(p,{\omega }_i)\cos {\theta }_{i}d{w}_i$$

In Real Time Rendering：对入射光源是否被遮挡(V)单独描述

$$L_o(p,{\omega }_o)={\int }_{{\Omega }^{+}}^{}{L}_i(p,{\omega }_i)f_r(p,{\omega }_i,{\omega }_o)\cos {\theta }_{i}V(p,{\omega }_i)d{w}_i$$

作业

作业0：在框架里实现Bulin-Phong，所有代码已给出
碰到的问题：
没有渲染出来是因为uViewMatrix和uViewMatrix这2个矩阵没有传过来，需要

1. 在Material.js中this.#flatten_uniforms部分声明这2个参数
2. 在MeshRender.js的Draw函数中定义对应的2个矩阵，然后通过gl.uniformMatrix4fv函数传给下一层（参考作业1中的对应代码）

如果没有对vFragPos进行世界空间的转换而仅仅将aVertexPosition传入，那么原本(52,52,52)的缩放就没有起作用，导致光线的衰减是基于(1,1,1)缩放后的世界空间位置计算的

最终效果