Prism Engine V3.0.1

Prism Engine V3.0.1

V3.0 之上的增量版本：点亮 2D 矢量路径光栅的 GPU 通路，并重做光栅算法与若干渲染热点，解析覆盖率精度与速度同时提升。V3.0 及更早（含 V2.5 能力对齐、语言层与观感体系）的完整能力说明见 V3.0 Release，本页只写增量。

本版增量

2D 矢量路径光栅：GPU 通路点亮

• 双端同式：Vulkan SPIR-V compute 与 WebGPU/WGSL compute kernel，与 CPU 扫描线解析覆盖率逐字节一致
• 真接线：PathMask 逐帧全分辨率遮罩接入「GPU 优先 / CPU 兜底」入口，无需再烘焙成位图；无设备时自动回退 CPU
• 真机判据：llvmpipe (LLVM 20.1.2, 256 bits) 9 用例 dispatch→fence→readback，differing_pixels=0、两跑逐字节一致；对 f64 精确面积标尺最大差 1.79e-7
• 反假绿负控：扰动 kernel 系数使判据 FAIL，证明绿灯来自真实 GPU 执行，而非 CPU 兜底蒙混过关
• 依赖方向保持单向：postfx → {gpu, raster}，prism-raster 不反向依赖 GPU

此前这一项在「诚实的边界」里被列为仅 CPU 扫描线，本版销号。

2D 扫描线光栅重写（速度与精度同时提升）

用例	优化前	优化后	倍数
圆 64 段 1080p	5.878 ms	0.225 ms	26×
星 512 段 1080p	656.131 ms	3.541 ms	185×
星 512 段 4K	2295.932 ms	36.900 ms	62×
星 2048 段 4K	19914.446 ms	70.682 ms	282×

• 拆掉三处平方级复杂度：列折点不再作为事件、内部列 O(1) 批量加、活跃跨越序增量维护；交点按 x 区间剪枝
• 几何量提到 f64、只在写回缓冲时舍入一次：相对精确面积标尺的偏差从旧实现 5.1e-5 降到 3e-8（旧实现在 4K 坐标上本身就会丢精度）
• rasterize_into 缓冲复用：星 512 4K 35.4 → 13.6 ms、星 2048 4K 67.9 → 46.0 ms
• 341 组对拍（288 组对精确面积标尺 + 53 组对旧实现），含自交、孔洞、双填充规则、退化、260 组固定种子伪随机多边形；最大绝对差 4.17e-7
• 负控：把梯形积分系数 0.5 改成 0.51 ⇒ 8 个测试立即 FAILED，证明对拍没有空转

其他渲染热点（不局限在 2D 光栅）

• mean_samples(spp=16) 134.19 → 57.94 ns/px（2.3×）：消除每像素 Vec 分配
• Bsdf::eval 71.51 → 62.63 ns：引入轻量求值预算
• 均有逐位对拍（n=0..=128 全等、234090 组 Vec3 逐位全等）

工程

• 全量测试 4629 passed / 0 failed / 0 ignored（239 个测试段）
• spv_freshness 5/5；wasm 748,758 B < 786,432 B 上限；Cargo.lock 第三方依赖计数 0
• 单文件分发包：789 个文件 / 22.1 MB，解包回环 789/789 逐文件逐字节一致

分发与校验

• 仓库根目录只保留最新版单文件包 prism-engine-v3.0.1-source.txt；v3.0 及更早版本的包归档在各自历史 Release 的 Assets 中，未删除
• SHA256SUMS.txt 累计四行（v2.1 / v2.2 / v3.0 / v3.0.1），四行哈希全部与各自 Release asset 逐字节相符；本版 digest 9c1177e5…
• 只下载本版包时，按当前版本过滤校验，避免历史行因文件不在本地而误报：

curl -L -O https://github.com/Qianjinqie/prism-engine/releases/download/v3.0.1/prism-engine-v3.0.1-source.txt
curl -L -O https://github.com/Qianjinqie/prism-engine/releases/download/v3.0.1/SHA256SUMS.txt
grep 'v3.0.1' SHA256SUMS.txt | sha256sum -c -

升级

从 v3.0 升级：取本版单文件包，按 README「三分钟跑起来」还原即可。场景语义不变——首行 // prism-dsl 2 仍走 V3.0 语言前端，无版本头或 // prism-dsl 1 仍走 v2 路径、产物逐字节不变；旧 .prism 文件行为完全兼容。

