فلش‌کارت‌های آموزشی استادی در سایه‌ها: راهنمای جامع پیاده‌سازی تکنیک‌های سایه‌زنی مدرن

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره استادی در سایه‌ها: راهنمای جامع پیاده‌سازی تکنیک‌های سایه‌زنی مدرن

موضوع کلی: گرافیک کامپیوتری

موضوع میانی: تکنیک‌های رندرینگ بی‌درنگ

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی گرافیک کامپیوتری و رندرینگ
• 2. آشنایی با نور و سایه در گرافیک
• 3. مدل‌های نورپردازی پایه (Lambert, Phong, Blinn-Phong)
• 4. فضای رنگ و تاثیر آن بر سایه‌ها
• 5. مقدمه‌ای بر سایه‌زنی در GPU
• 6. آشنایی با Shaderها و زبان HLSL/GLSL
• 7. بافرهای عمق و کاربرد آنها
• 8. تکنیک‌های سایه مپینگ: اصول اولیه
• 9. محاسبه ماتریس نور برای سایه مپینگ
• 10. پیاده‌سازی سایه مپینگ ساده
• 11. مشکلات رایج سایه مپینگ (aliasing, peter panning)
• 12. تکنیک PCF (Percentage Closer Filtering) برای سایه‌های نرم
• 13. انواع فیلترهای PCF و مقایسه آنها
• 14. بهینه‌سازی PCF برای افزایش کارایی
• 15. سایه مپینگ وارونه (Reverse Shadow Mapping)
• 16. تکنیک VSM (Variance Shadow Mapping)
• 17. محاسبه و ذخیره‌سازی Variance در VSM
• 18. مزایا و معایب VSM نسبت به PCF
• 19. تکنیک ESM (Exponential Shadow Mapping)
• 20. کاربرد تابع Exponential در ESM
• 21. بهینه‌سازی ESM برای جلوگیری از artifactها
• 22. تکنیک Cascaded Shadow Maps (CSM)
• 23. تقسیم فضای دید به Cascadeها
• 24. محاسبه ماتریس نور برای هر Cascade
• 25. انتقال بین Cascadeها برای سایه‌های نرم
• 26. بهینه‌سازی CSM برای کاهش Flicker
• 27. سایه مپینگ پروجکتیو (Projective Shadow Mapping)
• 28. سایه مپینگ دوال پارابولویید (Dual-Paraboloid Shadow Mapping)
• 29. سایه مپینگ با استفاده از Occlusion Culling
• 30. تکنیک Screen-Space Shadow Mapping (SSSM)
• 31. پیاده‌سازی SSSM در Shader
• 32. مزایا و معایب SSSM نسبت به سایه مپینگ سنتی
• 33. تکنیک Ray Traced Shadows: مبانی
• 34. پیاده‌سازی ساده Ray Tracing برای سایه‌ها
• 35. بهینه‌سازی Ray Tracing برای رندرینگ بی‌درنگ
• 36. نویز و Dithering در Ray Traced Shadows
• 37. تکنیک Hybrid Ray Tracing and Rasterization
• 38. استفاده از BVH برای Ray Tracing سریعتر
• 39. Ambient Occlusion (AO): اصول اولیه
• 40. Screen-Space Ambient Occlusion (SSAO)
• 41. روش‌های محاسبه SSAO
• 42. بهینه‌سازی SSAO برای افزایش کارایی
• 43. Hybrid Ambient Occlusion (HAO)
• 44. Ground Truth Ambient Occlusion (GTAO)
• 45. Shadow Volume: اصول اولیه
• 46. ساخت Shadow Volume از هندسه صحنه
• 47. تکنیک Stencil Buffer برای Shadow Volume
• 48. مشکلات Shadow Volume و راه حل‌ها
• 49. Extruded Shadow Volume
• 50. Cap Polygon Generation
• 51. Shadow Volume در مقابل Shadow Mapping
• 52. مقدمه‌ای بر سایه‌های نرم (Soft Shadows)
• 53. روش‌های تخمین شعاع سایه نرم
• 54. استفاده از Noise برای ایجاد سایه‌های نرم
• 55. Penumbra و Umbra در سایه‌های نرم
• 56. تکنیک Area Light Shadowing
• 57. شبیه‌سازی سایه‌های نرم با استفاده از multiple samples
• 58. Adaptive Shadow Filtering
• 59. Temporally Stable Shadows
• 60. مقدمه‌ای بر Global Illumination
• 61. Direct Illumination در مقابل Indirect Illumination
• 62. تکنیک Screen-Space Global Illumination (SSGI)
• 63. پیاده‌سازی SSGI در Shader
• 64. بهینه‌سازی SSGI برای افزایش کارایی
• 65. Ray Traced Global Illumination (RTGI)
• 66. استفاده از Ray Tracing برای محاسبه Global Illumination
• 67. Photon Mapping برای Global Illumination
• 68. مشکلات Global Illumination و راه حل‌ها
• 69. آرتیفکت‌های سایه و روش‌های کاهش آنها
• 70. Peter Panning و روش‌های جلوگیری از آن
• 71. Shadow Acne و روش‌های مقابله با آن
• 72. استفاده از Bias برای رفع مشکلات سایه
• 73. Normal Bias و Depth Bias
• 74. آشنایی با Render Pipeline و مراحل سایه‌زنی
• 75. Early-Z Culling و تاثیر آن بر سایه‌ها
• 76. Deferred Shading و سایه مپینگ
• 77. Forward Rendering و سایه مپینگ
• 78. استفاده از Compute Shader برای سایه‌زنی
• 79. پروفایلینگ و دیباگ سایه‌ها در GPU
• 80. ابزارهای دیباگ سایه (RenderDoc, Nsight)
• 81. بهینه‌سازی کلی رندرینگ سایه‌ها
• 82. استفاده از LOD برای سایه‌ها
• 83. Culling اشیای غیرضروری در سایه
• 84. بهینه‌سازی بافر عمق
• 85. آینده سایه‌زنی در گرافیک کامپیوتری
• 86. سایه‌های مبتنی بر هوش مصنوعی (AI-based Shadows)
• 87. سایه‌های مبتنی بر Machine Learning
• 88. ادغام سایه‌ها با HDR و Tone Mapping
• 89. سایه زنی برای واقعیت مجازی (VR)
• 90. سایه زنی برای واقعیت افزوده (AR)
• 91. سایه‌زنی در بازی‌های موبایل
• 92. سایه‌زنی در بازی‌های کنسولی
• 93. تست و دیباگ سایه‌ها در پلتفرم‌های مختلف
• 94. تکنیک Bent Normals برای بهبود سایه‌زنی
• 95. Screencast: پیاده‌سازی سایه مپینگ ساده
• 96. Screencast: پیاده‌سازی CSM
• 97. Screencast: پیاده‌سازی SSAO
• 98. Screencast: پیاده‌سازی SSSM
• 99. مثال عملی: نورپردازی یک صحنه با چندین منبع نور و سایه
• 100. مثال عملی: پیاده‌سازی یک بازی ساده با سایه‌های واقع‌گرایانه