浙江大学CAD&CG国家重点实验室：实时渲染技术解析

"实时渲染real-time rendering（浙江大学CAD&CG国家重点实验室）" 实时渲染是一种计算机图形学技术，其目标是在保证足够帧率的同时，生成高质量的动态图像，使得用户能够实时地与虚拟环境进行交互。浙江大学CAD&CG国家重点实验室的课程着重于这一领域的研究和教学。金小刚教授是该课程的负责人，他强调了对图形学基础知识的掌握，并给出了课程的相关参考文献。 参考文献包括Tomas Akenine-Moller和Eric Haines的《实时渲染》（第二版），这是一本深入探讨实时图形学的经典著作，还有Alan Watt和Fabio Policarpo的两本书，分别关注3D游戏的实时渲染和软件技术以及3D游戏的动画和高级实时渲染。这些书籍为学生提供了丰富的理论和技术基础。 课程的考核方式包括上机作业和读书报告。上机作业要求学生编写一个实时绘制程序，鼓励创新，禁止直接复制网络上的代码。读书报告则需要学生针对实时渲染的特定主题撰写一篇约4000字的心得体会，以展示他们对理论知识的理解和应用能力。 实时渲染的需求在21世纪初显著增长，尤其是在游戏行业，其市场规模已经超过了电影产业。同时，视景仿真领域也需要这样的技术来提供逼真的视觉体验。随着图形卡的发展，如顶点着色器和像素着色器的出现，它们取代了传统的固定功能变换和光照，以及纹理阶段，为实时渲染提供了更强大的硬件支持。 实验室的主要研究内容涵盖了快速生成合成图像的算法，这些算法是3D游戏引擎的核心。此外，用户交互也是研究的重点，因为实时渲染不仅要求图像质量高，还要确保用户能流畅地与虚拟世界互动，如控制角色、探索环境等。 实时渲染技术涉及到多个方面，如高效的场景图遍历、优化的光照计算、纹理映射、多边形裁剪、视锥体剔除、硬件加速利用、延迟渲染和前向渲染策略等。这些技术的目的是在有限的计算资源下，尽可能地提高渲染速度和图像质量，同时满足实时性要求。 实时渲染是一个涵盖广泛且不断发展的领域，它在游戏、虚拟现实、汽车设计、医学模拟等多个领域有着重要的应用。浙江大学CAD&CG国家重点实验室通过教学和研究，致力于培养在这一领域具备深厚理论知识和实践经验的专业人才。