开篇提醒

笔者使用Falcor的时间并不长，在使用过程中也因没有前辈带领遭遇过不少困难，因此才写了这篇文章。文中不可避免会出现一些问题及错误，希望读者细心甄别的同时给予一些包容。

Nvidia Falcor

简介及Github地址

Falcor是英伟达开发的开源实时渲染框架，具体介绍及功能特性可见官方Github：Faclor

编译及可能出现的问题

Falcor的编译条件及方式在官方的readme中有很清晰详尽的介绍，依照自己的需求跟着做就可以。但在生成解决方案时可能出现问题，导致生成不成功。如果确认自己是依照官方的说明进行，并没有错误操作的话，有可能是编码出现了问题。
读者可以尝试在Windows设置中更改系统区域设置，切换到英语(美国)或者其他英语地区，我通过这种方式解决了问题。另一种方式是降低警告等级，这也是一种方法，不过我自己没有尝试过。

两种代码编写流程

Falcor除了支持传统的作为框架来使用，即整个项目代码功能主体都由使用者自己编写的使用方式外，还支持名为Mogwai的图形化界面。使用者只需要编写渲染的Pass，并在RenderGraphEditor中进行组合后在Mogwai中调用，其余处理都由Falcor自主进行，有些类似于UE。我们接下来的介绍都基于Mogwai，请读者先熟悉Mogwai的使用流程，再继续阅读。

Falcor光追流程

Falcor的基本运行流程在官方Github/Docs中已有详细介绍，我对整体的流程暂时不做说明了，需要进一步说明或想要查询API的可以前往官方文档自行查看。
接下来我主要说明Falcor内Mogwai下的光线跟踪流程(以预设的PathTracer.py为参考)，请看完官方Github/Docs后再继续阅读，否则可能难以理解。

GBufferRT和VBufferRT

GbufferRT和VBufferRT是falcor当中进行光追的第一步(如果不算场景导入的话)，Falcor默认以VBufferRT作为第一步，但注意官方预设的PathTracer.py是以GBufferRT开始的，需要注意区别。
这一步事实上是为了获取场景信息，如果使用GBufferRT，则Falcor首先进行光栅化，将场景的各类信息都保存下来，之后直接使用。如果使用VBufferRT，则Falcor首先从摄像机(即视点位置)发射初级光线，将击中点的信息保存下来，以便之后调用。

MegakernelPathTracer

这是Falcor进行光追的主体部分，当然Falcor并不只有这一个PathTracer，还有MinimalPathTracer和WhittedRayTracer。
对于WhittedRayTracer，我不做解释了，大部分人一开始学的就是Whitted-Style的光追，如有需要可以看Games101的RayTracing部分。
MinimalPathTracer，顾名思义，极简的PT，没有任何加速的Trick，相当于GPU上的离线渲染器，结果可以视作GroundTruth，不过收敛速度较慢。
再说说MegkernelPathTracer，这个Tracer内部集成了Next Event Estimation(NEE), Multiple Importance Sampling(MIS)和Russian Roulette(RR),通过这些方式在提高收敛速度的同时保证精度，以此达到实时的需求。
注意，MegakernelPathTracer中只有NEE和MIS是默认开启的，RR需要手动开启，并且还存在一些问题。除此之外，还有一些默认值需要说明，SPP默认为1，light sample默认也为1，bounce默认为3，最高限制为255。通过学习MegakernelPathTracer，我们可以了解falcor光追的运行方式，并以此为基础写出我们自己的pass(shader)。
具体的功能实现请各位去研究源码，一定对Falcor学习大有裨益。我只说明一下VBufferRT与MegakernelPathTracer之间是如何传递数据的。首先在VBufferRT中，我们对屏幕上的每个像素发射光线，击中的场景中点的数据由插值得到，之后会进行编码(减少存储压力)并存入数据结构RWTexture2D。在MegakernelPathTracer中，我们以屏幕空间坐标得到之前存储在RWTexture2D中的数据，之后以此为起点再发射光线，经过一系列迭代计算，最后将计算出的颜色存储到屏幕空间坐标对应的一张图(RWTexture2D)内。值得一提的是，如果我们对存储有很大的或者特殊的需求，可以使用RWTexture2DArray，在CPU上需要创建一个Texture序列，调用的API与创建Texture是同一个，只需要更改ArraySize的大小。

AccumulatePass

在执行MegakernelPathTracer后，我们事实上只得到了一帧的运行结果，如果就这样显示出来，必然会有许多的噪声。AccumulatePass帮助我们对每帧得到的结果进行叠加，这样就可以快速收敛到一个较好的结果。

ToneMapper

色调映射，不多做解释了。

总结

这篇文章简单介绍了一下NVIDIA的Falcor渲染器，并对预设的PathTracer.py做了一些细节的描述，甚至没有官方的介绍来的详细。单单依靠这篇文章熟悉Falcor是不太可能的，毕竟涉及的方面事实上很少，只是在光追方面做了不太详细的概述。写这篇文章的主要目的是为了让Falcor的初学者有一个入门的途径，不至于陷入迷茫，只是引路的工作而已。如果能让初次使用Falcor的朋友有了深入了解的动力，这篇文章的意义也就达到了。我以后也未必会写更深入的Falcor介绍了，除非我对Falcor的了解能更进一步。

能看到这里的友友，今后也要继续加油捏！
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