《游戏引擎实现原理》13.2 级联阴影与投影矩阵拟合
一张固定分辨率的阴影贴图罩住整个视锥，近处必然糊、远处必然浪费。级联阴影把视锥沿深度切成几级，每级单独拟合一个光源空间正交盒，并在相机移动时把正交盒对齐到 texel 网格。本节在 helio 里实现切分、角点提取与拟合，再在 GPU 上复算逐级联的包围盒。
category
Engine
共 180 篇文章。
《游戏引擎实现原理》13.1 阴影贴图的引擎侧实现
光照决定物体长什么样，阴影决定它站在哪。本节在 helio 上从零实现阴影贴图：先从光源视角把遮挡物渲染成一张光空间深度图，再把相机视角的地面点投影回光源空间做深度比较，最后在真实 WebGPU 设备上回读像素，与 CPU 解析参考逐点比对。
《游戏引擎实现原理》12.3 集群光照的引擎侧装配
上一节把单个光源的衰减算清楚，但场景里往往有上百个光源，逐物体遍历全部光源太贵。集群光照把视图空间切成三维网格，每个集群预存一份命中的光源列表。本节在 helio 里实现集群网格与光源装配的 CPU 参考，再用 compute 着色器在真实 WebGPU 设备上复算并逐集群比对。
《游戏引擎实现原理》12.2 光源类型与衰减
上一节把着色路径打通，这一节解决「光从哪来、怎么变弱」。方向光没有距离衰减，点光用 UE4 的窗口化反平方，聚光再叠一个锥形衰减。本节在 helio 里实现三类光源的衰减公式，并用一个 compute 着色器在真实 WebGPU 设备上回读每个距离的衰减值，与 CPU 参考逐样本比对。
《游戏引擎实现原理》12.1 光照模型与着色路径
光照不是一句「乘以点积」，而是「法线 + 光方向 + 视线 + 材质」到一根颜色的映射。本节在 helio 里从零实现 Lambert、Blinn-Phong、GGX 三条着色路径的 CPU 参考，再原样搬进 WGSL，在真实 WebGPU 设备上渲染球体并回读像素，要求 CPU 与 GPU 逐个字节对齐。
《游戏引擎实现原理》11.3 着色器调试与错误定位（getCompilationInfo）
着色器写错时报错只有一行天书，定位全靠猜：本节真跑 getCompilationInfo()，拿到带行号、列号与字符偏移的诊断，并用 11.1 的 include 行映射把它还原成原始文件的文件:行:列，让编辑器能一键跳到出错的那一行源码。
《游戏引擎实现原理》11.2 反射驱动的参数绑定
uniform 结构体在 CPU 侧要按完全一致的内存布局填充，手写偏移是 bug 温床：本节从 WGSL 的 struct 反射出每个成员的偏移与整个缓冲区大小，按该布局自动打包参数，并真跑一次渲染回读像素，验证绑定确实生效，偏移对了像素才会对。
《游戏引擎实现原理》11.1 WGSL 组织与 include
WGSL 没有 #include，但引擎要把公共函数拆成多个文件复用：本节在 createShaderModule() 之前做一层文本级 include 展开，处理递归、去重与循环检测，并真跑一次编译与像素回读，验证拼接后的模块确实可编译可用。
《游戏引擎实现原理》10.3 变体爆炸与编译缓存
六个开关朴素地给出 2^6=64 个着色器变体，但特性之间有依赖，真实可达集只有 32 个。这一节按依赖枚举可达变体、用内容寻址（源码 + 开关集合的哈希）给编译结果去重，并在 headless Chromium 里把全部可达变体编译一遍，验证 0 error、非法组合会被拒。
《游戏引擎实现原理》10.2 着色器变体与宏
WGSL 没有预处理器，材质却要在多种开关组合下生成不同程序。这一节实现一个只认 #ifdef / #ifndef / #else / #endif 的行级宏展开器，把一份模板裁剪成具体变体，并在 headless Chromium 里逐个编译验证 0 error。
