摘要：最近有一个需求是已知一个变换矩阵，如何根据该矩阵获取它的位移、旋转和缩放参数？ 这个问题当初书里没直接讲，但是可以通过已有的知识推导出来。 首先我们知道，图形学中的变换一般有三种：缩放、旋转和位移，它们均可以用4*4的方阵予以表达。 比如缩放矩阵的形式如下： \(\LARGE \begin{bmat
阅读全文
posted @ 2020-12-27 20:33
随笔分类 - Computer Graphics
摘要：之前的文章里，我们介绍了实现IBL漫反射的方法。在这篇文章里我们更近一步，介绍基于镜面反射的IBL。 我们来看看我们要预计算的积分： \(\LARGE L_o(p, \omega_o)=\int_\Omega f_r(p,\omega_i,\omega_o)L_i(p,\omega_i)n \cdo
阅读全文
posted @ 2020-10-24 15:30
摘要：在之前的文章里面，我们介绍了Cook-Torrance BRDF，这是一种常见的用于表现PBR的光照模型。今天我们想要解决的问题是，在该BRDF下，给定物体材质的粗糙度（roughness），该如何生成符合该粗糙度的采样方向呢（这对于路径追踪采样生成入射光、IBL算法中采样计算radiance都很重
阅读全文
posted @ 2020-10-09 21:10
摘要：在进行采样的过程中，经常需要生成随机数，为了能够得到一个尽可能好的采样结果，均匀的随机数是非常重要的。下图是我利用伪随机数采样得到的一系列点，可以看到其实还是不够均匀的： 因此，如何得到一组分布均匀的随机数就成为了一个问题，本文所介绍的低差异序列技术就尝试解决它。 本文主要参考自：https://z
阅读全文
posted @ 2020-09-11 17:14
摘要：在之前的文章里，我们介绍了直接光照的PBR的实现。今天，我们将介绍基于Image Based Lighting（IBL）技术的PBR间接光照的实现方法。 IBL技术是是一类光照技术的集合，它认为可以将周围的环境贴图看成是构成物体间接光照的来源。它环境贴图的每个像素视为光源，在渲染方程中直接使用它。这
阅读全文
posted @ 2020-08-31 19:46
摘要：最近自己在研究一个问题：DX中给定一张Texture，当数据已经存在于GPU端后，应该如何做才能将纹理的数据读取到CPU中？ 要解决这个问题，首先应当知道DirectX中对于一个Texture的描述，这里我们以2DTexture为例，描述它的数据结构如下： typedef struct D3D11_
阅读全文
posted @ 2020-08-26 21:54
摘要：之前介绍了有关PBR技术的一些理论知识，今天来讲一下利用代码如何实现相应的光照算法。 我们提到，我们最终要求解的其实就是这么一个积分： 积分中kd的部分代表光照所产生的漫反射，ks的部分代表光照所产生的高光反射。如果充分考虑间接光照的效果（也就是从光源发射出光线后，不断碰撞反射，最终进入人眼），那这
阅读全文
posted @ 2020-08-16 17:12
摘要：最近策划希望给游戏中的视频增加一个类似抖音的滤镜特效，如下所示： 可以看到，有条纹状和点状的干扰信息时不时出现在视频中。 我在网络上找了一下，还真的没有找到有人实现过这个滤镜的shader，因此只能靠我自己分析滤镜内容来反向推shader了。 首先我们可以发现，在这个特效中，干扰的效果都是呈现为方块
阅读全文
posted @ 2020-08-11 20:39
摘要：Cosine-Weighted是一种对球面进行采样的算法，常用于路径追踪时对入射方向进行采样等领域。在介绍该算法之前，我们先来复习一下概率论的知识。 ###随机变量之间PDF的转换 假设有两个随机变量X和Y，它们的PDF为$p_x(x)$和$p_y(y)$，假设我们已知$p_x(x)$以及Y=f(X
阅读全文
posted @ 2020-08-05 20:14
摘要：上一篇文章我们讲了Cook-Torrance BRDF模型，我们知道它由三个部分组成：法向分布函数、几何函数以及菲涅尔（Fresnel）公式。这次我们讲菲涅尔公式。 当光线碰撞到一个表面的时候，菲涅尔公式会返回被反射的光线所占的比例，根据能量守恒定律我们就可以相应地计算出折射的光线所占比。这种反射占
阅读全文
posted @ 2020-07-22 21:18
