کتاب Shader X6: تسلط بر تکنیک‌های پیشرفته در سایه‌زن ها

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب Shader X6: تسلط بر تکنیک‌های پیشرفته در سایه‌زن ها

موضوع کلی: گرافیک کامپیوتری

موضوع میانی: برنامه نویسی سایه‌زن (Shader Programming)

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر گرافیک کامپیوتری و Pipeline رندرینگ
• 2. آشنایی با مفهوم سایه‌زن‌ها (Shaders)
• 3. مقدمه‌ای بر زبان HLSL/GLSL
• 4. نصب و راه‌اندازی محیط توسعه برای Shader
• 5. انواع سایه‌زن‌ها: Vertex و Pixel/Fragment
• 6. اولین سایه‌زن: نمایش یک مثلث ساده
• 7. معرفی داده‌انواع و متغیرها در HLSL
• 8. توابع داخلی و ساختارهای کنترل جریان
• 9. انتقال داده از CPU به GPU (Constant Buffers)
• 10. مدل‌سازی نورپردازی پایه: Lambert
• 11. مدل‌سازی نورپردازی پیشرفته: Phong و Blinn-Phong
• 12. اعمال تبدیلات هندسی: Model, View, Projection
• 13. آشنایی با بافت‌ها (Textures) و نمونه‌برداری (Sampling)
• 14. بافت‌دهی ساده و هماهنگی با UV
• 15. فیلترینگ بافت‌ها: Bilinear, Trilinear, Anisotropic
• 16. نورپردازی بر اساس تصویر (Image-Based Lighting) مقدماتی
• 17. نقش Normal Map در جزئیات سطح
• 18. پیاده‌سازی Normal Mapping
• 19. Parallax Mapping برای عمق ظاهری
• 20. Occlusion Mapping و Parallax Occlusion Mapping
• 21. محیط‌سازی با Cube Maps (Environment Mapping)
• 22. بازتاب و شکست با Cube Maps
• 23. آشنایی با Framebuffers و Render Targets
• 24. پردازش‌های پس‌رندر (Post-Processing) پایه: Grayscale, Sepia
• 25. افکت‌های Blur و Gaussian Blur
• 26. پردازش‌های پس‌رندر: Bloom Effect
• 27. ایجاد سایه با Shadow Mapping: مفاهیم پایه
• 28. Shadow Mapping: مشکلات و راه‌حل‌های اولیه (PCF)
• 29. سایه‌های نرم‌تر با Percentage Closer Soft Shadows (PCSS)
• 30. Variance Shadow Maps (VSM) و Cascaded Shadow Maps (CSM)
• 31. مقدمه‌ای بر Geometry Shaders
• 32. استفاده از Geometry Shaders برای تولید هندسه
• 33. آشنایی با Tessellation Shaders: Hull و Domain Shaders
• 34. Tessellation برای جزئیات سطح و Displacement Mapping
• 35. Instancing برای رندرینگ کارآمد اشیاء مشابه
• 36. سیستم‌های ذرات (Particle Systems) با GPU
• 37. رندرینگ حجمی: مه (Fog) و God Rays
• 38. Screen Space Ambient Occlusion (SSAO): مفاهیم و پیاده‌سازی
• 39. بهبود SSAO: HBAO, GTAO
• 40. Deferred Shading: معماری و مزایا
• 41. پیاده‌سازی Deferred Shading: G-Buffer
• 42. Deferred Lighting و تکنیک‌های بهینه‌سازی
• 43. Forward+ Rendering
• 44. سیستم‌های نورپردازی مبتنی بر فیزیک (PBR) مقدماتی
• 45. مفاهیم BRDF و Microfacet Theory
• 46. پیاده‌سازی PBR: Metallic-Roughness Workflow
• 47. PBR: Specular-Glossiness Workflow
• 48. Image-Based Lighting (IBL) برای PBR
• 49. بهینه‌سازی IBL: Pre-filtering Environment Maps
• 50. Compute Shaders: معرفی و کاربردها
• 51. Compute Shaders: پردازش تصویر و داده
• 52. شبیه‌سازی فیزیک ساده با Compute Shaders
• 53. سیستم‌های ذرات پیشرفته با Compute Shaders
• 54. Ray Tracing پایه با Compute Shaders: intersection tests
• 55. تکنیک‌های ضد-لبه (Anti-Aliasing) پیشرفته: MSAA, TAA, FXAA, SMAA
• 56. عمق میدان (Depth of Field) با Shaderها
• 57. Motion Blur با Shaderها
• 58. Chromatic Aberration و Vignette
• 59. Subsurface Scattering (SSS) برای پوست و مواد نیمه‌شفاف
• 60. Approximate SSS با Gaussian Blurs
• 61. Precomputed Radiance Transfer (PRT) برای نورپردازی غیرمستقیم
• 62. رندرینگ آب واقعی: انعکاس، شکست، امواج
• 63. رندرینگ مو و خز: Shell و Fin Techniques
• 64. تکنیک‌های پیشرفته برای رندرینگ مو: Kajiya-Kay, Marschner
• 65. Order-Independent Transparency (OIT): مقدمه
• 66. پیاده‌سازی Weighted Blended OIT
• 67. Volumetric Cloud Rendering با Ray Marching
• 68. G-Buffer Visualization و Debugging
• 69. تکنیک‌های Debugging و پروفایلینگ Shaderها
• 70. بهینه‌سازی عملکرد Shader: کاهش دستورالعمل‌ها، استفاده از LOD
• 71. بهینه‌سازی Overdraw و Fill Rate
• 72. Cache Efficiency و Texture Compression
• 73. Shader Model 4.0 و ویژگی‌های جدید
• 74. Shader Model 5.0 و Compute Shaders
• 75. Noise Functions: Perlin, Simplex Noise در Shaderها
• 76. تولید بافت‌های رویه‌ای (Procedural Textures)
• 77. تولید هندسه رویه‌ای (Procedural Geometry) با Geometry Shader
• 78. تکنیک‌های رندرینگ Non-Photorealistic (NPR): Cel Shading
• 79. NPR: Edge Detection و Outline Rendering
• 80. Screen Space Reflections (SSR): مفاهیم و پیاده‌سازی
• 81. SSR: بهینه‌سازی و مشکلات
• 82. Global Illumination (GI) با Voxel Cone Tracing
• 83. GI: Real-time Ray Tracing مقدماتی
• 84. Dynamic GI با Light Propagation Volumes (LPV)
• 85. Ambient Occlusion (AO) مبتنی بر Ray Tracing
• 86. Physically Based Camera Effects
• 87. Tone Mapping و Gamma Correction
• 88. Color Grading و Look-Up Tables (LUTs)
• 89. شبیه‌سازی پارچه (Cloth Simulation) با GPU
• 90. شبیه‌سازی مایعات (Fluid Simulation) دو بعدی با GPU
• 91. Path Tracing با Compute Shaders (مقدمات پیشرفته)
• 92. تکنیک‌های Anti-Aliasing مبتنی بر زمان (Temporal AA)
• 93. Sparse Voxel Octrees (SVOs) برای داده‌های حجمی
• 94. Voxel Global Illumination
• 95. Data-Driven Shading و Shader Variant Management
• 96. Shader Graph و بصری‌سازی Shaderها
• 97. بهینه‌سازی برای پلتفرم‌های مختلف (Mobile, Desktop)
• 98. استفاده از Shaderها در موتورهای بازی (Unity/Unreal - مفاهیم)
• 99. آینده Shaderها: Ray Tracing سخت‌افزاری و Mesh Shaders
• 100. جمع‌بندی و پروژه‌های پیشرفته