光线追踪精粹——基于DXR及其他API的高质量实时渲染

本书共分七大部分：第一部分帮你理解现代光线追踪的基础知识和进行高效渲染所需的思维模式；第二部分为从事光线追踪器编写工作的读者提供一些对于问题的洞察，乃至解决方案；第三部分介绍构建一个产品级的光线追踪渲染器时对基本的效果进行处理的方法；第四部分介绍采样的相关知识；第五部分介绍了多个实用的降噪和滤波技术；第六部分展示五种混合使用光栅和光线追踪的渲染系统；第七部分介绍了用光线追踪实现全局光照的五个开拓性工作。本书提供了不少独门绝技，当这些技巧和技术由撰写本文的专家们分享出来时，它们成为了无价的珠宝。本书可供图形处理、游戏开发等相关技术人员参考，也可作为高等院校计算机及相关专业教材或参考手册。

第一部分光线追踪基础
第1章光线追踪术语
1.1历史回顾
1.2定义
参考文献
第2章什么是光线？
2.1光线的数学表示
2.2光线区间
2.3DXR中的光线
2.4小结
参考文献
第3章DirectX光线追踪介绍
3.1介绍
3.2概述
3.3准备就绪
3.4DirectX光线追踪管线
3.5HLSL针对DXR的新增支持
3.5.1在HLSL中生成新的光线
3.5.2在HLSL中控制光线遍历
3.5.3额外的HLSL内部函数
3.6一个简单的HLSL光线追踪案例
3.7主机端初始化DXR
3.8基础的DXR初始化和设置
3.8.1几何体和加速结构
3.8.2根签名
3.8.3编译着色器
3.9光线追踪管线状态对象（RTPSO）
3.10着色器表
3.11发射光线
3.12挖掘更深和更多的资源
3.13小结
参考文献
第4章天文馆球幕相机
4.1介绍
4.2方法
4.2.1从视口坐标计算光线方向
4.2.2环形立体投影
4.2.3景深
4.2.4抗锯齿
4.3天文馆球幕投影的示例代码
参考文献
第5章计算子数组的最小值和优选值
5.1动机
5.2整表查询法
5.3稀疏表查询法
5.4区间树递归查询法
5.5区间树迭代查询法
5.6结果
5.7小结
参考文献
第二部分相交和效率
第6章避免自相交的快速可靠的方法
6.1引言
6.2方法
6.2.1计算物体表面上的交点
6.2.2避免自相交
6.3小结
参考文献
第7章光线/球体相交检测的精度提升
7.1光线/球体相交基础
7.2浮点精度探究
7.3相关资源
参考文献
第8章精巧的曲面：计算光线/双线性曲面相交的几何方法
8.1引言与当前技术
8.1.1性能测试
8.1.2网格四边形化
8.2GARP细节
8.3结果讨论
8.4代码
参考文献
第9章DXR中的多重命中光线追踪
9.1引言
9.2实现
9.2.1朴素的多重命中遍历
9.2.2节点剔除多重命中BVH遍历
9.3结果
9.3.1性能测量
9.3.2讨论
9.4结论
参考文献
第10章一种具有高扩展效率的简单负载均衡方案
10.1引言
10.2要求
10.3负载均衡
10.3.1简单分块
10.3.2任务大小
10.3.3任务分布
10.3.4图像组装
10.4结果
参考文献
第三部分反射，折射与阴影
第11章嵌套volume中材质的自动处理
11.1volume的建模
11.1.1独立边界
11.1.2添加空气间隙
11.1.3重叠的边界
11.2算法
11.3局限性
参考文献
第12章基于微表面阴影函数解决凹凸贴图中的阴影边界问题
12.1介绍
12.2之前的工作
12.3方法
12.3.1法线分布函数
12.3.2阴影函数
12.4结果
参考文献
第13章光线追踪阴影：保持实时帧速率
13.1介绍
13.2相关工作
13.3光线追踪阴影
13.4自适应采样
13.4.1时间重投影
13.4.2识别半影区域
13.4.3计算采样数目
13.4.4采样Mask
13.4.5计算可见性
13.5实现
13.5.1采样点集生成
13.5.2按距离剔除灯光
13.5.3总采样数
13.5.4在前向渲染管线中集成
13.6结果
13.6.1与阴影映射（方法）的对比
13.6.2软阴影与硬阴影对比
13.6.3
13.7总结和未来的工作
参考文献
第14章DXR下的在单散射介质中引导光线的体积水焦散
14.1介绍
14.2体积光和折射光
14.3算法
14.3.1计算光束压缩比
14.3.2渲染焦散图
14.3.3光线追踪折射焦散图和累积表面焦散
14.3.4自适应地对水表面的三角形进行曲面细分
14.3.5构建三角形光束体积
14.3.6使用加算混合方式渲染体积焦散
14.3.7结合表面焦散和体积焦散
14.4实现细节
14.5结果
14.6将来的工作
14.7演示
参考文献
第四部分采样
第15章重要性采样
15.1引言
15.2例子：环境光遮蔽
15.3理解方差
15.4直接光照
15.5结论
参考文献
第16章采样变换集合
16.1采样机制
16.2样本分布介绍
16.3一维分布
16.3.1线性函数
16.3.2三角形函数
16.3.3正态分布
16.3.4一维离散分布采样
16.4二维分布采样
16.4.1双线性
16.4.2二维纹理分布
16.5均匀表面采样
16.5.1圆盘
16.5.2三角形
16.5.3三角形网格
16.5.4球
16.6方向采样
16.6.1Z轴向余弦加权半球
16.6.2向量轴向余弦加权半球
16.6.3锥体方向采样
16.6.4PHONG分布采样
16.6.5GGX分布
16.7体积散射
16.7.1体积中的距离
16.7.2Henyey-Greenstein相函数
16.8添加到集合中
……