Rendering in Computer Graphics 電腦圖學渲染技術相關筆記 ft. ray tracing, ray marching, path tracing, rasterization

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Rendering

Rendering 渲染，指的是將虛擬三維場景轉換為二維影像的過程，以呈現逼真的視覺效果。不同的渲染技術採用不同的方法，以模擬光的行為和物體間的相互作用。
以下是一些常見的渲染技術：

原理：以光線的追蹤方式模擬光的行為，追蹤光線的路徑，並計算光線和表面的相互作用。
特點：可以生成逼真的影像，包括光線的反射、折射、陰影等效果。

原理：簡單來說，射線由攝影機或眼睛出發，沿著視線方向投射，並檢查這些射線與場景物體的相交情況。
特點：較簡單快速，但通常無法模擬光線的反射和折射，局限於生成基本的影像。

原理：使用射線依次步進（march）通過場景，並在每個步進點計算光線和物體的相交。
特點：常用於體積渲染，如生成煙霧、雲等效果。相比光線投射，更適合處理複雜的場景。

原理：模擬光線的隨機行進，考慮光的多次反射和折射，最終計算出像素的顏色。
特點：能夠生成逼真的光影效果，包括全局光照、間接光等。常用於製作高品質的電腦圖像。

原理：將三維場景投影到二維屏幕上，然後使用光柵（grid of pixels）來填充並渲染物體。
特點：較快速，適用於實時渲染，如電子遊戲。但在某些情況下，可能缺乏某些光線效果。

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