softcore - why&the basic

多数初学者往往陷入3D API细节。认为绘制带有各种效果的三角形就是在做引擎。或者疲于把各种NV SDK或者D3D SDK的sample code加入自己的工程。当然，用orge3d这样的开源渲染器也可以做出《天龙八部》，《巨人》等商业产品，不过，想快速开发符合要求的次世代渲染器，需要大量实际工程方面的工作。针对范围很狭窄的渲染器而言，对渲染效果质量的调整，以及自行开发美术需要的效果，不是照抄fx composer或者render monkey那么简单。由于对GPU工作原理认识不深，对某些效果优化实现背后的理论基础认识不深，都会直接带来在实际工程中开发的障碍。或者导致质量下降。

按说做为图形程序员应该对3D光栅渲染的整条流水线做到倒背如流。不过3D硬件厂商加速了应用的进程。使得在屏幕上绘制三角形这件工作变得容易。也许会忽略人们对实时三维渲染的系统知识体系建立。在高级图形渲染逐渐进入更复杂光照，全局光，基于物理或模拟基于物理的技术层面之后，不对GPU工作机理做到透彻了解，在工作中会举步为艰。因为所有渲染工作逐渐移到GPU寄存器中用可编程代码进行。整条管道，从Geometry transform，clipping，vertex lighting，到pixel的shading都由程序员控制。但GPU仍然自动进行了screen space的一些工作。包括clipping，扫描线线性插值,texture sampler等。这是光栅器能够数百倍快于raytracing渲染的本质。但如果图形程序员不了解被GPU自动进行的工作，也会象C++程序员不了解缺省构造函数一样盲目。

举例，众所周知普通的shadowmap 完全不具备工程实用性。最重要的是因为出于内存限制，shadowmap texture尺寸不可能满足实际渲染精度需要。并且收到三角形在camera space中斜率影响巨大。Depth Bias问题的本质是什么。与何参数相关。目前采用的各种调节depthmap渲染精度的方法背后理论依据是什么。Perspective shadowmap，light space shadowmap等各自优化方法会遇到什么问题，各自优缺点，以及工程中如何tunning，尤其用于self-shadow的问题。基于PCF(percentage closer filter）的各种软阴影算法的应用。

在对bumpmap技术改进过程中，在tangent space使用ray-tracing的reliefmap以及relaxed cone stepping relief map，以及带有凹凸轮廓的releif map技术。以及parallax map，和其变种dynamic parallax occlusion map。如何在pixel级别用bilinear gouraud 和这些象素级别lighting进行LOD，如何改进parallax map随视角变化而产生纹理浮动的问题，如何调整线性迭代和2分查找对效率和效果的影响。甚至从本质上了解tangent space，phong shading，都要从软件光栅机理开始。