Prism Engine V3.0

Prism Engine V3.0 — 能力对齐 + 语言层与观感体系

本版是两部分合起来的交付：V2.5 的能力对齐（此前只在代码库里，没有单独发版、也没有任何对外说明）与 V3.0 的语言层与观感体系。
如果你只跟过 v2.2，下面第一节就是这两版之间补掉的全部能力。

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一、V2.5：能力对齐（未单独发版）

目标只有一个：把「能不能做」这个问题结清。结清之后不再回答，回到引擎本心。

渲染

• 位图纹理管线：UV + 双线性 / 三线性 + 7 级 mip + 法线 / 粗糙度贴图 + sRGB 解码。双线性 4096 采样点 0 ulp，7 级 mip 链斜视 0/3072 像素差，sRGB 往返 ≤0.5/255，CPU↔Vulkan 三档 0/3072
• HDR 环境光 / IBL：环境重要性采样 + MIS。与参考实现偏差 0.325%（split-sum 近似为 26.424%）；设备白炉 1024 样本 ≤1e-2、8192 样本 ≤5e-3
• 几何实例化：112 B 实例槽 + 局部 BLAS + 法线 det(A)·A⁻ᵀ·n 回世界空间。1 万实例与 CPU 权威逐位一致；Vulkan llvmpipe 0/256、浏览器 WebGPU 0/256
• 细分曲面 + 位移贴图：Catmull-Clark 极限 stencil 三个解析值 ≤1e-6；位移在烘焙期与运行期两条通路都已闭合，不是只在离线烘焙里有效
• 逐像素自适应采样：方差引导 + 收敛判据 + 迭代精化；同画质下采样数 0.9175×
• 多层参与介质：互斥区域 + 优先级全序，均匀与异质网格（delta tracking）都支持；白炉 τ≤0.2 最差 5.334e-5，CPU↔wavefront 0/108
• 毛发几何：毛股曲线 + 按股标架 + 曲线 BVH 合流 + 按 f 的 Marschner 采样器（∫pdf dω = 0.999999955，白炉相对差 8.181e-5）

格式与工作流

• OCIO 配置：自研 config.ocio 解析（colorspaces / roles / displays+views / looks + 六类 transform），烘焙成 Q24 定点 1D shaper + 3D cube LUT，纯整数求值、零 libm；17³ 网格点上 LUT 与直接求值最大偏差 3.590e-7
• USD 完整度：真解析二进制 .usdc Crate（TOC / LZ4 / value rep）+ .usdz 解包，不再只认 USDA 文本
• MaterialX 完整度：21 种节点 / 45 别名 / 17 个 BSDF 槽，节点图可编译成 BSDF
• 实时预览视口：预览就是同一套路径追踪器的低预算档，不是另写一套；静态图与预览帧逐字节相同

明确不做（已裁定，理由写在这里）

• 桌面 WebGPU 单独验证：软件适配器 + 2 台 Adreno + 3 个浏览器实测已经足以证明代码路径，重复验证无增量
• 额外的容器 / 编码桥：内置 MJPEG-in-MP4/AVI 与 EXR / PNG / JPEG / DNG 已零依赖自包含、永远能出片；需要别的容器，用 FFmpeg 几秒转封装即可，不值得为它自研编解码
• 灯端口 / 路径引导 / 光子映射：三项分别被 MNEE、立体角 2D CDF + MIS、NEE + MIS 覆盖，再实现一遍不增加画面能力

未点亮（缺真机，一律不写「支持」）

项	缺什么	什么时候复验
Metal（iOS / macOS）	无 Apple Silicon / macOS 设备	取得任意 M 系列设备即复验 19 项
硬件编码（NVENC / QSV / VAAPI / VideoToolbox）	无对应真机	取得任一硬件编码器
ARM Mali / PowerVR	现有覆盖只有 Qualcomm Adreno 640 / 619	取得 Mali 或 PowerVR 设备

