GPU精粹

第Ⅰ部分 几何体

第1章 使用GPU 生成复杂的程序化地形

1.1 介绍

1.2 Marching Cubes 算法和密度函数

1.2.1 在单元内生成多边形

1.2.2 查找表

1.3 地形生成系统概述

1.3.1 在地形块内部生成多边形

1.3.2 生成密度值

1.3.3 写一个有趣的密度函数

1.3.4 定制地形

1.4 在地形块中生成多边形

1.4.1 边缘数据

1.4.2 生成地形块：方法1

1.4.3 生成地形块：方法2

1.4.4 生成地形块：方法3

1.5 纹理和光影

1.6 对实际应用的考虑

1.6.1 细节层次

1.6.2 外部对象的碰撞和光照问题

1.7 结论

1.8 参考资料

第2章 群体动画渲染

2.1 目的

2.2 实例化的简单回顾

2.3 技术细节

2.3.1 基于常量的实例化

2.3.2 使用动画纹理的调色板蒙皮

2.3.3 几何变化

2.3.4 LOD 系统

2.4 其他考虑因素

2.4.1 颜色变化

2.4.2 性能

2.4.3 整合

2.5 结论

2.6 参考资料

第3章 DirectX 10 混合形状：打破限制

3.1 介绍

3.2 Dawn 例子的实现

3.2.1 DirectX 10 的特性

3.2.2 定义网格

3.2.3 流输出的方法

3.2.4 缓冲区-模板方法

3.3 运行例子

3.4 性能

3.5 参考资料

第4章 下一代SpeedTree 渲染

4.1 介绍

4.2 轮廓裁减

4.2.1 轮廓鳍挤压

4.2.2 高度追踪

4.2.3 轮廓细节层次

4.3 阴影

4.3.1 树叶自遮挡

4.3.2 级联阴影贴图

4.4 树叶光照

4.4.1 两边光照

4.4.2 镜面光照

4.5 高动态范围和反锯齿

4.6 半透明覆盖

4.6.1 将半透明覆盖应用于SpeedTree

4.6.2 细节层次的交叉衰减

4.6.3 轮廓边反锯齿

4.7 结论

4.8 参考资料

第5章 普遍自适应的网格优化

5.1 介绍

5.2 总览

5.3 自适应优化模式

5.4 渲染工作流

5.4.1 深度标签计算

5.4.2 CPU 阶段的渲染循环

5.4.3 GPU 阶段的优化处理

5.5 结果

5.6 结论和改进

5.7 参考资料

第6章 GPU 生成的树的过程式风动画

6.1 介绍

6.2 GPU 上的过程式动画

6.3 现象学方法

6.3.1 风场

6.3.2 树的概念结构

6.3.3 模拟的两种分类

6.4 模拟步骤

6.5 渲染树

6.6 分析和比较

6.6.1 优势

6.6.2 劣势

6.6.3 性能评估

6.7 结论

6.8 参考资料

第7章 GPU 上基于点的变形球可视化

7.1 变形球、光滑粒子流体力学和表面粒子

7.1.1 各种方法的对比

7.1.2 在GPU 上基于点的表面可视化

7.2 限制粒子

7.2.1 定义显式表面

7.2.2 速度限制等式

7.2.3 在GPU 中计算密度场

7.2.4 选择散列函数

7.2.5 创建并查询散列表

7.3 局部粒子斥力

7.3.1 斥力等式

7.3.2 GPU 端最近的邻居

7.4 全局粒子传播

7.5 性能

7.6 渲染

7.7 结论

7.8 参考资料

第Ⅱ部分 光照和阴影

第8章 区域求和的差值阴影贴图

8.1 介绍

8.2 相关工作

8.3 percentage-closer 过滤

8.4 差值阴影贴图

8.4.1 过滤差值阴影贴图

8.4.2 偏离

8.4.3 光渗色

8.4.4 数值稳定性

8.4.5 实现注释

8.4.6 差值阴影贴图和软阴影

8.5 区域求和差值阴影贴图

8.5.1 生成区域求和表

8.5.2 数字固定性重访问

8.5.3 结果

8.6 percentage-closer 软阴影

8.6.1 遮挡体查找

8.6.2 渐变区域尺寸估计

8.6.3 阴影过滤

8.6.4 结果

8.7 结论

8.8 参考资料

第9章 使用全局照明实现互动的电影级重光照

9.1 介绍

9.2 算法总览

9.3 聚集样本

