图形系统

• 屏幕上所有的像素的颜色值都存储在一个被称为帧缓冲区（frame buffer）巨大的内存块中；

• 改变屏幕上的图片需要改变被存储在帧缓存区（frame buffer）中的颜色值；

• 屏幕每秒被重新绘制许多次；

gui

• gui的特点就是，这个ui thread，不要block它，因为它有任务在身，每隔1/60s左右，它要执行一次渲染任务，就是在屏幕上把你要的图形给绘制出来，所以如果有操作block了这个线程，超过1/60s的话，用户就会觉得卡顿

渲染

• 概念：计算机将用数学描述的3d场景通过计算自动化成图像的过程；
• 图像：对于计算机来说，图像就是一个二维排列的数据块，是一个离散采集的样本集；
• 所以，渲染可以看做是对 3d场景 的 数学模型 进行 离散采样 的一个过程；

渲染技术的分类：

• 扫描线渲染与栅格化：将场景切碎（离散）之后，贴到图像（屏幕）上来

  • 将场景物体投射到屏幕上之后离散， 从而确定颜色 ；

• 光线追踪：将图像切碎后投射到场景当中去；

  • 将像素沿视线方向投射到场景物体表面, 从而确定颜色 ；
  • 根据几何光学，从反射光线或者折射光线入手，倒推出入射光线，然后，沿着入射光线的反方向一路继续倒退，直到找到光源；

• 辐射着色

• 光线投射

结论：

• 光线追踪和辐射度方法，主要是一种光照模型，光线追踪擅长 镜面反射 和 折射 ，而辐射度方法擅长 漫反射 和 大面积光源 的模拟

• 一个完整的渲染

  • 采样方法
  • 光照模型
  • 材质模型

网格渲染，阴影渲染

• 视觉工业，CG领域的技术实现思路完全不同
  • 这些工具会借鉴类似游戏领域的思路，（类似引文中的 预渲染技术 为主,
  • CG专业工具都要求 渲染管线 的完整，精确和前后统一，更多采用 延迟渐进 的 准实时渲染 方案, 也被称为 交互式渲染
  • 其架构能使用所有可用的计算单元，（cpu+gpu，并随网络节点平行扩展）充分利用计算资源，接近 实时渲染

实时渲染

• 在三维场景有动态的时候，计算机给你即时的 光影 / （光照，阴影） 反馈；
• 涉及到需要人机交互并且需要实时反馈的画面，都需要用到实时渲染；

实时

• 液晶显示屏上的画面，都是靠计算机一幅幅画出来的；所以显示器有个属性叫做 刷新率 ;
  • 液晶显示器的内容是计算机一帧，一帧画出来的，所以叫 实时的
  • 动画片的 下一幅 都是过去画好的，所以叫 非实时，离线的

渲染

• 是一个过程，把人为组织好的数据，经过计算机处理后，呈现到屏幕上的过程
  • 组织好的数据：美术人员画好的图，做好的3d模型；