课程简介：

本课程将全面地介绍现代实时渲染中的关键问题与解决方法。由于实时渲染 (>30 FPS) 对速度要求极高，因此本课程的关注点将是在苛刻的时间限制下，人们如何打破速度与质量之间的权衡，同时保证实时的高速度与照片级的真实感。

本课程将以专题的形式呈现，课程内容会覆盖学术界与工业界的前沿内容，包括：（1）实时软阴影的渲染；（2）环境光照；（3）基于预计算或无预计算的全局光照；（4）基于物理的着色模型与方法；（5）实时光线追踪；（6）抗锯齿与超采样；以及一些常见的加速方式等等。

除了最新最全的内容之外，本课程与其它任何实时渲染的教程还有一个重要的区别，那就是本课程不会讲授任何与游戏引擎的使用相关的内容，并且不会特别强调具体的着色器实现技术，而主要讲授实时渲染背后的科学与知识。本课程的目标是在你学习完这门课的时候，你将有深厚的功底去开发一个属于你自己的实时渲染引擎。（你只需要一如既往地相信 GAMES 平台与闫令琪老师就好。）

具体课程内容请参见课程主页。

教师简介：

闫令琪，加州大学圣芭芭拉分校（UC Santa Barbara）助理教授（Assistant Professor）、博士生导师。闫令琪教授于2013年在清华大学获得学士学位，并于2018年在加州大学伯克利分校（UC Berkeley）获得博士学位。他的主要研究方向是真实感图形渲染（旧称绘制），具体请参考学术主页：https://sites.cs.ucsb.edu/~lingqi/。闫令琪教授目前的主要成就有：（1）在图形渲染领域，他保持着博士期间（5 年）以第一作者身份发表 7 篇 SIGGRAPH 系列论文的最高纪录（SIGGRAPH，SIGGRAPH Asia，ACM Transaction on Graphics）；（2）他的博士论文于 2019 年获得 SIGGRAPH 最佳博士论文奖，并得到官方盛赞“每章都可以作为一篇独立的博士论文”；（3）他的科研成果被直接应用于工业界，如影片《猩球崛起3：终极之战》与《狮子王2019》，以及与 NVIDIA 合作推动了实时光线追踪技术的产生。

直播方式：

GAMES虎牙直播间 webinar.games-cn.org

北京时间每周六、周二上午10:00-11:00，2021年3月13日起

课程QQ群：

650944958

课程主页：

https://sites.cs.ucsb.edu/~lingqi/teaching/games202.html

课程 BBS：

https://games-cn.org/forums/forum/games202/

课程 PPT 和视频：

https://games-cn.org/games202-slidesandvideo/

课程作业：

http://smartchair.org/GAMES202

课程需求：

【必须】：GAMES101：现代计算机图形学入门

【非必须】：着色器编程基础（GLSL 或 HLSL 等等），课程开始时会快速回顾并提供训练用作业

课程安排：

【课时】：暂定 15 节课，每节一小时，每周两节

【作业（非必须）】：暂定 4-6 次小作业，1 次大作业，全部是编程任务，会提供基于 WebGL 的代码框架。作业不作强制要求，自愿完成

【考试】：无考试安排

【证书】：课程结束后，作业完成合格的同学们将会获得由 GAMES 平台颁发的结业证书

【其它】：中文授课，英文课件，采用直播互动形式，每课结束当天会放出录像

教材：

本课程是提高课程，因此绝大多数内容并不能从教科书中找到。相关文献资料等将会随课程进行发放给大家。

【非必须】：Tomas Akenine-Möller 等，”Real-Time Rendering”, 第三版或更高版本； John Kessenich 等，”OpenGL Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL”（OpenGL 编程指南），第八版或更高版本； “Ray Tracing Gems”，”GPU Zen”，”GPU Pro”，”GPU Gems” 等等；

再次强调，与 GAMES101 不同，这些教材与本课程的相关程度非常低，没有太大参考必要。

课程大纲（暂定）：

【1】实时渲染概述

【2】回顾：渲染管线、着色语言、渲染方程、微积分基础

【3】实时阴影 1（shadow mapping，VSM，moment shadow maps）

【4】实时阴影 2（PCSS 与滤波基础，SDF shadows）

【5】实时环境光照（prefiltering，split sum）

【6】实时全局光照 1（屏幕空间：ambient occlusion，screen space ray tracing，RSM）

【7】实时全局光照 2（3D 空间：VPL，LPV，VXGI，RTXGI）

【8】实时全局光照 3（预计算：precomputed radiance transfer，light baking）

【9】实时高质量着色 1（表面模型：Disney principled BRDF，GGX；方法：LTC）

【10】实时高质量着色 2（散射模型：participating media；杂项：NPR）

【11】实时高质量着色 3（复杂模型：BSSRDF，hair，skin，etc.）

【12】实时光线追踪 1（backprojection，motion vector，joint bilateral filtering）

【13】实时光线追踪 2（temporal accumulation，denoising，SVGF，RAE）

【14】实时抗锯齿与超采样（TAA，SMAA，DLSS，etc.）

【15】实时渲染中常用的工业界技术（cascaded/tiled/deferred shading，particles，对游戏引擎的一些简单分析，etc.）

 

本课程的作业提交由CES-Alpha提供。