9.4 一次反射的间接照明

9.5 用于压缩的小波

9.6 增加多次反射

9.7 对稀疏矩阵数据进行压缩

9.8 基于GPU 的重光照引擎

9.8.1 直接照明

9.8.2 小波变换

9.8.3 稀疏矩阵乘法

9.9 结果

9.10 结论

9.11 参考资料

第10章 在可编程GPU 中实现并行分割的阴影贴图

10.1 介绍

10.2 算法

10.2.1 步骤1：分割视锥体

10.2.2 步骤2：计算光的变换矩阵

10.2.3 步骤3 和4：产生PSSM 和综合阴影

10.3 基于硬件的实现方法

10.3.1 多步方法

10.3.2 DirectX 9 级别的加速

10.3.3 DirectX 10 级别的加速

10.4 进一步的优化

10.5 结果

10.6 结论

10.7 参考资料

第11章 使用层次化的遮挡剔除和几何体着色器得到高效鲁棒的阴影体

11.1 介绍

11.2 阴影体综述

11.2.1 Z-Pass 和Z-Fail

11.2.2 阴影体生成

11.2.3 性能和优化方法

11.3 实现方法

11.3.1 针对低质量网络的鲁棒阴影

11.3.2 使用几何体着色器动态生成阴影体

11.3.3 使用层次化遮挡裁剪提高性能

11.4 结论

11.5 参考资料

第12章 高质量的环境遮挡

12.1 回顾

12.2 问题

12.2.1 圆盘形状的失真

12.2.2 高频的尖点失真

12.3 一个鲁棒的解决方法

12.3.1 对不连续性进行光滑处理

12.3.2 移除尖点并加入细节

12.4 结果

12.5 性能

12.6 一些注意事项

12.6.1 强制收敛

12.6.2 可调整的参数

12.7 后续工作

12.8 参考资料

第13章 作为后置处理的体积光照散射

13.1 介绍

13.2 云隙光

13.3 体积光照散射

13.4 后置处理像素着色器

13.5 屏幕空间遮挡方法

13.5.1 遮挡pre-pass 方法

13.5.2 遮挡模板方法

13.5.3 遮挡对比方法

13.6 一些注意事项

13.7 演示

13.8 扩展

13.9 结论

13.10 参考资料

第Ⅲ部分 渲染

第14章 用于真实感实时皮肤渲染的高级技术

14.1 皮肤外观

14.1.1 皮肤表面反射

14.1.2 皮肤子表面反射

14.2 皮肤渲染系统总述

14.3 镜面表面反射

14.4 散射理论

14.4.1 漫反射剖面

14.4.2 使用漫反射剖面渲染

14.4.3 漫反射剖面的形状

14.4.4 一个高斯和漫反射剖面

14.4.5 拟合预测的或测量的剖面

14.4.6 配置漫反射剖面

14.4.7 对皮肤的高斯和拟合

14.5 高级子表面散射

14.5.1 纹理空间漫反射

14.5.2 改进的纹理空间漫反射

14.5.3 经过修改的半透明阴影贴图

14.6 一个快速的布隆过滤器

14.7 结论

14.8 后续工作

14.9 参考资料

第15章 可播放的全方位捕捉

15.1 介绍

15.2 数据捕捉流水线

15.3 动态纹理的压缩和解压

15.3.1 主要分量分析

15.3.2 压缩

15.3.3 解压缩

15.3.4 可变PCA

15.3.5 实际使用中的考虑

15.4 串连特性

15.5 结论

15.6 参考资料

第16章 Crysis 中植被的过程化动画和着色

16.1 过程化动画

16.2 植被着色

16.2.1 环境光照

16.2.2 边的光滑化

16.2.3 整合

16.2.4 实现细节

16.3 结论

16.4 参考资料

第17章 鲁棒的多镜面反射和折射

17.1 介绍

17.2 跟踪辅助光线

17.2.1 层次化距离图的生成

17.2.2 层次化距离图的光线跟踪

17.3 反射和折射

17.4 结果

……

第Ⅳ部分 图像效果

第Ⅴ部分 物理仿真

第Ⅵ部分 GPU 计算

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　　《GPU精粹3》主题
　　·几何体
　　·光照和阴影
　　·渲染
　　·图像效果
　　·物理仿真
　　·GPU计算