渲染管线

羊男原创2025/5/13大约 1 分钟

Shading Frequency

Flat Shading 逐平面（face）着色

Gouraud Shading 逐顶点（vertex）着色

Phong Shading 逐像素（pixel）着色

顶点法线 = 顶点相邻面法线之和

N_{v e r t e x} = \frac{\sum_{i} N_{i}}{| \sum_{i} N_{i} |}

注：根据相邻面的面积，做加权平均效果会更好

barycentric interpolation (重心插值)
barycentric coordinates (重心坐标)

对于三角形内的任意一个点 $(x, y)$ 都可以有一个对应的重心坐标 $(α, β, γ)$ ,且满足如下式子
$(x, y) = α (x_{A}, y_{A}) + β (x_{B}, y_{B}) + γ (x_{C}, y_{C})$
$α + β + γ = 1$

关于计算重心坐标，如下图所示
三角形顶点对面的小三角形（A顶点的对面小三角形就是 $A_{A}$ ）
占总面积的比值

根据叉乘，可以算出三角形的面积，所以有

通过计算即可得出在三角形内任意点(x,y)的 $α, β, γ$ 值，对应了该点对于三角形三个顶点的权重
该点的数据，可以通过 $α, β, γ$ 作为权重，计算出对应的属性（法线，颜色等信息）

在工业生产中，渲染管线基本被固定为了如上图所示的流程中
流程中的各个部分，都是由硬件实现好了的，只开放了两个可编程的部分
顶点着色器（ Vertex Shader ）
片元着色器（ Fragment Shader ）