دوره تسلط بر دستکاری هندسه در GPU: راهنمای جامع GPU Pro 360 همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب تسلط بر دستکاری هندسه در GPU: راهنمای جامع GPU Pro 360

موضوع کلی: توسعه گرافیک و شتاب‌دهی GPU

موضوع میانی: هندسه سه‌بعدی و دستکاری آن با GPU

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه به دوره و اکوسیستم گرافیک GPU
• 2. مبانی جبر خطی: بردارها، ماتریس‌ها و تبدیلات
• 3. سیستم‌های مختصات در گرافیک سه‌بعدی
• 4. مرور خط لوله رندرینگ گرافیک GPU
• 5. تعریف هندسه: مش‌ها، پریمیتیوها و توپولوژی
• 6. بافرهای راس (Vertex Buffers) و بافرهای اندیس (Index Buffers)
• 7. انواع داده‌های راس (Vertex Attributes) و قالب‌بندی آن‌ها
• 8. ماتریس‌های مدل، نما و پروجکشن (MVP)
• 9. مبانی رندرینگ با استفاده از Vertex Arrays و Shaders
• 10. مقدمه‌ای بر OpenGL، DirectX و Vulkan برای هندسه
• 11. پردازش راس: عملکرد Vertex Shader
• 12. دسترسی به ویژگی‌های راس در Vertex Shader
• 13. اعمال تبدیل‌های هندسی در Vertex Shader
• 14. انیمیشن کاراکتر: تکنیک‌های Skinning و Blending
• 15. Blend Shapes و Morph Targets برای دفرمه‌سازی
• 16. نورپردازی پایه Per-Vertex (Gouraud Shading)
• 17. تبدیل مختصات و فضای کلیپ (Clip Space)
• 18. پراکنده‌سازی ویژگی‌های راس (Vertex Attribute Interpolation)
• 19. بهینه‌سازی بافرهای راس برای عملکرد بهتر
• 20. تکنیک‌های Stream Out برای خروجی داده‌های راس
• 21. مقدمه‌ای بر Geometry Shader: تولید هندسه پویا
• 22. ورودی‌ها و خروجی‌های Geometry Shader (پریمیتیوهای ورودی/خروجی)
• 23. گسترش پریمیتیوها: نقاط به اسپریت‌ها (Sprites)
• 24. تولید هندسه از خطوط: ریبون‌ها (Ribbons) و فنس‌ها (Fences)
• 25. تولید سطوح با ضخامت (Extrusion)
• 26. کاربرد Geometry Shader برای Outline و Silhouette Edges
• 27. سیستم‌های ذرات (Particle Systems) با Geometry Shader
• 28. تکنیک‌های Instancing با Geometry Shader
• 29. استفاده از Geometry Shader برای تولید Decalها
• 30. Stream Output: ذخیره هندسه تولید شده
• 31. بهینه‌سازی Geometry Shader: کاهش Overdraw
• 32. محدودیت‌ها و ملاحظات عملکردی Geometry Shader
• 33. جایگزین‌های Geometry Shader (Compute Shaders)
• 34. معماری‌های GPU و تاثیر آنها بر Geometry Shader
• 35. مقایسه Geometry Shader با Tessellation Shader
• 36. مقدمه‌ای بر Tessellation: افزودن جزئیات پویا
• 37. Hull Shader (Control Shader): تعریف وصله‌ها و فاکتورهای تسلیشن
• 38. Domain Shader (Evaluation Shader): محاسبه موقعیت راس‌های جدید
• 39. انواع Tessellation Partitioning: Even, Odd, Fractional
• 40. Tessellation بر پایه فاصله (Distance-Based Tessellation)
• 41. Tessellation تطبیقی (Adaptive Tessellation)
• 42. Tessellation برای Displacement Mapping (نقشه‌برداری جابجایی)
• 43. مدل‌سازی سطوح Catmull-Clark با Tessellation
• 44. تولید هندسه مو و خز (Hair and Fur) با Tessellation
• 45. Tessellation برای سطوح آب و مایعات
• 46. تولید و رندرینگ Terrain با Tessellation