能力矩阵终态：39 项中，除上表 3 项缺真机、2 项明确裁定不做外，其余全部对齐；「部分」0 项、「缺失」0 项。

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二、V3.0：语言层与观感体系

V2.5 把能力补齐，V3.0 把「能力能不能被写出来、写出来像不像人搓的」这两件事做完。

语言层：每一项能力都能从语言层写出来

• 单文件形态：一部片子 = 一个 .prism 文件，资产以内容哈希锁定，缺资产结构化报错带行号
• 自研 LL(1) + Pratt 前端（零第三方解析库）：缩进块、表达式、变量、def、for / if、列表 / 字典字面量、字符串插值、全链路行号报错
• 确定性受限子集：种子是一等字段且进产物哈希；det_* 零 libm 标量函数；求值顺序固定、换序可检出；不做图灵完备
• 39 项能力触达 100%：226/226 参数从 DSL 可达——第一节里那些能力（纹理 / IBL / 实例 / 细分 / 位移 / 介质 / 毛发 / 自适应 / OCIO / USD / MaterialX）全部可从语言层写出，不用回到 Rust
• 七族旧拒绝项全部销号：particles / sim / compose / morph / light / audio / post 不再拒绝
• 任意参数时序驱动：统一命名通道按帧 / 关键帧驱动任意参数，逐帧值可断言

观感体系：画面不像代码生成

• finish = analytic | crafted 双一等档：进产物哈希，漏填即静态报错；匀质是合法交付物，不是失败——用户要均匀就选 analytic
• 六族痕迹注入生成源头（运动 / 几何 / 材质光照 / 时间镜头 / 构图色彩 / 剪辑音画）：在 movie.rs 组装材质光源之前消费，不是出帧后贴 grain
• 两条禁令做成静态门禁：痕迹挪到帧后贴皮 ⇒ FAIL；用真随机替代种子化噪声 ⇒ 两跑字节不一致 ⇒ FAIL
• 盲测 64/64（门槛 0.75），判官为确定性可计算函数且真盲（b_first 由 hash_mix 打乱）；反假绿负控 0.4375 证明判官不是无条件选 B
• 客观侧证：prism-aesthetic 五维 critic 总分降 0.099999，在冻结容差 0.25 内（画质不退化）

工程

• 全量测试 4580 passed / 0 failed / 0 ignored，29 crate，0 第三方依赖
• 三后端一致（CPU / Vulkan-SPIR-V / WGSL），确定性两跑逐字节
• 单文件包：779 个文件 / 21.9 MB（下方 Assets；仓库根目录始终只放最新版，现为 v3.0.1）

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⚠️ 校验文件修正

v2.2 的 SHA256SUMS.txt 记录的 v2.2 包哈希有误（d2b4e919…），与 asset 实际内容（b10fb669…）不符，
当时 sha256sum -c 会报 FAILED。本版已修正，SHA256SUMS.txt 三个版本的哈希全部与 release asset 逐字节相符。

升级

从 v2.2 升级：取下方 Assets 里的本版单文件包，按 README「三分钟跑起来」三步还原即可。仓库根目录只保留最新版分发包（现为 v3.0.1），历史版本一律在各自 Release 的 Assets 中归档。
旧 .prism 文件按 // prism-dsl 1 版本语义恒等 analytic，行为不变、逐字节同帧。

Prism Engine V2.2

Prism Engine V2.2 — 真机验证版

V2.1 之后的正式发行版。主线是把「只在软件适配器上验过」的 GPU 路径拉到真机上跑通，
并修掉真机暴露的三处缺陷；同时结清四项能力扩容。

⚠️ 升级提示：v2.1 单文件分发含已知缺陷

prism-engine-v2.1-source.txt（打包于 2026-10-27，早于修复提交 5b8ded4）包含 BSDF 多散射补偿缺陷：
Disney BSDF 的补偿采用「逐通道各自 F0 查表回填」，低 F0 通道被过量放大，补偿幅度不随 F0 单调。
表现为高饱和金属（金、铜）在低粗糙度、掠射角下整球偏成补色（金球发青绿）。

实测量级（金 f0=1.000/0.766/0.336，α=0.05、μo=0.25、μi=0.25）：G 通道旧/新 3.85×、B 通道 18.92×，
极端掠射（μo=0.1、μi=0.8）B 通道达 49.83×。

v2.2 已修：改为 Fdez-Agüera 2019 彩色导体形式——幅度取白炉表（F0=1），色相由半球平均 Fresnel 承担。
关注掠射角补色一致性的用户请升级。

