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awesome-gamedev

📢说明

收集游戏进阶的、paper、demo、教程等等 Visitors

📚书籍

书名 地址 介绍
链接：https://share.weiyun.com/57krWlgp 密码：wlxk01 《Physically Based Rendering Third Edition》离线渲染必读
链接：https://share.weiyun.com/3xGviwlP 密码：wlxk01 虎书 闫令琪Games101推荐的书籍
链接：https://share.weiyun.com/3xGviwlP 密码：wlxk01 《RayTracingGemsll》
链接：https://share.weiyun.com/3xGviwlP 密码：wlxk01
链接：https://share.weiyun.com/3xGviwlP 密码：wlxk01
链接：https://share.weiyun.com/3xGviwlP 密码：wlxk01
链接：https://share.weiyun.com/uZXkQaGz 密码：wlxk01 《大象无形》从事Unreal源码相关工作 初学者可以看下
链接：https://share.weiyun.com/6pd557VZ 密码：wlxk01 《垃圾回收的算法与实现》从事Java、C#、lua、python等带有GC的语言开发 可以读此书来了解GC
链接：https://share.weiyun.com/WjeOnX7T 密码：wlxk01 《readinglua》
链接：https://share.weiyun.com/wM7ukZeM 密码：wlxk01 《Programming in Lua-中文》
链接：https://share.weiyun.com/Rmqx41B1 密码：wlxk01 《Objective-C基础教程》
链接：https://share.weiyun.com/YilKye1n 密码：wlxk01 《程序员的自我修养》
GAMES101课件 链接：https://share.weiyun.com/CZsIDYuA 密码：wlxk01 GAMES101课件
GAMES202课件 链接：https://share.weiyun.com/m64jcfSO 密码：wlxk01 GAMES202课件
Games101 图形学基础 https://www.bilibili.com/video/BV1X7411F744 Games101 图形学基础
Games201 物理 https://www.bilibili.com/video/BV1ZK411H7Hc/?spm_id_from=autoNext
Games202 实时渲染 https://www.bilibili.com/video/BV1YK4y1T7yY

💻博客

博客 地址 介绍
云风博客 http://blog.codingnow.com/
韦一笑博客 http://www.skywind.me/blog/
Kostas Anagnostou interplayoflight.wordpress.com
MJP 教团1886工作室 https://therealmjp.github.io/posts/

💻gdc

  1. LowLevelThinking(shader优化相关)

💻工程

工程demo 地址 介绍
GPULightmass https://github.com/AlanIWBFT/GPULightmass Luoshuang's GPULightmass for UE4 用辐照度算法、CUDA做的GPU Lightmass 工程较为混乱 用了一些全局变量 但是cuda不支持external 导致编译依赖头文件顺序
Unity后处理 https://github.com/wlxklyh/awesome-gamedev/tree/main/demo/Unity/postprocess wlxklyh 的后处理demo工程
Unity Progressive https://github.com/wlxklyh/awesome-gamedev/tree/main/demo/Unity/progressive wlxklyh 的progressive 烘焙demo工程
shadertoy里面写pt https://blog.demofox.org/2016/09/21/path-tracing-getting-started-with-diffuse-and-emissive/
mitsuba https://github.com/mitsuba-renderer/mitsuba 学术界开源光追渲染器 推荐看1
mitsuba2 https://github.com/mitsuba-renderer/mitsuba2 学术界开源光追渲染器
pbrt-v3 https://github.com/mmp/pbrt-v3 pbr书的工程
2U生成仓库 https://github.com/jpcy/xatlas 生成唯一UV坐标的纹理 适合lightmap的烘焙的一个github仓库
Uniuty UE 自动调整lightmap scale https://github.com/alexismorin/Auto-Lightmap-Adjuster Unity Unreal 插件去调整lightmap size
99行的光追 http://www.kevinbeason.com/smallpt/ 非常精简的PT
光追渲染器教程 https://wjakob.github.io/nori/

