16.2 三种消费的联调
同一份 scene_spec.json 在 Python 定点、TypeScript 定点、浏览器 WebGL2 三处消费：S 与 P 成片 sha256 逐字节相同（0d997343…，43731 覆盖像素），S 与 W 按声明容差比对为 MAE 0.5067、PSNR 47.03 dB、覆盖归属差 0.0781‰；负例（片元颜色 ×0.5）MAE 21.3528 被同一判据拒绝。
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着色器
共 62 篇文章。
16.1 着色管线的装配
把卷二前面十五节的环节首尾相接成一条从规格到成像的链：S 层在 320x240 场景上逐级核对十二个缓冲契约，w 不变量 487/487 成立、重心权重和违反 0 次、覆盖 43731 像素，成片 sha256 与卷二基线逐字节一致；P 层用 BigInt 重算同一链路复现同一摘要，负例（顶点顺序交换）必须让摘要分叉。
12.3 CPU 与 GPU 的比对
把同一份场景交给 WebGL2 渲染，再与 S 层定点基线逐像素比对：MAE 0.5073、PSNR 46.95 dB、覆盖归属差异 0.08‰，与 12.1 的 CPU 浮点镜像 0.4963 落在同一噪声地板上。不一致像素按「共享边归属 0.0% / 插值精度 11.3% / 舍入 88.6%」三类归因，并如实交代本机后端是 ANGLE/SwiftShader 软件实现，不是真实 GPU。
12.2 图像 digest 与误差度量
sha256 是「全等判据」，只在「全等是合理期望」时成立——浮点实现的 sha256 与基线不同，而它的 MAE 只有 0.4963。本节给出 MAE / RMSE / PSNR / 最大通道差四个标量的定义与各自盲区：整幅 +1 与 4 像素 +64 的 MAE 完全相同，只有 RMSE 与最大通道差分得开；覆盖归属差异与颜色误差是两条独立判据，必须分两栏报告。
10.3 色调与调色
调色的整数形态是查表：对比度绕 128 旋转、色温用逐通道偏置，合成三张 256 项的一维 LUT；饱和度写成 luma + (s·(in-luma) >> 16)。本节量化 8 位 LUT 的往返代价与三维 LUT 的节点数误差，并给出 W 层浮点着色器与 S 层整数结果的声明容差比对（含被拒绝的负例）。
10.2 Bloom 与泛光
泛光不是「把亮的地方涂糊」，而是一条四步整数链：Rec.601 亮度做整数阈值提取亮部、每级减半的 2×2 盒式降采样、整数双线性上采样、以及权重和恰好为 ONE 的合并。本节扫描级数 2/4/6、阈值 64/96/128、强度 0.25~2.0，并给出金标准泛光帧的 sha256。
10.1 卷积与模糊
后处理的第一步是用核卷积。本节把卷积写成全整数：Q16.16 核权重之和必须恰好等于 ONE，否则整帧会整体偏亮或偏暗；边界有 clamp/wrap/mirror 三种；半径 r 的二维核拆成两次一维可分离卷积，半径 8 时实测快 8.86 倍。Python 与 TypeScript 在四个半径下的模糊缓冲 sha256 逐字节相同。
14.2 CPU 与 GPU 的差异
把 CPU 定点与浏览器 WebGL2 之间的差异拆成三类可归因的来源：光栅化规则（顶左规则与子像素精度）、插值方式（屏幕空间仿射对透视校正）、浮点精度（Q6/Q16.16 对 float32）。每类配一个只动一个变量的实验，并用 MAE ≤ 1.0、PSNR ≥ 30 dB、覆盖归属差异 ≤ 20‰ 三条声明容差加一个必须被拒绝的负例来收口。
11.3 SDF 的法线与软阴影
有了求交点，法线靠差分、软阴影靠沿光取样，两者都不是免费午餐：差分步长 h 太大会跨过棱角、太小会被定点量化吃掉，实测中心差分在 h=64 时均值 0.0342 度；软阴影有一个系统性平面偏置 k*sin(theta)，k 必须超过 1/sin(theta)≈1.732 才能让开阔地面回到满亮度。
4.2 分辨率、偏差与走样
把阴影偏差解析地推出来：深度 1 LSB 对应 80 个 Q16.16 世界单位，纹素世界尺寸 20480、tan(theta)=1.4142，故解析上界 28963，而实测每像素所需偏差中位数只有 1、p95 184。再扫出偏差权衡曲线：bias 从 0 加到 4096，自遮挡从 22360 降到 0，阴影脱离从 17 升到 459；分辨率 64² 到 512² 自遮挡降 38 倍。
