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《游戏引擎全局光照技术》试读下载

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发表于 2016-10-21 12:51:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 theGIbook 于 2016-10-27 13:41 编辑

Hello,各位图形学爱好者:
我正在写作一本《游戏引擎全局光照技术》的书,目前写到第4章,你可以下载1,2,4章共计157页的试读章节。


为了让书的内容更加丰富和实用,开放这么多试读章节(我想很少有书籍能够提供多达150多页的试读,这差不多是一些书一半的内容了)的目的就是想多收集一些早期反馈,毕竟个人的思维和经验都是有限的,希望感兴趣的朋友能够提供不同的视角和观点,任何形式的帮助都将感激不尽,同时根据您的反馈对本书的影响,您可以提前阅读我寄送的全书书稿。


祝您阅读愉快!


补充一下本书的一些常见问题:

1. 这本书面向的读者群体是谁?
本书面向所有需要了解计算机图形学中渲染相关原理的职位,包括游戏,影视动画,以及其它需要使用Unreal Engine等游戏引擎来处理工作的行业;

2. 这本书定位什么级别?
中高级,这本书最核心的目的是帮助具备一定基础的读者系统地梳理各个庞杂的计算机图形学知识体系,如果您是初学者,可能需要花费更多地时间消化理解。

3. 阅读这本书需要什么基础?
为了更好地理解本书,您需要具备高等数学相关的一些基础知识,当然您不必精通,本书会帮助您复习那些图形学中需要使用的数学知识;当然本书并不是一本理论性非常强的书籍,所以书中大部分的公式仅是用来帮助解释概念,所以您基本上只需要明白它的意思,理解概念方法才是最重要的,计算机图形学本身是工程性质而非基础理论学科,等您需要做深入研究的时候可以再去查阅更基础的知识

4. 这本书包含哪些数学知识?
图形学里涉及的有用的数学,这本书大部分都会介绍,而且比较详细,比如数字信号采样,过滤,蒙特卡洛方法,球谐函数,概率论,Iterative Method,Random walk,Makrov Chain,Metropolis,傅里叶变换,Importance Sampling和Multiple Importance Sampling等,但是您不需担心,这本书会帮助您复习这些知识,所以您只需要曾经学过即可。

5.这本书有示例吗?
这本书还是偏理论方法一些,所以不是那种手把手入门的书籍,我们重点在详细讨论众多图形学方法及其相应的思路,并试图去解释多种方法之间的一些共同核心的基本方法,这是一个很大的挑战并且需要很大的篇幅了,所以我们把一些示例类书籍留给别的作者;但是本书会将几乎所有概念对应到Unreal Engine,CryEngine,Unity 5等游戏引擎的功能上,所以您能够更轻易地去理解这些引擎的特性

6. 这本书和《Real-time Rendering》相比有什么不同?
《Real-time Rendering》(RTR)是一本对实时渲染领域有较大影响的书籍,本书和RTR在知识范围覆盖方面大致相当的,但本书覆盖的知识更新,RTR最后一版出版于2008年,并且作者在其网站上明确表示最近几年并无较大技术革新以至于需要一个新的版本;从这个角度可以看出,RTR注重的是图形学中非常基础的概念部分,它的内容是以基础理论的各个方面为线索来组织的,它更倾向于教科书的方式;而本书是以图形学中的一些GI方法为线索的,围绕不同的GI方法去探讨它们的各种思路和联系,并且把这些技术对应到当今工业中主流游戏引擎的功能特性中去,因此本书的实践性更强;另一个很大的不同点是,RTR完全讲述实时方法,而本书认为理解一个游戏引擎的工作机制需要完全掌握离线和实时渲染,所以本书覆盖更多如光线追踪,辐射度等离线方法的内容,能够更加全面地扩充读者的知识范围

7. 这本书和《Physically Based Rendering: From Theory to Implementation》有什么不同?
《Physically Based Rendering: From Theory to Implementation》(PBRT)是另一本图形学领域影响较大的书籍,也是我最爱的书籍(胜过RTR),这本书的价值在于它讲述了实现一个离线渲染器的各个方法的细节及需要的理论知识,你在像诸如RTR这样的理论性书籍中是看不到很多实现细节的,这本书详细地讨论了所有这些理论知识怎样被转换到实践中,包括那些数学模型怎样被应用于程序中;这样的对于一个完整方法的系统性讲述有助于读者更立体地理解一门技术,所以本书受其影响,它以各种不同的GI技术为中心来讲述这些技术在实现中的各个细节,各种不同的思路,各种不同的优化和改进,以使读者更能更立体地理解这种技术背后的本质;当然本书还是以理论知识为主,所以并不像PBRT覆盖更多的实现细节,但是反过来,本书有更多的篇幅去详细介绍每种技术涉及的原理,而PBRT由于以实现为主,它的原理介绍相对比较简单,基本上它假设读者对这些基本原理已经具有一定的了解,在这种情况下阅读PBRT会有很大收获