🚀GPU

文章 简述 链接 难度
CUDA CUDA的安装和一些基础命令 https://blog.csdn.net/chengyq116/article/details/105919991 ⭐
CUDA编程入门极简教程 入门教程 https://zhuanlan.zhihu.com/p/34587739 ⭐
CUDA 教程 从第七集开始看 前面很多觉得不是很有必要的东西 到12集就差不多了 https://www.bilibili.com/video/BV1kx411m7Fk?p=1 ⭐⭐

🔍Paper

文章 简述 链接 难度
Siggraph的一些文章集合 Siggraph的一些文章集合 文章链接
球谐函数 L2怎么更接近真实 这里介绍了L2的球谐函数怎么更加接近真实 避免ringing(例如一个光和一个球 球背光面应该是漫反射 但是全黑了就叫ringing) 文章链接 ⭐⭐
Stupid SH 讲SH（没看） 文章链接 没看
球谐函数 文章链接 粗略看了
迪士尼 文章链接 没看
辐射度算法(radiosity)） 非常易懂介绍了辐照度算法 但是没有细节到算法推导 就是感光的认识 文章链接 ⭐
6种AO算法的介绍 文章链接 ⭐
GTAO 做SSAO的算法 知乎链接 文章链接 ⭐
software-occlusion-culling Intel SOC的论文 文章链接 ⭐
masked-software-occlusion-culling Intel SOC的论文 文章链接 知乎文章 github ⭐⭐ 再精读下
GDC 简述 链接 难度
寒霜烘焙Precomputed Global Illumination in Frostbite 寒霜烘焙 文章链接 ⭐⭐

🗻图形学

光追

从下面两篇文章总结下光追的方法

光追类别 介绍 缺点 光线出发
Ray Casting 视口出发 碰撞到物体就停止 然后通过eye ray 和 light ray计算着色 可以看到阴影。 1968 论文
whitted style ray tracing 视口出发 碰撞到物体 如果是反射则反射光线 折射则折射光线 否则跟所有光源做着色，漫反射 比basic提高了效率 直接跟光源做着色 视口出发 1.论文 2. 论文 3. 代码强烈推荐
Distributed Ray traing 视口出发 碰撞到物体继续投射 大量射线
basic path tracing: 视口射线 然后不断反射 射中光源则为有效 效率很低 很多无效射线 视口出发
Monte Carlo Path Tracing 从光源出发 在场景中反弹 每次击中场景中的物体表面 判断下能否跟视口连线成为有效路径 视口只是场景的一小部分的时候 光源出发的射线很多都浪费了 小光源有优势 光源出发 1.Monte Carlo Path Tracing
bidirectional path tracing 综合前面的从光源和视口发出射线，E=0 L=0连线 E=0 L=1连线 E=1 L=0连线 着色位置跟光源间隔了几个房间 那么还是很难搜索到有效路径 光源和视口出发
metropolis Light transport 如果已经有一条有效路径 那么相邻位置大概率也是有效 光源和视口出发
PSSMLT 针对变异函数进行改进 对随机数扰动 减少噪点 光源和视口出发
PPM 渐进式PM 每次一定的光子100k 100k
SPPM 视口和光子渐进 视口10 光子100k ....

光栅化

概念 简述 链接 难度
投影矩阵推导 文章链接 ⭐⭐

图形学名词

概念 简述 链接 难度
球谐函数 这里讲解了UE球谐函数的推导 （还没怎么看懂） 文章链接 ⭐⭐⭐⭐
SH UE的shader代码 文章链接
预计算光照信息（Precomputed Radiance Tranfer,简称PRT） ⭐
方向图(DirectionMap) 方向图在Unity的描述 文章链接 ⭐
梅特罗波利斯 光照传输(Metropolis Light Transport 简称MTL)
光照探针(lightprobe) 文章末尾数了Unity的光照探针 然后提到了ShadeSH9这个函数 文章链接 文章链接 ⭐
距离场(DF) 没看
ray matching 一般指在Screen space 做步长射线 ⭐
2U展开 从Unity的角度来解释2U 展开 然后说了怎么解决黑边问题 文章链接 ⭐
层次包围盒（BVH） 大致了解BVH 公式推导还是要看game101里面的讲解 链接 ⭐
全局光照初步认识（Global illumination，简称GI） 初学者看理解一些概念比较合适 这篇比较简单和比较应用类型 ⭐
球面高斯（(Spherical Gaussian, 简称SG） 中文文章 英文文章 没看
烘焙UV的Filter lightmap UV空间不连续 geometry上连续 导致的过度有缝 文章链接 ⭐⭐

