PBR-Renderer

一个基于OpenGL的简单PBR渲染器

启动

首先，你需要下载并编译glad、glfw、assimp等依赖库

在得到相应的动态链接库文件后(.so、.dylib、.dll等文件)，将其移动至lib文件夹下，随后调整CMakeLists.txt文件中相应的链接库名称

然后即可开始编译：

mkdir build && cd build
cmake ..
make

运行并得到以下的结果

cd ..
./build/Renderer

在项目编译完成后，请确保在项目根目录下启动，这是由于根路径设置使用的是std::filesystem::current_path()，因此与当前终端的pwd一致

目录结构

.
├── ...
├── assets              # 资源
├── export              # 程序导出内容
├── include
│   ├── ...
│   └── renderer        # 项目自定义头文件
├── lib
├── references          # 参考文献
└── src
    ├── material        # 材质
    ├── scene           # 场景
    ├── shader          # Shader
    ├── util            # 工具方法/类
    ├── global.cpp      # 全局共用参数/方法
    ├── main.cpp        # 入口文件
    └── prebuilt.cpp    # 预处理入口

TODO LIST（待补充）

待处理内容与大致思路

光源与阴影

• 点光源、聚光灯及其阴影
  • 点光源：半径平方衰减，阴影贴图为cubemap
  • 聚光灯：通过camera的视角方向与view方向夹角计算
    • 2D阴影贴图即可，超过180°的聚光灯不符合生活经验
    • 内外双锥体计算，中间插值以平滑边缘
• 彩色阴影：
  • RGB通道记录颜色，A通道记录深度（最远的透明物体深度）
  • 仅用于透明物体，需注意绘制顺序
  • 与普通阴影贴图一起使用
• 软阴影
  • 一阶段：通过卷积模糊边缘
  • 二阶段：Percentage-closer soft shadows

模型

• 视锥体剔除
  • AABB包围盒
  • BVH树
  • 判断内含、相交、外离
• 模型与材质LOD：通过camera与顶点位置的距离计算：distance(fragPosition, viewPosition) / (near - far)
• mesh合并
  • 一阶段：同种材质的模型，mesh合并后仅需调用一次Draw
  • 二阶段：贴图合并，同种shader的材质均可合并（参数可能都需要贴图存储），顶点UV需要调整

场景

• 场景拍摄与导出（cubemap）
  • 后可实现反射探针
• 透明物体排序
• HDR图片存储
• minimap图片存储
• 抗锯齿：FXAA
• 环境光烘焙：Path Tracing
  • 面光源
  • 自发光材质