8. 那这本书到底像谁?
可以说这本书的写作思路和视角非常新颖,市面上绝大部分书籍都是以上两类中的一种,要么理论和实践中选一种,要么离线和实时中选一种,本书同时涵盖了:理论,实践,离线和实时,如果非要挑一本相像的应该是《Advanced Global Illumination》(AGI),但是AGI更偏重离线方法,并且本书的实践性更强,基础知识部分更详细

9. 这本书的写作思路是什么?
这本书主要围绕图形学中主要使用的一些全局光照技术来展开,在介绍每一种技术的时候,我们不光只介绍它在某个引擎里是怎么使用的,而会探讨这种技术的发展历史,各种不同的思路,让你能够系统地理解这种技术相关的各种概念,并且我们还会讨论多种独立技术之间的共同联系。以第四章为例,第四章的内容是讨论当前业界比较流行的延迟着色技术,延迟着色的概念本身很简单,但是延迟着色还有两种更优化的变种:分块(tiled shading)和分簇(clustered shading)着色,并且延迟着色带来新的挑战是着色器管理非常复杂,所以我们讨论了怎样高效管理着色器,另外,延迟着色对SSAA/MSAA技术并不友好,所以我们接着深入分析延迟着色技术下的一些流行反走样技术,如形态反走样(MLAA,SMAA),时间反走样(TAA)以及AGAA等,并梳理这些AA技术的概念及方法。所以读者可以看到这本书的写作风格,它试图去系统地讨论每一种技术相关的所有概念,并梳理这些概念之间的联系,这是这本书最核心的定位

10. 这本书是讲述实时渲染还是离线渲染的?
大多数关于计算机图形学的书籍,都是专门针对实时或者离线渲染领域,例如《Real-Time Rendering》针对实时渲染,而《Physically Based Rendering: From the Theory to Implementation》聚焦于离线渲染。而客观的事实是,实时和离线渲染同属于计算机图形学领域,它们只是在当前硬件水平下针对实时性需求的划分,因此,不仅作为渲染工程师我们需要同时掌握实时和离线渲染,另一个事实是,实现渲染中的静态光照贴图,其它一些预处理数据等都是需要借助于离线渲染来实现;此外,很多实时的全局光照模型都是从离线渲染模型优化,改进而来,学习离线渲染对实时渲染中概念理解有极大的帮助。因此本书不特别区分实时和离线渲染,当然我们会特别说明每个光照模型的实时性

11. 这本书的内容长度是多少?
这本书最终的正文页数(不包括引用资源,前言等)在800-1000页之间,或者以上

12. 这本书预计什么时间出版?
本书预计于2017年中完稿,2017年下半年出版,但是目前不好估计,请读者参见本站首页的进度报告

13. 我可以提前试读全书内容么?
可以,本书对所有人开放全书试读,详情参见书稿内全书试读邀请。

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评分

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发表于 2016-10-22 11:18:10 | 显示全部楼层
强烈支持!!!
 楼主| 发表于 2016-10-24 12:49:23 | 显示全部楼层
多谢大家支持,如果阅读中发现任何问题,也可以在这里贴出来,或者邮件我
发表于 2016-10-24 19:55:52 | 显示全部楼层
期待早日出版
发表于 2016-10-25 11:41:50 | 显示全部楼层
非常好的入门资料, 当初入门的时候遇到的最大的困难, 就是在没人指点的情况下弄清楚这些知识, 这本书翻看后, 觉得能给初学者节省不少时间.
 楼主| 发表于 2016-10-25 13:57:30 | 显示全部楼层
EnoroF 发表于 2016-10-25 11:41
非常好的入门资料, 当初入门的时候遇到的最大的困难, 就是在没人指点的情况下弄清楚这些知识, 这本书翻看后 ...

谢谢支持鼓励
发表于 2016-10-26 11:39:08 | 显示全部楼层
支持和感谢楼主
发表于 2016-10-26 19:50:13 | 显示全部楼层
支持,加油完成
发表于 2016-10-27 13:22:32 | 显示全部楼层
支持,只有一个问题想问,这本书是纯理论还是带工程源码,谢谢!
 楼主| 发表于 2016-10-27 13:48:41 | 显示全部楼层
learn3d 发表于 2016-10-27 13:22
支持,只有一个问题想问,这本书是纯理论还是带工程源码,谢谢!