烘焙和离线渲染

烘焙器和工具 简述
Bakery Unity 烘焙插件 要60美元 不过挺多项目使用
Enlighten Unity 旧版本 CPU烘焙器 是一个商业的烘焙器，frostbite用来做展2u链接
Progressive Unity 5.6开始 CPU版本教程 GPU烘焙器
Blender 建模工具 https://zhuanlan.zhihu.com/p/146665394

实时渲染

  • 光照系统
传统光照系统 
    1.punctual lighting
        1. 太阳光（阴影） 
        2. 点光
            1. 前向渲染 forward tilebased light
            2. 延迟渲染 deferred one pass for one light
    2.global illumination
        1. 动态 
            1.diffuse light probe
            2.specular IBL 
        2. 静态    
            1.diffuse lightmap
            2.specular IBL （reflection probe然后还要插值） 手机插值多个需要采样多个IBL
    3.Ambient  only flat color
缺陷：
    1. 需要多个reflection probe来插值 从而表现高光 这样受到手机内存和性能的制约 最多用几个 而且没插值（插值要采样多个）
    2. 摆的不多会导致看起来不能量守恒
    3. 烘焙的diffuse 没有法线效果（UE4 和 U3d有低阶球谐来代表方向）
    4. Ambient没有高光效果 所以非能量守恒
解决：
    1. Radiosity Normal Mapping 存储三个方向的光
    2. 球谐lightmap 球谐light probe:

