游戏技术博客

我将详细解析这段代码中的 BVH（Bounding Volume Hierarchy）加速结构 的构建过程，结合图例说明其结构和构建方式。 一、BVH 结构概览 1. BVH 节点结构（BVHNode） struct BVHNode { glm::vec3 min; // 包围盒最小值 float pad0; // 填充 glm::vec3 max; // 包围盒最大值 float pad1; // 填充 int leftChild = -1; // 左子节点索引 int firstPrim = 0; // 图元起始索引（叶子节点）或右子节点索引（内部节点） int primCount = 0; // 图元数量（叶子节点） int pad2; /...

HybridPBR 光线追踪着色器优化——基础篇 在实时渲染与离线渲染的边界日益模糊的今天，在 GPU 上实现一个高效的路径追踪器（Path Tracer）已经成为图形学爱好者的必修课。本文将基于一段核心的 GLSL 代码，剖析一个简易但功能完备的 PBR 路径追踪器的实现细节。我们将探讨如何利用蒙特卡洛积分、重要性采样以及"俄罗斯轮盘赌"等技术，在有限的计算资源下画出逼真的光影。 一、 随机数的艺术：Wang Hash 在 GPU 这种大规模并行计算环境中，生成高质量的伪随机数是蒙特卡洛积分的基石。传统的 rand() 函数在 Shader 中不可用，我们需要一个确定性但雪崩效应（Avalanche Effect）极好的哈希函数。 核心代码 uint WangHash(uint seed) { seed = (seed ^ 61) ^ (seed >> 16); seed *= 9; seed = seed ^ (seed >> 4); seed *= 0x27d4eb2d; seed ...

程序化地图生成技术详解 引言 在现代游戏开发中，程序化内容生成（Procedural Content Generation, PCG）是一项关键技术，它能够自动生成游戏内容，如关卡、地图、纹理等。这种方法不仅可以大大减少开发者的手动工作量，还能创造出几乎无限的变化，增强游戏的可重玩性。本文将深入探讨程序化地图生成的各种技术和算法。 什么是程序化地图生成 程序化地图生成是一种通过算法自动生成游戏地图的技术。与手工设计的地图相比，程序化生成的地图具有以下优势： 无限多样性：每次生成的地图都可以是独一无二的 节省开发时间：减少手动设计地图的工作量 小体积存储：只需要存储生成算法而非完整地图数据 动态适应性：可以根据玩家行为或技能水平调整地图难度 常见的程序化地图生成算法 随机数生成法 最简单的地图生成方法是使用随机数生成器。这种方法适用于生成完全随机的地形单元，如随机分布的树木、石头等。 Perlin噪声算法 Perlin噪声是一种梯度噪声函数，由Ken Perlin在1983年发明。它能产生更加自然的噪声模式，广泛应用于地形高度图生成。 具...

c++ 拾遗 1，左值和右值 左值是可以被修改的值，而右值则不能被修改，一般而言变量都是左值，而常数则是右值。 左值引用和右值引用 int a = 1; int &b = a; int &&c = 1; 此时b为左值引用，因为a是左值。而c则是右值引用，注意右值引用要用&&。 std::string function() { return "hello world"; } std::string&& a = function(); 右值引用常用于接收函数将亡返回值，节省开销。 此外，右值用于移动语义和完美转发（后面填坑）。 2，指针 关于malloc，free以及new，delete malloc和free是c语言的库函数，而new和delete是c++的运算符。 malloc和free是函数，new和delete是运算符。 malloc直接分配空间而new是先分配空间再调用构造函数。 指针的情况 指针的值(...

光线追踪技术以及c++实现心得 光线追踪原理 光线追踪是一种基于物理原理的渲染方法，它通过模拟光线在场景中的传播来生成图像。光线追踪的核心思想是将场景中的物体看作是光源和材质的组合，然后通过计算光线与物体的交点来确定像素的颜色。 轴对齐包围盒AABB 在光线追踪中，AABB（Axis-Aligned Bounding Box）是一种常用的加速结构，用于快速判断光线是否与物体相交。AABB是一个包围盒，它与物体的每个面都平行，并且包围了物体的所有顶点。通过判断光线与AABB的相交情况，可以快速排除大部分不相交的物体，提高光线追踪的效率。 大家还记得三维空间中的射线参数方程吗： 其中， 是参数， 是射线起点， 是射线方向向量。 利用平板法，可以得知射线是否与AABB相交，平板法的基本思想是通过计算射线与AABB的每个面相交的参数范围，然后检查这些范围是否重叠。 compute (tx0, tx1) compute (ty0, ty1) compute (tz0, tz1) return overlap ? ((tx0, tx1), (ty0, ty1), (tz0...

游戏开发中的寻路算法：从A*到导航网格 引言 在游戏开发中，寻路算法是实现NPC智能移动的核心技术。无论是RTS游戏中的单位移动，还是RPG中的敌人追逐，高效的寻路算法都是不可或缺的。本文将介绍游戏中常用的寻路算法，从经典的A*算法到现代的导航网格技术。 寻路算法基础 寻路算法的目标是在给定的地图上找到从起点到终点的最佳路径。评判路径优劣的标准通常包括： 路径长度：更短的路径通常更优 计算效率：算法需要在有限的时间内完成 路径平滑度：避免不自然的锯齿状路径 A*算法详解 A*算法是游戏开发中最常用的寻路算法之一，它结合了Dijkstra算法的完备性和贪心最佳优先搜索的效率。 算法原理 A*算法使用一个评估函数 来确定节点的优先级： 是从起点到当前节点的实际代价 是从当前节点到目标的估计代价（启发式函数） 伪代码实现 function A_Star(start, goal) // 初始化开放列表和关闭列表 openSet := {start} // 待探索的节点集合 closedSet := ...

着色器编程基础：GLSL入门指南 引言 着色器是现代图形编程中不可或缺的一部分，它们允许开发者直接在GPU上执行代码，从而实现各种复杂的视觉效果。本文将介绍GLSL（OpenGL着色语言）的基础知识，帮助游戏开发者入门着色器编程。 什么是着色器？ 着色器是运行在GPU上的小程序，用于确定渲染图像的最终外观。在现代图形管线中，主要有两种基本类型的着色器： 顶点着色器：处理每个顶点的位置、法线、纹理坐标等属性 片段着色器（也称为像素着色器）：处理每个像素的最终颜色 GLSL基础语法 数据类型 GLSL支持多种数据类型，包括： // 基本类型 float f = 1.0; // 浮点数（注意必须有小数点） int i = 1; // 整数 bool b = true; // 布尔值 // 向量类型 vec2 v2 = vec2(1.0, 2.0); // 2维浮点向量 vec3 v3 = vec3(1.0, 2.0, 3.0); // 3维浮点向量 vec4 v4 = vec...