01
渲染管线概述
什么是图形渲染管线 · 历史演变 · 游戏与影视应用
基础概念
02
应用阶段
CPU与GPU分工 · Draw Call · 场景数据准备
CPU数据
03
几何阶段
顶点着色器 · 模型/视图/投影变换
变换矩阵
04
光栅化阶段
屏幕映射 · 三角形遍历 · 片元生成 · 覆盖测试
像素硬件
05
片元阶段
片元着色器 · 纹理采样 · 逐片元光照 · Alpha测试
着色器光照
06
输出合并阶段
深度测试 · 模板测试 · 颜色混合 · 双缓冲
帧缓冲混合
07
坐标空间
模型/世界/观察/裁剪/屏幕空间
坐标系数学
08
矩阵运算基础
平移旋转缩放 · 矩阵乘法 · 齐次坐标
线性代数核心
09
顶点着色器深入
顶点属性 · 蒙皮动画 · GPU实例化
动画实例化
10
图元装配
点/线/三角形 · 图元拓扑 · 背面剔除
图元裁剪
11
裁剪与视口变换
CVV规范视体 · Cohen-Sutherland · 视口矩阵
裁剪算法
12
光栅化算法
DDA · Bresenham · 三角形光栅化 · 半空间法
算法效率
13
深度缓冲
Z-Buffer原理 · 深度精度 · Early-Z · Reverse-Z
深度优化
14
纹理映射
纹理坐标 · 过滤 · Mipmap · 各向异性
纹理采样
15
光照模型
环境/漫反射/镜面 · Phong/Blinn-Phong · BRDF
光照反射
16
着色频率
Flat · Gouraud · Phong着色 · 逐像素vs逐顶点
着色对比
17
透明与混合
Alpha混合 · OIT · 预乘Alpha · 顺序无关
透明混合
18
抗锯齿
SSAA · MSAA · FXAA · TAA原理与对比
AA画质
19
延迟渲染
G-Buffer · 延迟管线 · 优缺点 · 正向对比
渲染架构
20
计算着色器
GPU计算 · 线程组 · 共享内存 · 通用计算
Compute并行
21
几何着色器
几何着色基础 · 点精灵 · 法线可视化 · 细分
几何扩展
22
曲面细分
细分控制/评估着色器 · 细分因子 · 置换映射
细分曲面
23
渲染管线优化
CPU/GPU瓶颈 · 带宽优化 · LOD技术
优化性能
24
Shader编程基础
HLSL/GLSL语法 · 语义绑定 · 常量缓冲区
着色器代码
25
高级光照
PBR · 微表面 · IBL · 环境贴图
PBR光照
26
阴影技术
Shadow Map · PCF · CSM · VSM
阴影映射
27
后处理特效
HDR/ToneMapping · Bloom · 景深 · 运动模糊
后处理特效
28
现代API概览
Vulkan/DirectX12 · 命令缓冲 · 管线状态对象
API底层
29
渲染调试工具
RenderDoc · PIX · Nsight · 帧调试
调试分析
30
综合实战
构建完整渲染器 · 多Pass · 架构设计 · 调优总结
项目综合