请尊重原作者的工作，转载时请务必注明转载自：www.xionggf.com 首先上代码： void World::render_scene(void) const { RGBColor pixel_color; Ray ray; float zw = 100.0; int n = (int)sqrt((float)vp.num_samples); Point2D pp; // sample point on a pixel open_window(vp.hres,vp.vres); ray.d = Vector3D(0,0,-1); for (int r = 0; r < vp.vres; r++) // up for (int c = 0; c < vp.hres; c++) { // across pixel_color = black; for (int p = 0; p < n; p++) // up pixel for (int q = 0; q < n; q++) { // across pixel pp.

请尊重原作者的工作，转载时请务必注明转载自：www.xionggf.com 原文地址： 问：应该如何在 3DS Max 中设置摄像机的观察角度，使得渲染出来的 2D 图是一个 isometric 效果。特别地应该如何获取到渲染出来的图像的精确高宽值。当我们想渲染出来的图的高宽比是 1:2 的时候，该如何设置摄像机的位置，设置摄像机的观察角度？ 答：1:如果想渲染出来的图的高宽比是 1:2 的话，这种投影其实不是严格的 isometric（等轴侧）投影。而是类似于 dimetric（正二测，两等角）投影。这种投影的特点便是三个轴中的水平两个轴是按照透视法缩短了。垂直的那个轴则稍微地比按透视法缩短的更为剪短了一点。 Isometric（等轴侧） 投影则是三个轴都是按相等的比例透视缩短的。当使用等轴侧投影的时候，一个轴对齐的菱形将会被投影到水平面上。并且这个菱形的宽高比为：1.732:1 。如下图所示: 在上图中，如果使用宽高比为 2:1 的正二测投影的话。则摄像机俯视水平面的观察角度应该为 30°。如果使用真正的等侧轴投影的话。则摄像机俯视水平面的观察角度应该为 35.264 度。在这里，摄像机的观察角度 A 和投影得到的菱形的宽高比 R 之间的关系是： sin(A) = R 2: 在渲染时，还必须确保渲染用的摄像机，是使用了正交投影的模式。 扩展阅读： Axonometric projection Isometric view setup Isometric View and Isometric Projection

请尊重原作者的工作，转载时请务必注明转载自：www.xionggf.com 现在大部分图形程序员（包括我）可能是从directxsdk处接触到这个概念并开始学习。DirectX SDK中的示例demo较为清晰地展示了一个完整的HDR技术所要采用的流程，如下： 在 float render target 上去渲染当前的场景。 使用 RGBM ， LogLuv 等编码方式来节省所需的内存和带宽 通过 down sample 去计算场景亮度 根据亮度对场景做一个 矫正（tone mapping） 最后输出到一个 rgb8 的 render target 上 上面的流程的四个步骤就展示了四个高大上的概念，我们先一一弄懂这些基础概念，再进一步分析。 1 float render target 首先是float render target。render target（以下简称RT）这个概念就不在此详细描述了，这个概念都还没弄懂的话需要先放下这篇文章，先夯实基础再说。RT可以理解为一系列的像素点的集合。在计算机中自然需要用一个一个字节去表示像素点的RGBA信息。最常见的是使用一个字节去表示像素点的一个颜色分量。这样子表示一个像素点则需要四个字节共32位。但一个字节表示一个颜色分量，比如Red分量的话，最多就只能表示256阶的信息。在很多时候，尤其是在处理我们的HDR信息的时候，256阶是远远不够用。所以我们要采用32位或者更高精度的浮点数去表示每一位颜色分量。float render target正是表示这一个概念。 1.1 RGBM RGBM是一种颜色编码方式，如上所述，为了解决这个精度不足以存储亮度范围信息的问题，我们可以创建一个精度更高的buffer，以扩展之前的那个限定在[0,1]取值域的取值范围，从而使得我们可以在RT上渲染一个更高的亮度范围的画面效果。但使用高精度的buffer则带来另一个问题：即需要更高的内存存储空间和更高的带宽，并且有些渲染硬件无法以操作8位精度的buffer的速度去操作16位浮点数的buffer。因此为了解决这个问题，我们需要采用一种编码方法将这些颜色数据编码成一个能以8位颜色分量的存储的数据。编码方式有多种，例如RGBM编码，LogLuv编码，等等。假如有一个给定的包含了RGB颜色分量的颜色值C，将其编码成一个含有RGBM四个分量的颜色值的步骤是： 定义一个"最大范围值",假定为变量MaxRange 取得C的RGB分量中最大的那个值。将这个最大值赋值给变量maxRGB。 用maxRGB除以MaxRange，得到商，将这个商赋值给变量M 用M乘以255得到结果值之后，取得大于这个结果值的最小整数，然后再将这个最小值除以255之后，再赋值给变量M 最后，用C的各个颜色分量，除以M和MaxRange的乘积，作为最终结果颜色的RGB分量，M就作为最后一个分量。 这些步骤写成shader代码如下: float MaxRange = 8; float4 EncodeRGBM(float3 rgb) { float maxRGB = max(rgb.x,max(rgb.g,rgb.b)); float M = maxRGB / MaxRange; M = ceil(M * 255.0) / 255.