9.3 程序化纹理的整数化
噪声的终点是可用的纹理。本节把 fBm 与距离场组合成云、木纹、石纹三张 64×64 贴图，全部走整数：距离用 fsqrt、环带与脉线用整数取模、颜色是 8 位通道的整数混合。判据是像素缓冲的 sha256——Python 与 TypeScript 合并缓冲同为 4ef471f3…，共 36864 字节逐字节相同。
9.2 分形噪声与 fBm
单层噪声太规整，fBm 把它叠成分形。本节用整数实现 octaves / lacunarity / gain 三个旋钮，在 0.125 世界单位步长上扫描 1/2/4/8 层：归一化粗糙度 0.0405 → 0.0509 → 0.0714 → 0.0918 单调上升，方差反而从 13653 降到 8481；再做整数域扭曲，看细节被拧成条带。
9.1 值噪声与 Perlin
站内那篇讲的是大地形 LOD、分块与流式加载的工程实现，本节把噪声函数本身拆成可逐值断言的整数。值噪声与 Perlin 共用同一个整数哈希，只在格点上放标量值还是梯度向量：128×128 实测两者均值 32138 与 98，相邻差分均值 4703.5 与 7464.1，功率谱峰值分别落在第 0 与第 2 个频带。
8.2 过滤与 mipmap 的构造
从最近邻到三线性：双线性用四个 Q16.16 权重累加后一次 >> 32 降精度；mip 链是逐级 (a+b+c+d) >> 2，奇数尺寸要决定最后一行列是保留还是截断；LOD 用整数位长求 floor(log2)。对 4×4 超采样参考解，最近邻 MAE 54.41、mipmap 14.15、三线性 10.56。
7.3 色彩管理的整数化
把 sRGB 接进卷二着色链路并量出代价：8 位量化误差最大 218 Q16.16、均值 40.10，往返不变量残差 0 灰度级；线性域取中点与 sRGB 域取中点最多差 61 灰度级；端到端「线性着色 + 编码」与「直接在 sRGB 域着色」MAE 15.57、PSNR 24.28 dB。
7.2 色调映射
把 Reinhard、扩展 Reinhard（白点）与 ACES filmic 近似三条色调映射曲线写成全整数，喂同一份《烛影山谷》HDR 辐射度（曝光 6.0 后 max 4.33），实测输出曲线与 8 位直方图：Reinhard 均值 165.89 不裁剪、扩展 Reinhard 裁掉 156 像素、ACES 均值 213.43。
7.1 线性空间与 sRGB
把 sRGB 传递函数固化成整数查找表：解码表 256 项一次生成后冻结，编码用整数二分在边界表上反查，Python 与 TypeScript 读同一份整数故逐位一致。实测 8 位往返残差 0 灰度级、线性往返最大误差 292 Q16.16，并给出线性段与幂段的分段边界。
6.3 能量守恒的验证
6.1 的 BRDF 和 6.2 的参数映射都默认反射能量不超过入射能量，但 BRDF 本身给不出这个保证。本节把 ∫f·cosθ·dω≤1 变成一个可跑的整数实验：GGX 各粗糙度的残差表、alpha=1 处的解析锚点 1-ln2、单次弹射丢掉 69.3% 能量、Kulla-Conty 补偿把它补回 1，以及 kD=1-F 为什么守不住掠射角。
6.2 金属度-粗糙度工作流
金属度-粗糙度工作流只用两个标量描述一个表面：基础色在绝缘体时是漫反射 albedo、在金属时是镜面 F0，粗糙度平方后映射成 GGX 的 alpha。本节扫过粗糙度 0/0.25/0.5/0.75/1，量出 NDF 峰值从 809 掉到 0.32、半高角从 0.76 度张到 90 度，并说明为什么高光宽度要用 NDF 半高角而不是 BRDF 的半高全宽。
6.1 微表面理论
微表面理论把镜面反射拆成 D、G、F 三个因子：GGX 分布 D 决定高光形状，Smith 几何项 G 补偿微面互相遮挡，Schlick 菲涅尔 F 决定反射比例。本节在 Q16.16 里把它们写成纯整数，用投影圆盘方向集验证 ∫D(n·h)dω≈1，并量出 alpha=0.25 时镜面波瓣的半高全宽是 40.74 度。