摘要：之前我们讲到BRDF定义了入射光的能量到某个方向出射光的能量之比，是一种反映物体材质的重要属性。在PBR技术中，常用的BRDF是Cook-Torrance模型，今天我们来对它进行讲解。 Cook-Torrance BRDF包含了漫反射和高光两个部分： \(\LARGE{f_r=k_d f_{lamb
阅读全文
posted @ 2020-07-22 18:01
摘要：最近在学习LearnOpengl，经过不懈的努力，终于阅读到了PBR的章节，接下来会写一系列博客来总结自己从中学到的理论，并尝试实现其中的算法。 PBR，全称为Physically Based Rendering，是一套尝试用物理的方式来描述现实中渲染效果的技术。相比于前人提到的Phong光照模型，
阅读全文
posted @ 2020-07-19 00:14
摘要：屏幕空间环境光遮蔽（Screen Space Ambient Occlusion，SSAO），是一种在计算机图形学中实现近似环境光屏蔽效果的渲染技术。离线渲染中，在渲染一个物体A时，如果它的周围有一些别的物体B、C等，由于它们遮挡了光线，因此最终渲染出的物体A会显得有一些暗。这种现象在实时渲染就很难
阅读全文
posted @ 2020-07-01 17:31
摘要：上文提到，我们介绍了辐射度量学中的常见概念：辐射能量、辐射通量、辐射照度、辐射强度、辐射亮度，并在介绍辐射强度的时候还引出了立体角的概念。 了解了辐射亮度和辐射强度，我们就可以引出BRDF（Bidirectional Reflectance Distribution Function，中文翻译为双向
阅读全文
posted @ 2020-06-23 20:52
摘要：之前在学习路径追踪的时候没有去细究里面的光学理论，最近趁着有时间把闫令琪老师的计算机图形学课程（万万没想到在B站上也可以学习！）辐射度量学的内容又仔细学习一遍，也算是打下了路径追踪的理论基础。 辐射度量学提供了一组基本的物理量用来测量光辐射，这些物理量也就成为了计算机图形学中重要的基本概念，如下表所
阅读全文
posted @ 2020-06-15 20:26
摘要：最近在做一个游戏需求中用到了和几何计算有关的知识，需要去计算射线和一个平面的交点，计算方法在这里记录一下。 首先定义一条射线：起始点p0和方向d，那么射线上任意一点p=p0 + td。 平面的定义则通过一个法向n和一个顶点来实现，对于平面上的所有点p，p·n = d，d是一个常数。 那么要计算它们之
阅读全文
posted @ 2020-06-09 21:03
摘要：说起Tone Mapping，就不能不提HDR。HDR(High Dynamic Range, 高动态范围)是一种颜色范围，在传统的RGB中，每一个通道的颜色都是从属于[0,1]之间的浮点数范围，0代表纯黑，1代表纯白，超过了1仍然会归为白色；但是在现实光照方程中却没有这个限制，光的强度可以设置为任
阅读全文
posted @ 2020-06-05 11:32
摘要：NormalMap是渲染过程中常见的一种贴图。它的作用是提供一张记录了模型法向分布的贴图。这样一来，可以用更少的面片数，获得更好的表现细节。下图展示了使用NormalMap的效果： 在实际读取具体顶点normal计算的时候会遇到一个问题：NormalMap中存储的法向信息是存储在Tangent空间里
阅读全文
posted @ 2020-05-27 21:42
摘要：ShadowMap是实时渲染中实现阴影效果一种常用的方法，它的基本思路是创建一个光源视角下的深度图；然后在渲染时，将渲染frag的深度和深度图对应的深度进行比较，若frag的深度比深度图的深度值大，则说明它是在阴影下的（有一个物体在它前面遮挡了光线），否则不需要渲染阴影。 但是在实际的实现中，会有一
阅读全文
posted @ 2020-05-20 21:25
摘要：Phong光照模型是计算机图形学中一种非常基础的光照算法,它的高光部分计算公式如下： 其中viewDir是相机坐标和物体坐标之差，reflectDir是光照方向与物体法向的反射，如下图所示： 但是这种计算方式有一个问题，如下图所示： 当相机和光照处于同一侧时，此时得到的反射向量reflectDir和
阅读全文
posted @ 2020-05-06 20:51
浙公网安备 33010602011771号