设计模式

图形学

1.前向渲染管线流程

• 应用阶段：CPU准备提交到GPU
• 几何阶段：顶点、曲面细分、几何、裁剪、屏幕映射
• 光栅化阶段：三角形设定（图元装配）和三角形遍历阶段
• 像素处理阶段：片元着色器，透明、模板、深度、抖动（色彩混合）阶段，帧缓冲 其他的还有
• 视口变换的作用是什么，空间的维度是如何变化的
• 视口变换时深度值如何处理？（存入深度缓冲
• NDC是什么？
• 光栅化的定义与作用
• 法线矩阵有什么用
• 如果对一个模型仅沿X轴缩放，如何利用M矩阵计算光照？法线乘逆转置矩阵

2.光照模型

• Lambert
• half-Lambert
• Gourand
• phong
• Blinn-Phong
• Cook-Torrance
• BRDF
• bsdf和brdf的区别？各自的应用场景？

3.阴影处理

• ShadowMap:
  • 原理
  • 采样方法
  • Shadow Acen
  • PeterPanning
• 软阴影
  • PCF
  • PCSS
  • ESM理论：预滤波，到e指数的公式
  • VSM：
    • 深度纹理（平方）？
    • 计算平方和方差
    • 漏光？
  • SDF：Ray Marching
• CSM级联阴影：
  • 分割视锥体
  • 球型优化
  • 阴影过渡问题:深度，抖动，线性插值，球距

4.后处理

• bloom
• 边缘检测：拉普拉斯算子

5.PBR

• 渲染方程及其意义
• lambertion
• cook-torrance的BRDF：
  • D：法线分布，算和半程向量一致的朝向，决定高光大小。
  • G：几何函数，、挡住其他微平面反射出的光纤，决定粗糙度。
  • F项，菲涅尔：不同表面角反射光线占比，F0（平面基础反射率），F99。决定金属度。
• 金属度，粗糙度的实现
• IBL
  • 片段的法线
  • 卷积的假设？epic Game预计算镜面部分的卷积（分割近似求和法）
  • 预滤波环境贴图：根据环境采样，CubeMap，等距柱状投影图，各个角度六张图合一张大图
  • 如何让卷积加速、更高效？蒙特卡洛，重要性采样

6.光线追踪

• whitted-style光追停止反射的问题（直接光照，间接光照）这就会导致射线爆炸
• 单像素多射线（蒙特卡洛求均值解直接光照）
• 俄罗斯轮盘赌（RR，设定概率p继续递归，返回的值是L/p，最终得到的期望仍然是L）
• 重要性采样
• AABB
• BVH
• 光源

7.粒子模拟

• ECS
• 局部缓存
• GPU Instancing优化

8.弹簧布料模拟

• 显式欧拉，隐式欧拉，半程欧拉
• 弹簧质点模型
• 布料结构，剪切力
• 布料碰撞

9.水面模拟

• LOD
• Flow Map（滚动法线），FFT
• 波动方程：正弦，Gerstner
• 光照：切线、副切线、法线，Fresnel和光照模型
• 反射：摄像机RT，SSR，Fresnel（夹角越小反射越明显）
• 折射：通透感-SSS，深度查找
• 颜色：关闭深度写入，结合SSR（颜色和深度），根据背景进行混合采样。
• 浮沫：高度（贴图），topdown相机+噪声（岸边白沫）

11.IK

• 分析可达（骨链总长）
• 终止条件（迭代，终止条件）
• 解析法
• 数值法：
• CCD：循环坐标下降
• FABRIK：前向和后向到达
  • Forward:末端关节移动到目标点，其余节点以此平移
  • Backward：前端移动回去，和子关节做连线，取长度的位置
  • 多次迭代
• Untiy创建足部ik
  • 权重：抬起的脚为0，放下的脚为1，中间时ik的过渡混合
  • 射线记录y值，计算法线加角
  • 盆骨（根节点）偏移，不然ik可能达不到对应位置

11.图形API（如OpenGL）

• VAO
• VBO
• EBO
• FBO
• GLFW的作用？

12.ComputeShader

• 设定步长，传入数据
• 设置索引方式，ID
• 优化：合理设置32的2次幂为倍数
• 根据数据布局选择2D/3D分发
• step()代替if
• CPU计算常量，减少重复运算

13.JobSystem

14.草地模拟

15.集群模拟

16.Lua

17.MVVM与MVC--UI架构

18.批处理

19.ECS

20.单例模式

21.引擎

渲染、物理、资源系统、

22.玩法与特效

• 事件与消息系统
• 消融，模糊，2d动态及反射水，雾，bloom
• 单例、观察者、有限状态机
• 粒子系统、
• 数据镜像世界玩法扩展
• 怪物和图块组合玩法