• 47. بهینه‌سازی Tessellation Pipeline
• 48. Tessellation و نورپردازی پیشرفته
• 49. ملاحظات استفاده از Tessellation در تولید بازی
• 50. چالش‌ها و راه‌حل‌ها در Tessellation Shader
• 51. کنترل Flow داده‌ها در Tessellation Pipeline
• 52. مقدمه‌ای بر Compute Shader: پردازش موازی هندسه
• 53. مدل برنامه‌نویسی Compute Shader: Work Groups و Threads
• 54. بافرهای ذخیره‌سازی Shader (SSBOs) برای داده‌های هندسی
• 55. تولید هندسه کاملاً روی GPU (GPU-Generated Geometry)
• 56. شبیه‌سازی سیستم‌های ذرات عظیم با Compute Shader
• 57. پردازش و دفرمه‌سازی مش‌ها با Compute Shader
• 58. پیاده‌سازی فیزیک نرم بدن (Soft Body Physics) روی GPU
• 59. تشخیص برخورد (Collision Detection) موازی روی GPU
• 60. ساختارهایی برای شتاب‌دهی هندسه: BVH با Compute Shader
• 61. Voxelization و Cube Marching با Compute Shader
• 62. Occlusion Culling و View Frustum Culling با Compute Shader
• 63. مرتب‌سازی داده‌های هندسی روی GPU (GPU Sorting)
• 64. الگوریتم‌های Parallel Prefix Sum (Scan) برای هندسه
• 65. استفاده از Compute Shader برای پردازش Point Clouds
• 66. ترکیب Compute Shader با خط لوله رندرینگ گرافیک
• 67. Signed Distance Fields (SDFs): معرفی و ساخت
• 68. رندرینگ با Ray Marching و SDFs
• 69. کاربرد SDFs در مدل‌سازی رویه‌ای (Procedural Modeling)
• 70. تکنیک‌های پیشرفته Voxelization (مثلاً با Conservative Rasterization)
• 71. Octrees و ساختارهای فضایی برای مدیریت هندسه
• 72. Mesh Decimation و Simplification برای LOD
• 73. Mesh Subdivision و افزایش جزئیات هندسه
• 74. تکنیک‌های Level of Detail (LOD) پویا و View-Dependent
• 75. Geometrical Instancing و Draw Indirect برای هندسه‌های پرتعداد
• 76. تولید رویه‌ای Terrain و Landscapes
• 77. استفاده از Noise Functions (Perlin, Simplex) در تولید هندسه
• 78. L-Systems برای تولید درختان و گیاهان
• 79. Voronoi Diagrams و Delaunay Triangulation برای مش‌زنی
• 80. نورپردازی جهانی (Global Illumination) با Voxel GI
• 81. شبیه‌سازی مایعات و سطوح پویا با تکنیک‌های GPU
• 82. تکنیک‌های Deformable Geometry: Soft Bodies و Cloth
• 83. شبیه‌سازی و رندرینگ Cloth (پارچه) روی GPU
• 84. شبیه‌سازی Fluid (مایعات) و بازسازی سطح (Surface Reconstruction)
• 85. رندرینگ Volumetric و کاربرد هندسه
• 86. سیستم‌های رندرینگ Foliage (برگ و گیاهان)
• 87. Decals و Projection Texturing برای جزئیات سطوح
• 88. تکنیک‌های Culling پیشرفته: Cluster Culling, Tiled Culling
• 89. مدیریت حافظه GPU برای هندسه‌های بزرگ
• 90. Persistent Mapping و Multi-draw Indirect
• 91. بهینه‌سازی Bottlenecks در خط لوله هندسه
• 92. ابزارهای پروفایلینگ GPU (مثل RenderDoc, Nsight)
• 93. ملاحظات معماری GPU برای عملکرد هندسه
• 94. دیباگینگ Shaderها و هندسه
• 95. معرفی Ray Tracing و هندسه در رندرینگ هیبریدی
• 96. AOV (Arbitrary Output Variables) و G-Buffers برای اطلاعات هندسه
• 97. آینده دستکاری هندسه در GPU و تحقیقات جاری