引擎

Unreal

Trick 简述 链接
UE shader编译选项 UE配置ConsoleVariable.ini之后就可以在renderdoc里面看到非汇编的shader 三个选项：r.Shaders.Optimize=0 r.Shaders.KeepDebugInfo=1 r.DisableEngineAndAppRegistration=1 文章链接 文章链接（这里也有提到）
UE编译加速 使用SSD链接 正常编译的时候I/O也会成为你的瓶颈，如果没有足够的ssd空间存放引擎和工程可以通过一些骚操作达到类似效果，你只需要把生成的中间文件和源文件联接到SSD上即可
（1）mklink /J E:\UnrealEngine-4.25\Engine\Intermediate C:\UE4Build\Intermediate
（2）mklink /J C:\UE4Build\Source E:\ue_4.25\Engine\Source		 文章链接
UE编译 重编 修改buildconfiguration会导致全部重编 修改头文件会导致大量重编
UE编译 联合编译 Incrediblebuild 200个CPU一起跑 SSD固态硬盘 20分钟可以编完UE4工程
UE模块 依赖顺序 文章链接
UE Setup.bat (1)SetUp加速 下一次读缓存 cache目录可以放SSD里面去 后面可以研究用局域网共享
Setup.bat -exclude=WinRT -exclude=Linux -exclude=Linux32 -exclude=osx64 -exclude=IOS --cache=F:\UE4SetUpCache
(2)这些东西在:.ue4dependencies 这里可以看到
(3)UnrealEngine\Engine\Source\Programs\GitDependencies\Program.cs		 文章链接
UE编译设置忽略 - 设置编译 VCToolChain.cs里面设置忽略告警 Arguments.Add("/ignore:4199");
文章 简述 链接 难度
UE4渲染部分1：介绍 大致了解一下 还有讲了点技巧 简略 文章链接 ⭐
UE4渲染部分2: Shaders和Vertex Data 1️⃣大致介绍c++部分如何实例化shader并将他们链接到正确的HLSL代码2️⃣大致介绍Unreal如何将顶点数据传递给GPU。（很简略 只能知道朦胧的样子） 文章链接 ⭐⭐
UE4渲染部分3：Drawing Policies 文章链接 没看
UE4 Shader 编译以及变种实现 大致看了 还挺详细 但是还没了解到细节 文章链接 需要再看
UE4游戏开发基础命令 刚开始接触的可以看 有一些技巧 我也还没使用过 文章链接 ⭐
UE4 渲染基础概念 刚开始接触的可以看 挺好的 对于一些类、名词的理解 文章链接 ⭐
UE4 Lightmap从烘焙到渲染 搞烘焙的可以看 讲了lightmap的量化 还有怎么传数据到GPU的 文章链接 ⭐⭐
剖析虚幻渲染体系（系列） 文章链接 没看
UE4渲染引擎导读（系列） 文章链接 没看
UE4 遮挡剔除 介绍了OC 也可以直接看ppt和官方文档 视频 ⭐
  • UE4 继承关系
转载自：https://www.jianshu.com/p/c288d7ee5cfc
一级派生Class UActorComponent 角色组件
        1.Class UInputComponent 输入组件
        2.Class UMovementComponent 移动组件
二级派生Class USceneComponent 场景可见 包含Transform
        1.Class UPost ProcesComponent 处理效果
三级派生Class UPrimitiveComponent 图源(Render 渲染 Physical 物理计算) 和Unity差别非常大
        1.Class UMeshComponent 网格组件
            (1).Class UStatic MeshComponent 静态网格组件
                a.Class UStatic Mesh 网格实例
            (2).Class USkinned MeshComponent 皮肤网格组件
                b.Class USkeleta MeshComponent 骨骼网格组件
                    b1.Class USkeleta Mesh 骨骼实例
        2.Class UBrushComponent 笔刷组件
        3.Class ULandscapeComponent 场景组件
        4.Class ULightComponent 灯光组件
            (1).Class ULightComponent Base 灯光大类组件
                a.Class ULightComponent 光源组件
                    a1.Class UDirect LightComponent 平行光组件
                    a2.Class UPoint LightComponent 点光源组件
                        a2_1.Class USpot LightComponent 射光源组件
                b.Class USky LightComponent 天空光组件
        5.Class UShapeComponent 形状组件
            (1).Class UBoxComponent 正方体组件
            (2).Class UCapsuleComponent 胶囊组件
            (3).Class USphereComponent 圆柱组件
        6.Class UAudioComponent 音频组件
        7.Class UCameraComponent 摄像头组件
文章 简述 链接 难度
UE4 源码剖析 - 1.1.1 类型系统构建 - 编译系统(UBT之Generate) https://zhuanlan.zhihu.com/p/157965866 ⭐⭐

Unity

Unity 简述 链接 推荐
FBX导入Unity 这里介绍了Unity怎么导入FBX和一些注意事项 https://zhuanlan.zhihu.com/p/56413668

数学

数学 简述 链接 推荐
M矩阵还原Pos Rot Scale 这个作者找过一些链接可以看下 文章链接
M矩阵还原Pos Rot Scale 讲了几个解法 文章链接
M矩阵还原Pos Rot Scale 说了一种错误的做法 文章链接
坐标系变换 XYZ > YZX 文章链接 没细看

