开课通知:《GAMES202:高质量实时渲染》
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。
时间
2021年3月13日起
北京时间每周六、周二上午10:00-11:00
直播方式
GAMES直播间在线直播:
http://webinar.games-cn.org
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 |
其他 | 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.) |
课程主页
https://sites.cs.ucsb.edu/~lingqi/teaching/games202.html
课程QQ群
650944958
课程BBS
http://games-cn.org/forums/forum/games202/
课程PPT和视频
http://games-cn.org/games202-slidesandvideo/
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Games网站: http://games-cn.org