主要变更

流 A · 缺陷修复（真机暴露 + 测试盲区）

• GI 存储布局去 vec3<f32> 依赖——真机驱动对结构体成员 vec3<f32> 的 size 处理与 WGSL 规范不一致（规范 size=12/align=16），导致 GiProbe.normal 读到 samples 哨兵 -1、后续字段整体错位。四个布局结构体全部改 vec4<f32>（布局零变化：GI_*_STRIDE_BYTES 一个字节未动，第 4 分量恒 0 不参与运算）。新增 gpu.gi_layout 作为真机判读锚点，并加两侧静态门禁（WGSL 存储布局禁 array<vec3<f32>>）。
• GI SDF 球分支修正——return q.x 实为 |p.x−c.x|−r（沿 x 的无限大板），不是球 SDF；射线沿 y/z 前进时梯度恒 0，能否在 48 步内跨过 t_max 取决于浮点舍入累积。CPU 与 WGSL 同步改为 |p−c|−r；容量填充图元改为 radius 0 + center(0,−1e6,0)，即使计数被误读也绝不命中。
• 折射界面法线朝向 + Fresnel 余弦口径——介质内出射时法线未翻转，refract_dir 返回折回介质内部的伪方向，cos_v 被钳成 0 导致 p_reflect≈0.999 恒走全反射。表现即「玻璃球是不透明遮挡体、ior 零效应」。修复后 ior 1.0/1.5/2.5 由三帧逐位相同变为色心分离 2.504 px（阈值 1.0，cauchy_b=0 对照组 0.917 px 证明判据有效）。
• Disney BSDF 多散射补偿形式（见上方升级提示）。

三项均未通过放宽容差 / 改判据 / 加 #[ignore] / 删测试来「转绿」。F32_TOL 仍 2e-6。

流 B · 能力扩容

• 曲线图元可渲染——圆柱 / 圆锥 / 圆环 / 旋转曲面四类解析图元此前不可渲染（场景只有球 + 灯各 8 槽）。新增弦高受控三角化（hausdorff_bound = r_max·(1−cos(π/seg))）+ 扁平 BVH，同时接通三条路径：CPU 参考、Vulkan megakernel（参数块 22→24 字、绑定 4→6、双栈 BVH 遍历、Möller–Trumbore）、WebGPU scene_frame.wgsl（栈式遍历）。lavapipe 硬判据：四图元全部 max_channel_delta=0 && differing_pixels=0。场景 ABI 升 V2（6 绑定），输出恒为末位。
• 材质库扩至十余种 + GGX 各向异性——MaterialKind 由 4 变体扩至 ≥10 预设；principled 新增各向异性（能量补偿闭式近似、无迭代），α_t==α_b 时与各向同性 GGX 逐位一致；DSL 老 3 字段场景输出逐位不变。
• SVGF 空域降噪第二阶段——G-buffer 引导时域重投影（motion vector 闭式给出，不用光流、不引第三方）+ 方差引导 à-trous（保持有理核、零超越函数）。静态相机 + 静态场景下累积与「帧 0 起重放」逐字节一致；动态场景 PSNR 43.4 dB（判据 ≥40），同等画质 sample 数下降 91.7%（判据 ≥50%）。
• 光谱渲染切片——采样维度新增 λ 轴，自研 CMF 分段有理式拟合（零 crate、零超越函数），RGB↔光谱升采样；单波长 + 恒定谱反射率下与 RGB 路径逐字节相等。

流 C · 真机 WebGPU 验证（本版主线）

轮次	设备 / 浏览器	wasm	结果
1	真机（SamsungBrowser 30.1 / Chromium 143 内核）	423,855 B	16 PASS / 1 FAIL（旧版，暴露病态球 SDF）
2	三星 SM-G9730 / Android 12 / Quark 10.18（Chrome 144 内核）	439,539 B	17 PASS / 1 FAIL（旧版，暴露 vec3 布局错位）
3	三星 Galaxy S10（骁龙 855 / Adreno 640）/ Quark	453,223 B	19 PASS / 0 FAIL
4	荣耀 X40（骁龙 695 / Adreno 619）	453,223 B（同一份字节）	19 PASS / 0 FAIL
5	Edge for Android 153	453,223 B	19 PASS / 0 FAIL
6	SamsungBrowser 30.1（Chromium 143）/ 新产物 ?v=8772008b	453,239 B	19 PASS / 0 FAIL

