从零开始渲染器.

渲染

游戏引擎的渲染就是把游戏世界中的几何、材质、光照等信息，通过可见性判断、光栅化、着色、后处理等一系列计算，最终生成屏幕上每一帧像素的完整系统工程。

渲染器

渲染器就是实现渲染这个功能的具体实现。

渲染器接收游戏世界中的所有数据，然后计算出每一帧最终显示在屏幕上的每个像素的颜色。 这些数据如下:

• 几何体：所有物体的形状（如角色、建筑、地形的三角形网格）。
• 材质与纹理：物体的表面外观，比如颜色、粗糙度、金属感，以及贴在表面的图片（纹理）。
• 光照：各种光源（太阳、灯光、火焰）的位置、颜色和强度。
• 摄像机：观察者的位置、角度和视野范围。

一般流程

渲染器的核心步骤可以简化为如下步骤：

• 可见性判断（剔除）：首先，渲染器会快速判断哪些物体在摄像机视野内，哪些被遮挡看不见。看不见的物体直接跳过，不浪费计算资源。
• 光栅化：将3D物体的几何形状（由数学描述的三角形）转换为屏幕上的像素点。这一步确定了每个物体覆盖了哪些屏幕像素。
• 着色：对每个像素计算最终的颜色。这需要考虑物体的材质、光照方向、阴影、以及可能的环境反射等。这是决定画质最关键的步骤。
• 后期处理：在得到基础图像后，渲染器还会添加各种全屏特效，如抗锯齿（让边缘更平滑）、景深（背景模糊）、泛光（亮光溢出）等，让画面更电影化。