《游戏引擎实现原理》10.1 材质模型与参数
把材质拆成「模型（参数声明）+ 实例（参数值）」两层，按 std140 算出每个参数的字节偏移并打包成 uniform buffer；再在 headless Chromium 里把它绑进管线、渲染一帧、回读中心像素，断言它就是 baseColor。
《游戏引擎实现原理》渲染引擎 目录
《游戏引擎实现原理》卷二《渲染引擎》全书导航页：说明本卷定位与卷一《引擎内核》的关系、本卷差异化（在 RHI 上从零实现、每节跑出真实产物、真实像素与计时结果），给出顺序通读、只读 RHI 四章、直奔帧图与后处理三条阅读路径，讲清 L1–L2 可运行性口径，并按五个部分列出 18 章 54 节的完整章节索引，另含周计划表与常见问题速查，方便读者按需定位、跳读与随时查阅。
《游戏引擎实现原理》9.3 实例化与合批
9.2 的状态缓存砍不掉顶点缓冲的频繁切换，因为它按材质而非网格分组。这一节换一条把网格提到高位的批次键，把连续同网格的绘制并成一次实例化绘制：20 万次绘制在 64 网格场景降到 64 次，并跑出一次 draw(6,4) 画出四个彩色实例的真实像素。
《游戏引擎实现原理》9.2 状态缓存与冗余剔除
写一个后端无关的状态缓存，记住当前管线、绑定组、顶点与索引缓冲，只在真正变化时下发；在 20 万次绘制的乱序与排序两种流上跑出「应用 / 跳过」两路计数，看排序能把管线切换从 199157 次砍到 512 次、又砍不掉什么，为下一节的实例化合批埋下引子。
《游戏引擎实现原理》9.1 排序键与前后绘制
把剔除后的可见项压进一条 32 位排序键：高 18 位决定批次归属、低 14 位决定前后顺序，再用稳定的 LSD 基数排序替代多字段比较器。在 20 万项的确定性场景上跑出三种排序的真实耗时对比，并正面校验不透明项确实近→远、透明项远→近。
《游戏引擎实现原理》8.3 GPU 驱动剔除与 LOD 协同（compute + indirect）
把视锥剔除与 LOD 选择整体搬到 GPU：一个 compute 通道按包围球剔除、按距离选档，用原子计数器追加进对应 LOD 的实例缓冲，第二个通道写出三组 indirect 绘制参数；CPU 每帧只发三个 drawIndirect，并回读掩码与 CPU 逐对象比对验证一致。
《游戏引擎实现原理》8.2 空间划分与 BVH
用最长轴中位数分割把十万个 AABB 建成扁平二叉 BVH，把逐盒的线性剔除换成层次遍历；再把叶节点 AABB 与图元 AABB 摊平上传，用两个 compute 通道做两级视锥剔除，回读掩码与 CPU 的 bvhCull 逐位比对，验证完全一致。
《游戏引擎实现原理》8.1 视锥剔除与包围体
从相机的视图投影矩阵抽出六个裁剪面，用 p-vertex 判定 AABB 与包围球的可见性；先跑通 CPU 侧剔除统计，再在 headless Chromium 里只把可见盒子按实例绘制，回读帧缓冲逐色核对被剔除的盒子一个像素都没画出来，全程附可复现代码。
《游戏引擎实现原理》7.3 相机、裁剪面与拾取射线
把相机拆成 view / projection / viewProj 三个矩阵，从 viewProj 免费抽出六个裁剪面，再由屏幕坐标沿相机基座构造世界空间拾取射线，最后在 headless Chromium 里点一下屏幕、验证拾取命中的正是那个实例。
《游戏引擎实现原理》7.2 脏标记传播与 world matrix 缓存
给场景图加上脏标记：改动一个节点只把它的子树标脏，更新时只重算被标脏的节点、并在重复标记时提前停止，再用一组确定性访问计数与逐字节像素比较，证明「脏更新」与「全量重算」产出的世界矩阵逐位一致、渲染画面也完全相同，从而让每帧只付出真正改动的那部分代价。