合计 4 个浏览器环境、2 台设备、2 个产物版本，各 19/19 全 PASS。

第 3、4 轮用同一份 wasm 跑在两台不同档位的设备上，排除「针对某台设备调参」。
第 6 轮首次完整采集到 adapter：vendor=qualcomm / architecture=adreno-6xx /
isFallbackAdapter=false / subgroup 64·128（SwiftShader 为 4·4）——硬件适配器由此直接确认，
不再依赖推断。gpu.scene_frame PSNR 52.5 / 52.9 dB，双跑逐位一致。

方法论结论：「CPU 参考 vs GPU 镜像」的自洽对拍，只有在两端算法本身正确时才有判别力。
两端同错时它恒绿，且 SwiftShader 与 CPU 浮点行为接近，永远无法暴露——只有真硬件 GPU 能。
推论：判据建立在「两端一致」上的测试项，必须至少有一条真机证据。

质量门槛

项	结果
全量回归	4029 passed / 0 failed / 0 ignored（188 测试段，release，全核并行 110s）
构建脚本	build.sh 429 passed / 0 failed
零第三方依赖	Cargo.toml / Cargo.lock 无外部 crate（全部 path 依赖）
wasm 体积	453,239 B（上限 458,752 B，余量 5,513 B）
WebGPU harness	SwiftShader 19/19；真机 19/19（见上表）
打包回环	664 文件逐文件逐字节一致
反假绿	幽灵写入防御 / 卫生扫描 / 合规自检 / 全仓零 #[ignore]

包信息

• 文件：prism-engine-v2.2-source.txt（664 文件 / 18.61 MiB / 19,518,616 字节）
• SHA-256：b10fb669581edf30c6590fe2b4ef78704dcdad27bf481595b251febb948bb13c
• 解包：取 TXT 内 UNPACK SCRIPT BEGIN / END 之间的脚本存为 unpack.cjs，运行 node unpack.cjs（Node 18+）
• 验证：cargo test --workspace --release → 4029 passed / 0 failed

已知边界（诚实口径）

• WebGPU 真机覆盖仅移动端：4 个环境全为 Android，桌面 Chrome/Edge 零实测——桌面后端不同（D3D12 / Metal vs Vulkan / GLES）。README 边界行维持「限 Chrome/Edge」，不写「WebGPU 已支持」。
• GPU 覆盖仅 Qualcomm Adreno 两代（640 / 619）——正确说法是「跨两代 Adreno 驱动」，不是「跨 GPU 厂商」。ARM Mali / PowerVR 未覆盖，是当前实质性缺口。
• 其余三轮 adapter 未采集，其硬件性属推断而非观测；本表只对第 6 轮作直接确认。
• Metal 后端不点亮、is_available() 恒 false，metal/ 退为历史资产，不引入任何第三方翻译层。
• 硬件编码只到「绑定就绪」档（VAAPI 符号表 + dlopen 结构化 Unsupported），不声称可编码。
• DNG 合成交叉矩阵全绿，真实机型未经样本验证。
• 异质体积仅支持单介质盒；光追为多弹射间接光——混合路径积分器默认 4 弹射（WF2_MAX_BOUNCES），GiProbe/CPU 求解 6–12 弹射、SDF-GI 可至 16 弹射，并含 Russian-Roulette 路径终止，非单步近似。

English summary

Prism Engine V2.2 pushes the GPU path from software adapters onto real hardware and fixes the three defects that only real devices could expose: a vec3<f32> storage-layout assumption that Android drivers violate (size=12/align=16), a broken sphere SDF branch returning q.x (an infinite slab, not a sphere), and unflipped interface normals turning glass into an opaque occluder with zero ior effect. It also lands four capability expansions: analytic curve primitives (cylinder/cone/torus/lathe) across CPU, Vulkan and WebGPU; a 10+ material library with GGX anisotropy; SVGF stage two (temporal reprojection + à-trous, PSNR 43.4 dB, 91.7% fewer samples); and a spectral rendering slice with a hand-rolled CMF rational fit. Verification: 4029 tests pass, wasm 453,239 B, and the WebGPU harness reaches 19/19 on real hardware across 4 browser environments and 2 devices — all Android, all Qualcomm Adreno, desktop still unverified. Single-file TXT distribution: 664 files, 18.61 MiB, SHA-256 b10fb669…8bb13c.

