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一、[Piccolo图形悦读笔记]卷8:通过renderdoc阅读主相机pass

在王希老师的GAMES104现代游戏引擎入门课程学习中，我通过阅读Piccolo引擎的源码来深入理解，尽管我在C++和图形学方面尚属新手，若有不足之处，还望大家不吝赐教。

首先，通过VisualStudio构建引擎，找到并运行exe文件。接着，通过RenderDoc启动，可以截取并分析帧，事件浏览器展示了绘制流程，包括vkcmd指令和自定义标签，如"DirectionalLightShadow"和"ForwardLightShadow"，这些都是由引擎中的vulkandebug函数设置的。

为了验证修改，我在代码中将绘制方法从默认的deferred改为forward，通过添加特定标签并在RenderDoc中再次截取，确认了设置效果。接着，切换到TextureViewer查看不同阶段的输出，如平行光阴影pass和点光源阴影pass，尽管原始工程未包含点光源，但引擎对所有mesh进行了处理。

主相机pass中，物体逐个绘制并混合到管线的colorattachment，展现了forwardrender的特性，即避免无效绘制。天空盒和billboard粒子的添加，以及ToneMap和ColorGrading（使用lut调色）等后期处理，进一步提升了画面效果。Imgui用于绘制编辑器界面，而CombineUI则整合了最终结果。

二、GAMES104:现代游戏引擎，从理论到实践

现代游戏引擎：理论与实践的交汇点

在科技驱动的游戏世界里，《GAMES104》公开课由游戏界权威专家王希与开发者团队联手打造，旨在深入解析游戏引擎的神秘面纱。22课时的密集课程，涵盖了从系统架构到实战技巧的全方位内容，以开源小引擎Piccolo为教学载体，备受业界瞩目。这是一次系统梳理游戏引擎知识的盛宴，旨在启发学习者探索这个充满创意与技术挑战的领域。
游戏引擎并非简单的算法堆砌，而是系统工程的杰作。算法可以快速产出论文，但构建一个实用的游戏引擎需要深厚的系统工程训练，这是一条漫长且充满艰辛的道路。王希，浙江大学和清华大学的双重背景，通过在BungieStudios参与Halo等作品的开发，深刻理解到学术理论与实际开发之间的鸿沟。回国后，他创立的不鸣团队，致力于在中国推动游戏系统工程的发展，以缩小理论与实践的差距。
游戏引擎是计算机科学的核心应用，它融合了技术与设计的精髓，是行业技术壁垒的象征。GAMES104旨在通过理论与实践的结合，揭示游戏引擎的复杂性，强调其在虚拟现实、数字孪生（如无人驾驶汽车模拟）甚至军事模拟中的关键作用。它不仅关乎虚拟规则的定义，更是沉浸式体验的创造者。
历史上，游戏引擎的进化见证了技术突破与创新，如红白机时代的简约到现代的高清3D世界，JohnCarmack的Wolfenstein和DOOM引擎革新了游戏领域。未来，开放的态度将推动游戏引擎与新类型游戏的诞生。卡马克的KeenTechnologies致力于通用人工智能，而游戏引擎则是构建虚拟世界的核心基础设施。
现代游戏引擎的发展与硬件的进步紧密相连，从Quake引擎的3D技术到PlayStation系列的算力飞跃，无不展示了硬件如何驱动软件工程的革新。虚幻、Unity、Crytek等商业引擎，以及Havok、PhysX等中间件，共同构建了游戏体验的丰富度，但也带来了复杂性挑战，需要开发者具备广泛的知识和技能。
面对计算机算力的局限和真实世界的差距，游戏引擎的设计者必须攻克实时性、算法优化和网络同步等问题。它们不仅是工具，更是创意的催化剂，支持着设计师、艺术家和开发者间的高效协作。从MVVM设计模式到渲染、动画、物理模拟，每一课都旨在深入理解游戏引擎的运作机制，打造引人入胜的游戏世界。
在物理框架中，游戏规则以图形化方式表达，编程不仅限于代码编写，还涉及逻辑构建和创新表达。游戏工业化的基础，包括工具链和网络通信，都是理解游戏开发深度的关键。GAMES104不仅提供基础构建和服务器管理的讲解，还通过开源小引擎Piccolo，让学员在实践中提升，从入门到进阶，都能找到适合自己的学习路径。
在这个充满挑战与机遇的领域，GAMES104邀请你一同探索游戏引擎的奥秘，构建你的虚拟宇宙，成为下一代游戏开发者中的佼佼者。

三、[Piccolo图形悦读笔记]卷〇:从main开始，初入反射

在王希老师的GAMES104现代游戏引擎入门课程中，我通过阅读Piccolo引擎源码进行学习，作为C++和图形学新手，我将分享对Piccolo，这个轻量级但功能齐全的实验性引擎的理解和探索，特别是其图形渲染部分。

Piccolo是GAMES104课程团队的成果，尽管代码量只有几万行，但包含资源管理、动画、物理等多个模块。我主要关注图形学，通过它理解理论如何转化为实践。反射是引擎开发中不可或缺的技术，它允许在运行时动态操作对象，如获取和修改属性。

在startEngine函数中，反射逻辑占据重要位置。进入main函数后，PiccoloEngine没有显式的构造函数，初始化工作主要在startEngine和initialize中进行。我们首先聚焦于反射部分，特别是TypeMetaRegister类的Register和Unregister函数，它们起到了数据类型包装和转发的作用，使得代码清晰易读。

以Color类型为例，其rgb通道的每个操作（如取值、赋值、通道名查询等）被封装为FieldFunctionTuple函数元组。这个元组模板反映了域（Field）的概念，颜色通道被视作Color类型的子类型，具有统一的操作接口。

函数的具体实现中，可以看到所有操作函数被声明为静态，以确保在类实例化前也能使用。然后，这些函数包通过REGISTER_FIELD_TO_MAP宏存储在multimap中，实现了Color类型及其通道的映射关系。

对于Color类型的注册，除了基本的函数封装，还包括序列化操作，这部分主要在PSerializer类中进行，涉及到文件操作，但具体细节未详。

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