Vulkan图形编程:构建渲染引擎的技术、实现和算法优化

图书信息

作者	(美)马可·卡斯托瑞纳,(美)加布里埃尔·萨松
出版社	机械工业出版社
ISBN	9787111788669
出版时间	2025-09-05
字数	13.9万
分类	机械工业出版社,科技,计算机,网络,计算机理论与教程

读书简介

本书深探讨Vulkan图形编程技术，助力读者掌握构建渲染引擎的技术、实现和算法优化。本书从发渲染框架基础手，引导读者学习利用Vulkan高级功能编写现代渲染引擎。具体涵盖自动化资源绑定和依赖管理、运用GPU驱动渲染技术扩展场景规模、熟悉光线追踪技术、提升渲染图像视觉质量等内容。通过学习本书，读者能够全面了解现代渲染引擎内部工作原理，掌握实现先渲染效果的图形技术，所发的框架还可作为未来实践的起，适合有图形编程基础且希望深学习Vulkan的发者阅读。

目录

译者序

致谢

前言

关于作者

关于审校者

第一部分 现代渲染引擎的基础知识

CHAPTER 1 第1章 Raptor引擎和Hydra工程概述

1.1 技术要求

1.2 如何阅读本书

1.3 理解代码结构

1.4 理解glTF场景格式

1.5 PBR技术简介

1.6 关于GPU调试的说明

1.7 总结

1.8 扩展阅读

CHAPTER 2 第2章 优化资源管理

2.1 技术要求

2.2 解锁和实现无绑定渲染

2.3 自动化流水线布局生成

2.4 通过流水线缓冲区减少加载时间

2.5 总结

2.6 扩展阅读

CHAPTER 3 第3章 解锁多线程技术

3.1 技术要求

3.2 使用enkiTS实现基于任务的多线程

3.3 异步加载

3.4 在多个线程上记录命令

3.5 总结

3.6 扩展阅读

CHAPTER 4 第4章 实现帧图

4.1 技术要求

4.2 理解帧图

4.3 总结

4.4 扩展阅读

CHAPTER 5 第5章 解锁异步计算技术

5.1 技术要求

5.2 用单一时间线信号量替换多栅栏

5.3 添加一个用于异步计算的单独队列

5.4 通过异步计算实现布料模拟

5.5 总结

5.6 扩展阅读

第二部分 GPU驱动的渲染

CHAPTER 6 第6章 GPU驱动的渲染

6.1 技术要求

6.2 将大型几何体网格分解成网格单元

6.3 了解任务着色器和网格着色器

6.4 使用计算着色器进行GPU端的剔除

6.5 总结

6.6 扩展阅读

CHAPTER 7 第7章 使用集群延迟渲染技术处理多光源

7.1 技术要求

7.2 集群照明方案的简要历史

7.3 实现一个G-Buffer缓冲区

7.4 实现光照集群

7.5 总结

7.6 扩展阅读

CHAPTER 8 第8章 使用网格着色器添加阴影

8.1 技术要求

8.2 阴影技术的简要历史

8.3 使用网格着色器实现阴影映射

8.4 利用Vulkan的稀疏资源机制优化阴影内存

8.5 总结

8.6 扩展阅读

CHAPTER 9 第9章 实现可变速率着色

9.1 技术要求

9.2 介绍可变速率着色技术

9.3 使用Vulkan API集成可变速率着色

9.4 利用特化常量

9.5 总结

9.6 扩展阅读

CHAPTER 10 第10章 添加体积雾效果

10.1 技术要求

10.2 介绍体积雾渲染

10.3 实现体积雾渲染

10.4 总结

10.5 扩展阅读

第三部分 高级渲染技术

CHAPTER 11 第11章 时间抗锯齿技术

11.1 技术要求

11.2 概述

11.3 最简单的时间抗锯齿实现

11.4 改进时间抗锯齿技术

11.5 锐化图像

11.6 改善条带效应

11.7 总结

11.8 扩展阅读

CHAPTER 12 第12章 开始使用光线追踪

12.1 技术要求

12.2 Vulkan中光线追踪技术的简介

12.3 构建BLAS和TLAS

12.4 定义并创建光线追踪流水线

12.5 总结

12.6 扩展阅读

CHAPTER 13 第13章 基于光线追踪重新审视阴影

13.1 技术要求

13.2 实现简单的光线追踪阴影

13.3 改进光线追踪阴影

13.4 总结

13.5 扩展阅读

CHAPTER 14 第14章 基于光线追踪增加动态漫反射全局照明

14.1 技术要求

14.2 间接照明简介

14.3 动态漫反射全局照明简介

14.4 实现动态漫反射全局照明

14.5 总结

14.6 扩展阅读

CHAPTER 15 第15章 基于光线追踪增加反射效果

15.1 技术要求

15.2 屏幕空间反射的工作原理

15.3 实现基于光线追踪的反射

15.4 实现去噪器

15.5 总结

15.6 扩展阅读

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