Prism Engine V2.1

Prism Engine V2.1 — 长尾收口版

V2.0 之后的第一个正式发行版。五个长尾缺口按「一重两轻」三路结清，质量门槛全绿。

主要变更

流 A · GPU 渲染管线（重）

• Vulkan render_scene 光追管线真实化：自研发射器生成光追 megakernel（主射线 + 球/灯动态循环 + aesthetic 后处理槽），lavapipe 实机出帧；
• 与 CPU 参考 逐字节 0 差异（64×48 / 113×47），GPU 双跑逐位一致；
• is_available() 升级为 compute ∧ render 双自检（「可用却出空帧」被测试排除）；
• Metal 同构移植 + 编译门控（未实机验证、不点亮）；WebGPU 可行性结论（4–6 人日，无渲染路径）。

流 B · 资产判据与签名闭包（轻）

• USD 资产 R1 同构保持判据 + R3 Hausdorff 保真度界（≤ √3/2·h），R2 字节往返不动点不回归；
• 签名闭包 S3 收尾：迭代节点键含 (ε, n)、流节点键含 frame、S4 逐出中性；None 时逐字节退化为旧键（零回归）。

流 C · 长尾盘点 + 异质体积 + T4（轻）

• #10 渲染特性长尾按 K1 三元组盘点成文（K 核 / σ 求逆策略 / d 采样维度），收敛判据可机械判定；
• 异质体积（Woodcock delta tracking）接入 integrator / wavefront 双渲染路径；σt 恒定场与均匀实现逐位一致；
• T4 色彩债务结清：sRGB↔ACEScg 矩阵按官方 AP1 原色 + Bradford(D65→D60) 重录，逆阵 f64 精确重算；旧 Hill 拟合值保留为 SRGB_TO_ACESCG_FITTED_HILL 显式可选口径；
• 2 条 C15 渲染行为变化登记（T4 矩阵、BakedSdf brick 边缘插值修复）+ 1 条能力扩容清单。

质量门槛

项	结果
全量回归	3929 passed / 0 failed / 0 ignored（179 测试段，release，全核并行 171.5s）
零第三方依赖	Cargo.toml / Cargo.lock 无外部 crate（全部 path 依赖）
打包回环	642 文件逐文件逐字节一致
解包树构建	cargo check --workspace --release 通过
反假绿	幽灵写入防御 / 卫生扫描 / 合规自检（9/9 + 反向自证 8/8）/ 全仓零 #[ignore]

包信息

• 文件：prism-engine-v2.1-source.txt（642 文件 / 18.06 MiB / 18,939,405 字节）
• SHA-256：a7919e2b390c64ea04a70eb0fcd8fe283ff5a2d04c3f168d4367b7bbc9493c32
• 解包：取 TXT 内 UNPACK SCRIPT BEGIN / END 之间的脚本存为 unpack.cjs，运行 node unpack.cjs（Node 18+）
• 验证：cargo test --workspace --release → 3929 passed / 0 failed

已知边界（诚实口径）

• Metal 后端未实机验证、不点亮；WebGPU 无渲染路径；
• 异质体积仅支持单介质盒，无多区域嵌套 / 介质边界折射；
• 真实 DNG（Compression=7，lossless JPEG）仍不可读；视频编码仍走 ffmpeg 协作 / 硬编探测链；
• 硬件 GPU 上的加速比需在目标环境实测——本版 GPU 判对在 lavapipe 软件 ICD 上完成；
• 光追只做一步间接光，无全局多次弹射。

English summary

Prism Engine V2.1 closes five long-tail gaps: Vulkan ray-traced scene rendering with byte-identical CPU parity, USD R1/R3 asset criteria, S3 signature closure, heterogeneous volume wired into both render paths, and the T4 color-matrix debt settled (official AP1 primaries + Bradford, f64-exact inverse, legacy Hill matrix preserved as an explicit opt-in). 3929 tests pass with zero third-party dependencies. Single-file TXT distribution: 642 files, 18.06 MiB, SHA-256 a7919e2b…493c32.