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特效，不同與歷史上客戶級別的實時圖形加速程序的，而且更為重要的，是它幫助設計師制作出令用戶沉浸在虛擬的環境中的。在游戲或者可視化的程序中，特效大大的加強了用戶的體驗感，描繪了從超現實到寫實的環境。好的特效為用戶帶來了以假亂真的的效果，接著成為了吸引人的故事和設置。這部分收集了大量使用的技術用于創建長期以來很難有力渲染的自然效果。流體動畫以及光照是在計算機圖形中比較難的話題，這兩章是討論水的渲染。

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第一章，“有效的水體模擬的物理模型”by?Cyan?Worlds的Mark?Finch?--神秘島的作者，為燈光和水面反射提供了有力的改善的技術。

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在第二章里，“渲染水的焦散（譯者注：大概就是水面的散射效果吧）”Daniel?Sanchez-Crespo和我展示了如何把水動畫的焦散效果混合到相似的物體上去。

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在第三章里，“‘曙光’中的皮膚”DEMO?Curtis?Beeson和Kevin?Bjorke會詳細的討論著色器技術在“曙光”DEMO中，這是專門為NVIDIA的Geforce?FX?5800?GPU上運行而寫的。這一章提供了進程的有價值的深刻見解，特別是?關鍵的著色決定(Critical?shading?decisions)被設計的目標影響著，當NVIDIA創造了這個電影級的DEMO，這個DEMO現在是真實感，實時渲染的代名詞。

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第四章，“‘曙光’動畫”DEMO，關于描述曙光怎樣帶到生活中。Curtis?Beeson講解了一個程序員怎樣給美工去創建各種各樣的表達。本章還討論了各種將在實時動畫中展示出來的權衡方案。由于噪音生成算法，Ken?Perlin贏得奧斯卡獎，并且頻繁用于實時和離線計算機圖形程序當中，最早使用在Tron影片當中。第五章，“改進Perlin噪音算法”，Ken闡述了最近的進展，如SIGGRAPH?2002糾正了他的兩個地方。這章還在現代可編程的圖形硬件上提供了有效和穩健的噪音框架。

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在第六章，“火焰在‘Vulcan’中”DEMO，在Geforce?FX?5900上運行的DEMO中，Hubert?Nguyen介紹了火焰效果在的渲染。雖然效果像其他這本書的其他部分一樣，不是一個真實的物理模擬，但它確實是跟著就像“指環王”那樣的離線渲染技術的步驟實現的。那些真實和以假亂真的畫面是可能的，通過一些手段克服光柵化時的性能限制。

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第七章主題是自然元素，“呈現無數葉片以及揮舞的草葉”。Kurt?Pelzer用一個久經考驗的方法面對渲染大量草地的挑戰，這個方法第一次出現在"Codecreatures"的DEMO中。他致力于用這個方法使用出更高性能的渲染以至于達到游戲引擎的要求，他會詳細講解制作內容的要求。

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最后，在第八章里面，"Simulating?Diffraction（模擬衍射）"，Jos?Stam?思考亞微米級的細節，就像在光盤上的凹槽。

這一章會講Jos的衍射照明的簡化，第一次被展示在SIGGRAPH?1999，模型將會具有本身光照下的物理性質，當模型為波紋時，它會產生干涉條紋。

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第一章.高效水體模擬的物理模型

Mark?Finch

Cyan?Worlds

這一章講一個在GPU中模擬和渲染大體積水體的系統。

這個系統產生基礎網（base?mesh）的物理起伏通過動態的法線貼圖生成。這個系統證明適合實時游戲場景，已經非常廣泛地用于Cyan?World，如下圖：

1.1目標和范圍

在過去幾年里，實時游戲渲染技術已經移植應用到了離線渲染的世界里。快速傅里葉變換（FFT）技術，就像在Tessendorf?2001概述的一樣，足夠大的抽樣網格產生讓人難以置信的真實感，中等規模網格在平民級PC上運行也成了可能。基于像素解決方案的簡化形式Navier-Stokes方程也是切實可行的。雖然我們還沒掌握背面消影，離線水體模擬等等的要領。到了2002年，差距正在縮小。在這章出版的時候，FFT文庫可能會可供定點和像素著色器只用的，但由于寫這本書，這些技術的實時版本還受著在CPU上運行的限制。

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to be continued...

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轉載于:https://www.cnblogs.com/Liu_HY/archive/2010/02/13/1668066.html

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GPU Gems翻译的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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