@learn3d, 多谢支持哈!
这本书是比较偏理论的,由于图形学的基础知识概念很多,而本书希望系统性地总结梳理这些知识,所以很难用少数示例能够覆盖这些内容,示例必然占据大量篇幅,而即使按本书目前的计划都超出出版社对数量的控制了(最好600页以内,不能超过800)

但是本书较RTR还是实践性强一点,因为本书在讨论概念的时候会把他们对应到一些主流游戏引擎的特性中去,例如在讨论完BRDF之后,就会说明虚幻中的材质系统就是这样的,并解释这些引擎中的一些参数;后面在讲述Enlighten,Distance field,Voxel-based GI等理论知识的时候也会是这样的方式,我想这可能是能同时兼顾实践性和理论性比较好的方法了

更多的一些问题我添加了一个问题列表,欢迎更多讨论
发表于 2016-10-28 08:52:34 | 显示全部楼层
要是买完书能附赠案例源码就更好了。
发表于 2016-10-28 13:06:10 | 显示全部楼层
感谢回复,我还以为会用opengl或者dx实现一下带工程实例呢,看起来我想多了

依旧盼早日出版
发表于 2016-10-28 16:20:03 | 显示全部楼层
好想读全书啊!!!!!
发表于 2016-10-28 16:21:05 | 显示全部楼层
补充下我买书的观点:如果涉及的知识在我了解的范围外,我会买本入门书籍(浅显易懂,精简,坚决不要大部头),这样能尽快入门,如果知识在我熟悉的领域内,我会看的讲解的内容与我知识的范围差距,只是讲解原理的话(一般就是论文的讲解、翻译),我会看下,但不会买(因为原理不会超出大多数人的知识理解范围,抓住核心比较容易掌握,而如何实现是核心)。如果有实例,有代码的话,我会买,因为这些才是需要出产品的工程师需要化时间学习掌握的。
 楼主| 发表于 2016-10-28 17:55:14 | 显示全部楼层
ljb 发表于 2016-10-28 16:21
补充下我买书的观点:如果涉及的知识在我了解的范围外,我会买本入门书籍(浅显易懂,精简,坚决不要大部头 ...

Hi @ljb
非常感谢您提供的个人阅读和购书体验,这些建议我会吸取一些用于后面章节的写作中,虽然目前只有4章的内容,我还是想对您的一些观点提出我的一点看法,也算是我作为作者对这本书市场定位的一些看法,也算是交流学习心得吧

我把您的观点归纳为三个方面:
1,知识范围 一本书肯定是需要能够提供满足读者扩充知识范围的内容才有购买的理由,这本书我尽量提供了我认为初学者学习渲染相关知识所需要的大部分内容,从采样过滤傅里叶变换蒙特卡洛方法等这些基础数学知识,到目前工业中比较主流大厂使用的全局光照技术;从Disney,Pixar等使用的离线渲染技术和方法,到CryEngine和Unreal Engine使用的实时方法;从最经典的光线追踪,辐射度,即时辐射度和光子映射四大经典全局光照算法,到距离场,体素,辐射照度缓存等实时方法;基本上一个像虚幻这样的游戏引擎渲染相关的几乎所有内容都可以在本书的不同章节中找到。我认为这些内容对于大部分希望系统学习渲染知识的朋友都是非常具有阅读价值,当然如果像您经验足够多了,那也许可能对您就没有那么大的价值

2,讲述方法 所有图形学理论的书籍内容肯定大部分是来源于论文中,那读者就会想我为什么不直接看论文。所以这本书并不是单纯直接讲述每个论文中的方法,而是尝试去系统总结每一种方法背后的思路,优缺点,发展历史,以及不同方法之间的联系,例如我们会重点强调基于体素的全局光照算法中前置过滤这个核心的概念,而不是这个全局光照算法的步骤本身,这个概念来源于多级纹理的前置过滤的思路,它将光照方程中独立于其它变量的高分辨率的可线性相加的结果提前计算出来,减少后续实时计算的代价,这个概念和虚幻引擎最新的AGAA技术具有相同的核心思想,它将SMAA/SSAA处理的高分辨率的子像素使用前置过滤的思路首先计算出混合后的结果,然后在延迟着色阶段就不需要对每个子像素进行着色计算,这样能够在延迟着色中以较低成本达到媲美SSAA级的图像质量;同样,在讨论距离场和基于体素的全局光照时,它们的核心概念是使用某种数据结构来加速Cone tracing的计算,这两种技术看似完全不相干,却存在很多的联系;所以当读者更多了解各种技术的核心思想,就能够扩展出来很快地理解非常多的技术变体,因为图形学中这样的方法太多了,我们需要理解本质才能够让自己更快更容易地跟上技术步伐。

