起源引擎图形学基础 2026

讲授者: @布朗尼蛋糕_Official

活动时间: 待定 / 线上录播

地点: bilibili 直播间

Introduction

本课程将深入探讨 Source Engine 背后的图形学原理以及实现技术。我们将从基础数学入手,逐步深入到渲染管线、光照模型以及着色技术,解析经典游戏引擎如何构建逼真的虚拟世界,并掌握一些图形开发的基本工具和思想。

配套实践项目

BlueMicro233/gmod_shader_guide_CN

同时作为 Lecture 3 - 渲染管线与图形处理器 的配套材料

课程以轻松愉快地探讨和问答为主。欢迎加入我的小群 849382163 与其他人一起交流!

Disclaimer: 课程不属于任何学校或组织,而属于半条命/起源引擎玩家社区。本课程主题只有实时渲染和部分离线渲染,这意味着它并不能替代高等院校的《计算机图形学》课程。

Syllabus

Lecture 主题 细节
1 数学基础
Mathematics
笛卡尔(Cartesian)坐标、向量、矩阵、线性映射、线性变换、仿射变换、齐次坐标
2 颜色
Color
颜色表示:减色法模型、CMYK、加色法模型、RGB、颜色空间(color space)、格拉斯曼定律(Grassman's Law)、对颜色的线性操作、高动态范围(HDR)、标准动态范围(SDR)、线性空间、γ 空间、色调映射(Tone Mapping)
3 渲染管线与图形处理器
Pipeline & GPU
CPU 阶段、顶点着色阶段、光栅化阶段、像素着色阶段、混合阶段、GPU 架构、并行优化、内存模型、实例化渲染、《半条命 2》时代的现状
4 纹理与材质
Texturing & Material
纹理映射(Texture Mapping)、纹理过滤(Texture Filtering)、反照率(Albedo / Diffuse Color)、法线(Normal Map)、环境图(Env Map)
5 光照 I
Lighting I
方向光、点光、环境光、面光;漫反射(Diffuse)、Half-Lambertian 表面模型、粗糙反射(Glossy)、高光反射(Specular)、Phong 表面模型、镜面反射(Mirror)、Blinn-Phong 模型、传统经验模型与 PBR 模型、基于物理渲染(Physically-Based Rendering)
6 光照 II
Lighting II
光能传播机制、渲染方程(The Rendering Equation)、直接光照(Direct Lighting)、间接光照(Indirect Lighting)、全局光照(Global Illumination)、Valve Radiosity(VRAD)、辐射度法线贴图(Radiosity Normal Map)、环境立方体(Ambient Cube)
7 着色
Shading
着色(Shading)与光照(Lighting)、着色频率:逐面着色(Flat Shading)、逐顶点着色(Gouraud Shading)、逐像素着色(Phong Shading)
8 其它话题
Miscs
抗锯齿(SSAA、MSAA、FXAA、TAA 等)、后处理(Post-processing)管线、社区增强作品、RTX Remix 等等