请尊重原作者的工作，转载时请务必注明转载自：www.xionggf.com 术语 解释 IMR Immediate Mode Rendering 立即渲染模式 TBR Tile Based Rendering 分块渲染模式。该模式架构在把三角形场景变成像素图（光栅化）前，先把整个画面分成小块，这些小块的渲染在GPU上的高速缓存里进行，这样就避免了对帧缓存（位于系统内存里）的频繁读写和修改。当然，由于一个三角形可能被分在几个不同的块里，三角形的数据（几何数据）可能被需要多次读取，但总的来说还是能大大减少对系统内存的访问，节约了带宽的同时也减少了电力消耗。 TBDR Tile Base Defered Rending 分块延迟渲染模式。该模式相对于TBR而言，在光栅化之后，有一个HSR（Hidden Surface Removal)）硬件单元，通过对一个块内的三角形进行测试，剔除掉被遮挡的三角形，合成一幅由所有可见部分组成的画面，交给后续的流水线去渲染。这样不可见部分就不需要Pixel Shader去做相应的计算，也不需要去拾取相应的纹理，节省了计算量的同时也节省了带宽，对移动设备来说有很大的帮助。 Unified Shader 统一式渲染架构 即顶点着色器和片元着色器是共用同一个ALU Discrete Shader 分离式渲染架构 即顶点着色器和片元着色器是分开的，不共用同一个ALU GFLOPS FLOPS是Floating-point Operations Per Second 即每秒所执行的浮点运算次数的英文缩写。它是一个衡量计算机计算能力的量，这个量经常使用在那些需要大量浮点运算的科学运算中。有时也会被记为flop/s。GFLOPS就是 Giga Floating-point Operations Per Second。即每秒10亿次的浮点运算数，常作为GPU性能参数，但不一定代表GPU的实际表现，因为还要考虑具体如何拆分多边形和像素、以及纹理填充，理论上该数值越高越好。1GFlops = 1,000MFlops。 像素填充率 像素填充率是指图形处理单元在每秒内所渲染的像素数量，单位是MPixel/S（每秒百万像素），或者GPixel/S（每秒十亿像素），是用来度量当前显卡的像素处理性能的最常用指标。显卡的渲染管线是显示核心的重要组成部分，是显示核心中负责给图形配上颜色的一组专门通道。渲染管线越多，每组管线工作的频率（一般就是显卡的核心频率）越高，那么所绘出的显卡的填充率就越高，显卡的性能就越高，因此可以从显卡的象素填充率上大致判断出显卡的性能。像素填充率的最大值为3D时钟乘以渲染途径的数量。如NVIDIA的GeForce 2 GTS芯片，核心频率为200 MHz，4条渲染管道，每条渲染管道包含2个纹理单元。那么它的填充率就为4x2像素x2亿/秒=16亿像素/秒。 纹理填充率 纹理填充率是指一秒钟内纹理渲染的数目，计算公式为：3D芯片时钟 * 像素渲染管线数目 * 单个纹理使用的texel数目。例如：ATi Rage 128GL的主频为125MHz，有两条像素渲染管线。每条管线可以为一个双线性过滤像素上色，而双线性过滤需要4个texles。因此Rage 128GL纹理填充率为：125（时钟）* 2（像素渲染管线条数）* 4（texels）= 1000 Mtexels/s或1G texels/s。 显存带宽 显存带宽是指显示芯片与显存之间的数据传输速率，它以字节/秒为单位。显存带宽是决定显卡性能和速度最重要的因素之一。显存带宽=显存频率×显存位宽/8