3,实践性 关于实践性请参考我对@learn3d 问题的回答


当然以上仅是与您及这里的其他朋友共同探讨,不是在争论什么问题,每个人的背景不一样,需求不一样,这仅仅是解释一下我的一些想法吧

发表于 2016-11-1 13:56:37 | 显示全部楼层
讲方法没事例那不是吹牛马?还不如参加沙龙免费喝咖啡呢
 楼主| 发表于 2016-11-1 14:19:53 | 显示全部楼层
渣渣熊猫 发表于 2016-11-1 13:56
讲方法没事例那不是吹牛马?还不如参加沙龙免费喝咖啡呢

@渣渣熊猫
请问我在吹什么牛?书籍是个商品,我在这里只是在披露商品信息,我在解释这本书的思路,这么多的从业人员每个人有不同的需求,你觉得不喜欢或者不符合你的需求不买便是,我又没有骗你什么,我放出了三章免费试读,就是为了披露更多的信息让读者根据自己的情况选择,你看了喜欢就买,不喜欢也对你没有影响,我在吹什么牛?

没示例的书就不是好书吗?《real-time rendering》有示例吗?《advanced global illumination》有示例吗?《Real-Time Shadows》有示例吗?决定一本书好坏的就是有无示例吗?

知识交流对就是对,错就是错,有问题你指出来我虚心接受,在一个知识分享的社区像微博那样随便发表想都不用想的观点有用吗?你一句随随便便的“吹牛”对你有什么好处吗?对我的质量改进起到了什么作用吗?对社区其它朋友的选择起到什么帮助吗?
发表于 2016-11-1 17:06:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 渣渣熊猫 于 2016-11-1 17:09 编辑
theGIbook 发表于 2016-11-1 14:19
@渣渣熊猫
请问我在吹什么牛?书籍是个商品,我在这里只是在披露商品信息,我在解释这本书的思路,这么多 ...


你不是要改进么,现在没事例不受人带见,现在东西太多了,理论贼多,没实现基本都属于闲了有时间在看一下
发表于 2016-11-5 15:48:51 | 显示全部楼层
我试读了这几章,我想说:这书就是我一直想看的,非常期待她的出版。
发表于 2016-11-6 17:28:45 | 显示全部楼层
4,5,6,7,8章我有世界大牛写的代码要不要提供给你参考
后面几章代码你有没有?
 楼主| 发表于 2016-11-6 23:27:11 | 显示全部楼层
渣渣熊猫 发表于 2016-11-6 17:28
4,5,6,7,8章我有世界大牛写的代码要不要提供给你参考
后面几章代码你有没有? ...

好啊,参考更多信息总是好的
发表于 2016-11-8 13:31:06 | 显示全部楼层
theGIbook 发表于 2016-11-6 23:27
好啊,参考更多信息总是好的

http://www.opengpu.org/forum.php ... &extra=page%3D1
我找到了一个
发表于 2016-11-11 10:30:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 hzhzzhouqq 于 2016-11-11 10:38 编辑

碉堡了,强烈支持!!!
好像有解压错误,用什么工具解压????
 楼主| 发表于 2016-11-11 14:37:52 | 显示全部楼层
hzhzzhouqq 发表于 2016-11-11 10:30
碉堡了,强烈支持!!!
好像有解压错误,用什么工具解压????

解压不了可以直接从这里下载:http://thegibook.com/wp-content/uploads/theGIbook-10-27.pdf
OpenGPU不准发帖里含链接,又有大小限制,所以只能分包上传
发表于 2016-11-11 15:46:21 | 显示全部楼层
theGIbook 发表于 2016-11-11 14:37
解压不了可以直接从这里下载:http://thegibook.com/wp-content/uploads/theGIbook-10-27.pdf
OpenGPU不 ...

收到,谢谢楼主。
发表于 2016-11-11 16:12:28 | 显示全部楼层
“从这些众多看似复杂的计算机图形学零散的知识碎⽚中,我们可以看到其实它是
具有⼀定的“逻辑”的。从⼀个个完整的全局光照系统的⾓度,以及通过多个不同全局
光照模型之间层层递进的关系,通过本书读者应该能够很轻易地去理解这些逻辑,从
⽽站在⼀个更⾼的⾼度去看待计算机图形学,最终能够更得⼼应⼿地解决⼯作和学习
中的问题。”

32个赞!!!!
发表于 2016-11-25 14:45:39 | 显示全部楼层
求拜读!
发表于 2016-11-28 10:54:56 | 显示全部楼层
下载了 解压不了呀 楼主能否提供个网盘下载
 楼主| 发表于 2016-11-28 11:55:50 | 显示全部楼层
32220937 发表于 2016-11-28 10:54
下载了 解压不了呀 楼主能否提供个网盘下载

https://pan.baidu.com/s/1cuwxEA
发表于 2016-11-28 17:38:43 | 显示全部楼层
theGIbook 发表于 2016-11-28 11:55
https://pan.baidu.com/s/1cuwxEA

书写的不错 ,希望早日出版,我肯定买本。楼主加油
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