KlayGE游戏引擎

Anti-alias，简称AA，在图形学中广泛地用于提升渲染质量。经过几十年的发展，AA也从离线渲染逐步普及到了实时渲染的领域。本系列文章将总结一下在实时渲染中使用的AA方法的前世和今生。本篇集中讨论硬件提供的AA方法。 [caption id="attachment_1126" align="aligncenter" width="258"] 图1. 一个像素内部的采样点。16个红圈表示16个采样点，蓝色和黄色是覆盖了这个像素的两个三角形。[/caption] SSAA Super Sampling Anti-Aliasing是最直观的一种AA方法。实现方法之一就是渲染一个大图，然后downsample，这相当于在每个最终像素内部做了一个均匀分布采样。更通用的描述是，每个像素分布多个采样点（可以均匀分布、Poisson分布、随机分 ...

OpenGL ES在移动设备上大行其道，在PC上要开发点东西，一般就需要一个OpenGL ES Emulator。目前常见的模拟器有来自AMD、ARM、Qualcomm和NVIDIA的。他们的能力如何呢？让我们来进行一次简单的横向比较。 基本特性 厂商 AMD ARM 名称 OpenGL ES 2.0 Emulator （已经卖给Qualcomm） OpenGL ES 2.0 Emulator v1.2 模拟目标 AMD handheld GPU Mali 核心版本 2.0 1.x，2.0 扩展 GL_AMD_alpha_test GL_AMD_compressed_3DC_texture GL_AMD_compressed_ATC_texture GL_AMD_logic_op GL_AMD_program_binary_Z400 GL_AMD_writeonly_rendering GL_EXT_texture_filter_anisotropic GL_EXT_texture_type_2_10 ...

上周的帖子刚提到NVIDIA宣布了CUDA 4，昨天就收到NV的邮件说CUDA 4.0 RC可以下载了。developer注册用户可以从http://developer.nvidia.com/object/cuda_4_0_RC_downloads.html找到。 本来不打算说什么，碰巧在某网站看到了一篇所谓的“新特性解析”，典型的一个不懂技术的小编装懂地写软文。所以我不得不在这里拨乱反正，以免国内读者受其误导。 CUDA 4.0的更新主要集中在三方面 简化并行程序的移植 加速多GPU编程 更好的工具链支持 简化并行程序移植 在CUDA（其实还有AMD的stream）出来之前，并行程序移植GPU只能直接用shader，限制诸多，代码不灵活，基本算重写，而不是移植。有了CUDA之后，情况有所好转。在CUDA 4.0下， ...

Gamma校正对于图形和图像来说是个常提的概念，但对于gamma的缘由和使用方法，却存在着很多传说。本文将尽可能解析gamma校正来源，破解各种迷思。 Gamma校正从何而来 有一种常见的说法，gamma来源于眼睛对光感受。我也曾经错误地采用了这种说法。在wikipedia上查到了gamma的真正来源： 开发gamma编码是用来抵消阴极射线管（CRT）显示器的输入和输出特性。电子枪的电流，也就是光的亮度，与输入的正极电压的变化是非线性的。通过gamma压缩来改变输入信号抵消了这个非线性，因此输出图像就能有预期的亮度。 所以，gamma校正和人眼特性无关，仅仅和CRT有关。更新的显示方法，比如LCD和等离子之类，为了保证兼容，也都选择了和当年CRT一样的非 ...

前一阵子连载的“KlayGE中的延迟渲染”系列文章经过整理，现在有一个完整的版本放在wiki网站：http://www.klayge.org/wiki/index.php?title=%E5%BB%B6%E8%BF%9F%E6%B8%B2%E6%9F%93。

偶然发现了一个检测浮点数是否是NaN的做法：如果f == f返回false，就表示f是NaN。对于float和double都管用。

KlayGE中的延迟渲染（四）集中在Anti-alias的方法，本篇是这个系列的完结篇，我们一起来探讨未来将对延迟渲染所做的改进。 展望未来 shading pass再次渲染物体的改进 Deferred Lighting最受争议的一点应属在shading pass需要再次渲染几何体了。如果物体很多，尤其是有tessellation和GS的，多渲一遍有可能抵消了lighting pass带来的性能提升。改进的方法之一就是在建立G-Buffer阶段，用类似Deferred Shading的fat G-Buffer。除了原先的一张纹理，还需要一张纹理用来存放diffuse信息。但是lighting pass和原来一样，不涉及diffuse。shading pass就变成画一个全屏四边形，从G-Buffer的第二章纹理读取diffuse，进行着色。甚至emit也这么处理。 ...

KlayGE中的延迟渲染（三）介绍了lighting pass的优化技巧，本篇将讲解anti-alias。 Anti-Alias 从Deferred Shading发明的一天起，anti-alias的问题就一直困扰着所有Deferred的方法。虽然很多无良的游戏厂商直接在Deferred Rendering的游戏里不支持AA，但确实AA对提升画面质量很有帮助。 Edge AA 在Deferred的框架里，很自然会想到用Edge AA来处理AA。其过程不外乎： 边缘检测，得到每个像素“像边缘的程度” 在shader里根据“像边缘的程度”来控制采样坐标 这本身并不是个复杂的过程，尤其是第二步，非常直截了当了，所以这里集中讨论的是如何进行边缘检测。 GPU Gems 2的“Deferred Shading in STALKER”一文提供了一种边缘检测的 ...

在KlayGE中的延迟渲染（二）里，Deferred Lighting的3个阶段都已经得到解释，本篇将讲解如何更快地计算lighting pass。 Light volume 在Deferred Rendering中，表示一个光源最简单的方法就是一个全屏的四边形。它能让G-Buffer的每一个pixel都参与计算，在pixel shader中才过滤掉多余的像素。虽然可以保证结果正确，但毕竟多余计算太多，效率不高。这里常用的一个优化就是用一个凸的几何形状来表示光源。该几何 形状覆盖的pixel才计算该光源对它的贡献。显而易见的是，spot light用圆锥，point light用球或者立方体，directional light和ambient light用全屏四边形。下图画了一个spot light的volume： 这样的几何体类似于古老的shado ...

在有些设备上只有float没有double，比如前几代GPU、部分移动设备等。当非得用到double精度的时候该怎么办？ 我记得去年在某个地方见到过用2个float模拟double的作法，经过一番玩命地搜索，得来全不费功夫，就在CUDA SDK的Mandelbrot例子里找到了2个float模拟double乘法的函数。甚至，GTX280上的double也是类似的方法模拟出来的，所以慢的惊人，只有float八分之一的速度。（EDIT: Mandelbrot在GTX480上，float和double都可以到60-70 fps，模拟的话只有20-30 fps，Fermi的double速度上去了） 先show一下模拟乘法的函数dsmul： // This function multiplies DS numbers A and B to yield the DS product C. __device__ inline void dsmu ...