请尊重原作者的工作，转载时请务必注明转载自：www.xionggf.com 简单地说POSITION语意用于顶点着色器，用来指定这些个位置坐标值，是在变换前的顶点的object space坐标。SV_POSITION语意则用于像素着色器，用来标识经过顶点着色器变换之后的顶点坐标。 SV是Systems Value的简写。在SV_Position的情况下，如果它是绑定在一个从VS输出的数据结构上的话，意味着这个输出的数据结构包含了最终的转换过的，将用于光栅器的顶点坐标。或者，如果你将这个标志绑定到一个输入给PS的数据数据的话，它会包含一个基于屏幕空间的像素的坐标。所有的这些SV语义都在DirectX SDK文档中有描述。 vertex shader将会输出顶点的坐标到裁剪空间中，并且这些坐标是使用齐次坐标系的。一般地，这些基于裁剪空间的齐次坐标，是通过对输入的对象空间坐标位置乘以一个WVP矩阵而得到的。然后在光栅器中，这些齐次坐标将会进行透视除法，即对这些坐标的每个分量除以w，做完透视除法后，这些坐标值将会限定在一个左下角是-1，右上角是1的视口范围中。然后做完“把Y坐标翻转，把取值范围从[-1,1]限制到[0,1]，接着xy方向分别乘以视口的宽高”的视口变换之后，你便获得了“以SV_Position为标识的，传递给PS的，取值范围是[0,视口高宽]，视口左上角为坐标原点的”像素位置坐标。 从D3D10开始出现的SV_Position语意，提供了类似于在Direct3D9对应的Shader Model3.0版本中的VPOS语意。在SM3.0中增加的VPOS语意，是特意用来表示某个像素点的坐标为屏幕空间坐标的。在D3D10及更高的版本中，SV_Position语意同样指定了某个像素点的坐标为屏幕空间坐标。但与VPOS不同的是，指定了SV_Position语意的屏幕空间坐标，光栅器已经自动地对这个值做了0.5像素的偏移，也就是说这个坐标对应的是该像素的中心点而不是左上角。

请尊重原作者的工作，转载时请务必注明转载自：www.xionggf.com 绘制图形的代码 Tiny3D核心的图形绘制代码调用栈如下图所示 Device::DrawBox函数 Tiny3D的核心绘制代码的入口函数Device::DrawBox函数 // theta mesh的旋转角度 // box_vertices mesh的原始模型顶点数据 void Device::DrawBox(float theta, const T3DVertex* box_vertices) Device::DrawBox函数的实现如下代码所示： void Device::DrawBox(float theta, const T3DVertex* box_vertices) { T3DMatrix4X4 m; T3DMatrixMakeRotation(&m, -1.0f, -0.5f, 1.0f, theta); transform_.SetWorldMatrix(m); transform_.Update(); DrawPlane(&box_vertices[0], &box_vertices[1], &box_vertices[2], &box_vertices[3]); DrawPlane(&box_vertices[4], &box_vertices[5], &box_vertices[6], &box_vertices[7]); DrawPlane(&box_vertices[0], &box_vertices[4], &box_vertices[5], &box_vertices[1]); DrawPlane(&box_vertices[1], &box_vertices[5], &box_vertices[6], &box_vertices[2]); DrawPlane(&box_vertices[2], &box_vertices[6], &box_vertices[7], &box_vertices[3]); DrawPlane(&box_vertices[3], &box_vertices[7], &box_vertices[4], &box_vertices[0]); } 步骤就是如下的几步： 根据传递进来的mesh的旋转角度theta，调用T3DMatrixMakeRotation函数构建world matrix，然后更新到Transform类中去 调用Transform::Update函数，更新world-view-projection matrix，这WVP matrix将在后面的用来变换顶点。 把一个六面体BOX拆分成6个矩形面，调用DrawPlane函数进行绘制。 Device::DrawPlane函数 Device::DrawPlane函数的实现如下代码所示： void Device::DrawPlane(const T3DVertex* p1, const T3DVertex* p2, const T3DVertex* p3, const T3DVertex* p4) { T3DVertex _p1 = *p1, _p2 = *p2, _p3 = *p3, _p4 = *p4; _p1.