延迟着色技术：改变光照处理方式

"延迟着色（Deffered Shading）是一种高级的图形渲染技术，用于在3D场景中实现复杂的光照效果。它通过改变传统的逐像素光照或逐顶点光照方式，来优化处理大量光源时的性能问题。PPT详细介绍了延迟着色的基本原理和优势，对比了传统的一次性光照计算和多-pass光照计算方法，突出了延迟着色在应对多光源环境中的优越性。" 延迟着色的核心思想是将场景几何体的绘制与光照计算分开处理。首先，不考虑任何光照信息，而是将场景的所有物体渲染到一个特殊的、宽泛的帧缓冲区（fat framebuffer format），这个缓冲区包含了多个渲染目标（rendertargets），用来存储每个像素的位置、法线、颜色等信息，这些被称为G-Buffer。这样做的好处是，可以一次性得到所有场景物体的几何信息。 然后，在后处理阶段，对每个光源进行计算。此时，不再需要遍历每个物体，而是直接在2D空间中对G-Buffer数据应用光照计算。这意味着，对于每一个光源，只需遍历受影响的像素，而不是受影响的物体。这种优化大大减少了渲染复杂度，尤其是在存在大量光源的场景中。 对比传统的单pass光照计算，一次性计算所有光源与物体的交互，当光源数量增加时，着色器的复杂性和长度都会显著增加，可能超出GPU的处理能力。而多-pass光照计算虽然能通过分批处理减轻负担，但需要根据光源和物体进行排序，难以保持良好的批处理效率，并且动态光源的边界划分会带来额外的CPU开销。 延迟着色则避免了这些问题，其最坏情况下的复杂度是物体数加上光源数，这比多-pass光照的复杂度要低得多，而且实现了完美的批处理。延迟着色特别适合处理大量小型光源，如环境光、点光源和聚光灯，因为它可以在2D空间中高效地执行光照运算。 延迟着色是一种革命性的渲染技术，尤其适用于现代游戏和视觉效果中需要复杂光照效果的场合。它通过将光照计算推迟到所有几何体渲染完毕后再进行，解决了传统方法在处理大量光源时的性能瓶颈，提升了渲染质量和效率。