性能优化

SIMD 简述 链接 推荐
SIMD优化 介绍的文章 入门 介绍的文章 入门 ⭐
ispc 介绍 文章链接 ⭐

GamePlay

网络

C++

  • Link错误 很多数学库会在头文件里面申明和定义 如果定义的函数不是inline的 不能调用用static成员 不然会link错误。
C++ Trick 简述 链接 推荐
打印Include树 vs里面右键属性->配置属性->C/C++->高级->显示包含文件 ⭐⭐⭐
C或CPP头文件包含的原理和方法 讲解include会出现的问题和解决方案：pragma once、前置申明、分离h cpp、指针 视频链接 ⭐⭐
C++11 17 20 特性 简述 链接 推荐
C++11 std::atomic_bool
C++11 memory order 链接 没细看
C++11 compare_exchange_strong 链接
C++17 nondiscard [[nodiscard]]int func(){return 1;}; 如果调用后没有赋值给变量 会报warning UE里面是error 链接 ⭐
C++11 14 constexpr constexpr int func(){return 1;};指定的函数返回值和参数必须要保证是字面值，而且必须有且只有一行return代码 C++14中只要保证返回值和参数是字面值就行了 ⭐
C99 _restrict_ int add (int* restrict a, int* restrict b){*a = 10; *b = 12; return *a + *b;} __restrict__修饰指针类型 __restrict__修饰a 和 b会使得更优化 例如上面例子会被优化返回22 链接 ⭐
C++11 using 跟typedef一样 另外可以模版特化 template<typename T1, typename T2> using ZBMap = typename std::map<T1, T2>; using ULL = unsigned long long; 链接 ⭐⭐
C++11 namespace namespace OldN = OldNameSpace; 链接 ⭐⭐
C++11 右值引用(&&) 移动构造函数 移动复制运算符 std::move 符号的左右 右值不能修改 链接 ⭐⭐ 再看一遍
C++ 简述 链接 推荐
C++内联 这里不用那么深入 真正有问题再查 s 链接 视频有点深度 ⭐

工具和库

C++库

名字 简述 链接 推荐
EasyX Graphics Library VS C++ 图形库 https://zhuanlan.zhihu.com/p/331454570 ⭐⭐

IDE

名字 简述 链接 推荐
vs2017的resharper插件 比VA好用 https://www.jianshu.com/p/494bdde2a431 ⭐⭐
GPU -Z 粗略查看GPU情况
shaderred shader调试工具 https://shadered.org/docs/debugger.html 没用过
renderdoc 截帧 https://renderdoc.org/docs/getting_started/quick_start.html ⭐⭐

网址

名字 链接 推荐
GLSL查询 https://github.com/wshxbqq/GLSL-Card/blob/master/README.md ⭐
SSE-SSE4 AVX-AVX2等指令集查询（我没访问成功过） https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/ ⭐

TODO

☕

微软官方DX12光追demo： https://github.com/Microsoft/DirectX-Graphics-Samples/tree/master/Samples/Desktop/D3D12Raytracing= NVIDIA官方教程： https://github.com/NVIDIAGameWorks/DxrTutorials

https://developer.nvidia.com/rtxdi https://github.com/philcn/DXRExperiments https://github.com/TheRealMJP/DXRPathTracer

刚才那个nv的就是那篇论文的实现代码： https://github.com/Apress/ray-tracing-gems/tree/master/Ch_18_Importance_Sampling_of_Many_Lights_on_the_GPU

nv那个 这个PT的：https://github.com/TheRealMJP/DXRPathTracer 还有UE5的

UE4博客 https://papalqi.cn/ UBT系列 https://zhuanlan.zhihu.com/p/157965866

Boost.Asio 中Coroutine

由于 emplace_back() 是 C++ 11 标准新增加的，如果程序要兼顾之前的版本，还是应该使用 push_back()。 emplace_back() 和 push_back() 的区别，就在于底层实现的机制不同。push_back() 向容器尾部添加元素时，首先会创建这个元素，然后再将这个元素拷贝或者移动到容器中（如果是拷贝的话，事后会自行销毁先前创建的这个元素）；而 emplace_back() 在实现时，则是直接在容器尾部创建这个元素，省去了拷贝或移动元素的过程。

--expt-relaxed-constexpr

AOI算法 大世界里面使用的 Area of Interset

万物皆有菲涅耳fresnel https://zhuanlan.zhihu.com/p/58550300 http://filmicworlds.com/blog/everything-has-fresnel

git 使用
https://learngitbranching.js.org/?locale=zh_CN

虚幻4渲染编程（重写渲染管线篇）【第三卷：在虚幻中搭建渲染器】 https://zhuanlan.zhihu.com/p/46700275

寒霜链接

UnrealEnigne源码构建&Perforce&（UnrealGameSync）开发版本控制基础部署 https://zhuanlan.zhihu.com/p/362276094 https://forums.unrealengine.com/t/build-from-source-and-distribute-it-in-our-studio/134766/3 https://imzlp.com/posts/11956/

深入材质的材质必读 论文
Heitz E. Understanding the masking-shadowing function in microfacet-based BRDFs[J]. 2014.

