Ray Tracing / Spis treści

Ray Tracing dla Artystów Technicznych

Ta książka jest dla technicznych artystów, którzy chcą zrozumieć rendering głębiej, niż pozwala na to dokumentacja Arnolda czy RenderMana — nie listę parametrów, tylko dlaczego cały pipeline działa tak, jak działa. Prowadzi przez pełny cykl renderowania: od wczytania sceny z dowolnego oprogramowania (Blender, Maya, Houdini) aż po piksel, który ląduje na ekranie. 22 rozdziały główne prowadzą przez ten cykl liniowo — każdy kolejny jawnie buduje na poprzednim, więc da się je czytać po kolei od początku do końca. Dodatki A–Z schodzą głębiej tam, gdzie rozdział główny musiał zatrzymać się na wzorze i przykładzie koncepcyjnym — z pełnym wyprowadzeniem i policzonym numerycznie przykładem; przy każdym rozdziale, który ma takie rozwinięcie, znajdziesz link „Idź głębiej”. To nie jest treść zamknięta: rozdziały i dodatki bywają rozwijane i przepisywane, kiedy okazują się zbyt płytkie.

Zanim zaczniesz
Część I–II · Podstawy i shading (R.1–7)
Część III · Realizm i jakość obrazu (R.8–12)
Część IV–V · Wydajność i globalne oświetlenie (R.13–16)
Część VI · Zastosowania praktyczne (R.17–19)
Część VII · Specjalizacje (R.20–21)
Epilog (R.22)
Część VIII · Zaawansowane (Dodatki AG–AN)

Osiem tematów, które w rozdziałach głównych były co najwyżej wspomniane, a w produkcji dotykasz ich codziennie. Nie trzeba ich czytać po kolei ani po rozdziałach — każdy jest domknięty i wchodzi się do niego wtedy, gdy akurat jest potrzebny.

Lookdev w praktyce (AG–AI)
Warstwa wyjścia (AJ–AL)
Zaawansowany transport (AM–AN)

Dodatki poniżej nie trzeba czytać w kolejności liter — każdy rozwija jeden konkretny fragment rozdziału głównego (albo, czasem, inny dodatek) i można wchodzić do nich z dowolnego miejsca, tam gdzie akurat brakuje Ci głębi. Litera to tylko adres, nie kolejność czytania.

Dodatki A–K · Głębiej w wybrane tematy
Dodatek AWarianty materiałów PBRIzotropowy, jednowarstwowy GGX z Rozdziałów 10–11 to fundament. Trzy realne materiały — szczotkowany metal, lakier, bardzo chropowaty metal — potrzebują trzech konkretnych rozszerzeń. Dodatek BImportance sampling, MIS (z dowodem)Różnica między szumiącym renderem po minucie a czystym po minucie. Żadna z tych technik nie zmienia wyniku — każda zmienia, jak szybko do niego dojdziesz. Dodatek CBudowa BVH: SAHRozdział 13 pokazał, jak BVH przycina trawersowanie. Nie pokazał, jak zbudować dobre drzewo w pierwszej kolejności. Dodatek DMechanika denoiseraRozdział 19 powiedział „filtr waży sąsiadów po podobieństwie normalnej”. Ten dodatek pokazuje dokładnie, jak liczy się ta waga. Dodatek EKolor i tone mappingLiczby, na których liczysz Lamberta i GGX, muszą być liniowe — a liczby w plikach tekstur liniowe nie są. Najczęstszy praktyczny błąd w całym renderingu. Rozwinięte dalej w serii ACES (Dodatki L–O). Dodatek FMacierze i współrzędne jednorodnePunkt kontra wektor, i macierze transformacji z Rozdziału 17 — jedna, elegancka konstrukcja robi to wszystko naraz. Dodatek GMipmapping i filtrowanie teksturFiltrowanie biliniowe jest dobre z bliska. Z daleka albo pod kątem trzeba mipmapy, ray differentials i EWA — skąd ray tracer w ogóle zna wielkość odcisku promienia. Dodatek HDyspersja i aberracja chromatycznaWspółczynnik załamania zależy od długości fali — i to dosłownie ta zależność tworzy tęczę w pryzmacie. Dodatek AOOscylator elektronowy: dlaczego metal, szkło i pigment odpowiadają inaczejRozdział 10 powiedział „swobodne elektrony” i zostawił to bez wyjaśnienia. Jeden wzór na tłumiony oscylator pokazuje, czemu metal, szkło i pigment odpowiadają na światło zupełnie inaczej. Dodatek IZłożoność geometrii a obciążenie„Ile trójkątów mogę sobie pozwolić?” to źle postawione pytanie. Ray tracing ma dwa zupełnie różne budżety kosztu geometrii. Dodatek JZłożoność sieci shaderówTo samo co Dodatek I, tylko dla sieci node’ów, którą renderer musi policzyć w każdym punkcie trafienia. Dodatek KWyprowadzenie Möller–TrumboreRozdział 4 dał gotowy przepis. Ten dodatek pokazuje, że to nie magia — to wzór Cramera zapisany przez iloczyny wektorowe.
Wykład: ACES (L–O)
Wykład: Perlin Noise (P–S)
Dodatki T–Z · Fundamenty fizyczne, Monte Carlo, światło
Dodatki AA–AD · Teksturowanie i BRDF w głąb

Litery A–Z zdążyły się zapełnić, zanim powstał ten zestaw — kolejne dodatki dostają dwuliterowy kod zamiast przenumerowywać całą resztę książki i psuć odnośniki, które już na te litery wskazują.

Dodatki AE–AF · Oświetlenie pośrednie, policzone raz
Pomocnik obliczeniowy