GAS文档
https://github.com/tranek/GASDocumentation

虚幻4渲染编程（重写渲染管线篇）【第三卷：在虚幻中搭建渲染器】 https://zhuanlan.zhihu.com/p/46700275

译：UE4是如何渲染一帧的（1） https://zhuanlan.zhihu.com/p/33865743

论文复现（非常推荐）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/357265599

SIGGRAPH视频预览
https://www.bilibili.com/video/BV154411Y75D?p=8

这个人也翻译了一些图形学论文 https://www.jianshu.com/u/e2b54829dd21

论文 Dynamic Occlusion with Signed Distance Fields
https://www.jianshu.com/p/b4525ec2fd41

静态库 动态的三种调用方式 windows ios ado都一样 windows https://www.cnblogs.com/nxopen2018/p/11188329.html ios https://juejin.cn/post/6844903619393749000

多线程渲染
https://zhuanlan.zhihu.com/p/44116722

延迟渲染 https://zhuanlan.zhihu.com/p/388808393

为什么SIMD要16字节对齐
https://www.zhihu.com/question/323890604

打印类的内存布局 https://blog.csdn.net/ywcpig/article/details/52550584 /d1 reportSingleClassLayoutXXX

C++萃取
https://blog.csdn.net/lalu58/article/details/53150240 https://blog.csdn.net/Dawn_sf/article/details/70038126

Z-fighting
https://zhuanlan.zhihu.com/p/78769570

投影矩阵推导
https://zhuanlan.zhihu.com/p/104768669

dx11教程 https://www.braynzarsoft.net/?p=DX11Lessons

UE的Nanite https://zhuanlan.zhihu.com/p/376267968 Brief Analysis of Nanite https://www.notion.so/Brief-Analysis-of-Nanite-94be60f292434ba3ae62fa4bcf7d9379 【UE5】Nanite解析 https://www.jianshu.com/p/bace3fdc4a68 UE5渲染技术简介：Nanite篇 https://zhuanlan.zhihu.com/p/382687738#ref_4

lightprobe https://www.cnblogs.com/murongxiaopifu/p/8997720.html

AO https://zhuanlan.zhihu.com/p/194198670

FSR https://zhuanlan.zhihu.com/p/401030221 https://www.shadertoy.com/view/stXSWB

计算FPS https://blog.csdn.net/weixin_39663378/article/details/111674587

Hiz https://arm-software.github.io/opengl-es-sdk-for-android/occlusion_culling.html https://www.rastergrid.com/blog/2010/10/hierarchical-z-map-based-occlusion-culling/ https://zhuanlan.zhihu.com/p/74936111

DXBC翻译 https://github.com/luxuia/dxbc_reader http://xiaopengyou.fun/public/2021/01/16/DXBC%E6%8C%87%E4%BB%A4/

shader优化减少if https://cloud.tencent.com/developer/article/1370101

metal解决手机端延迟渲染带宽问题 依赖硬件TBDR框架，完成了软件延迟渲染配合硬件分块，使用on-chip memory减少带宽压力，在此基础上，使用metal2的新特性Raster Order Group以及Image Blocks

metal相关的WWDC https://developer.apple.com/videos/play/wwdc2019/611/

变换前坐标 变换前空间 矩阵 变换后坐标 变换后空间
模型坐标 本地空间 模型空间？ M矩阵 世界坐标 世界空间
世界坐标 世界空间 V矩阵 相机空间的坐标 相机空间、View空间
相机空间的坐标 相机空间、View空间 P矩阵 投影后的坐标 CVV空间的坐标 坐标的范围是-Zv,Zv W分量是等于Zv CVV空间
CVV空间的坐标 CVV空间 W分量归一化 NDC [-1,1] NDC

restir： https://github.com/tatran5/Reservoir-Spatio-Temporal-Importance-Resampling-ReSTIR https://github.com/lindayukeyi/ReSTIR_DX12

vs2019 越界检测 AddressSanitizer