太好了！主線都完成了，接下來可以做些「把技術真正長到肌肉裡」的延伸專題。我把題目分門別類、每題都給「你會學到什麼 → 核心重點 → 驗收成果 → 常見坑」。可以挑幾個做成番外篇或期末專題。

1) 顏色管理 & Tone Mapping（入門升級｜⭐～⭐⭐）

你會學到：Linear vs sRGB、HDR/曝光、ACES Filmic 曲線。
重點：在 shader 內以線性空間計算，輸出前做 tone mapping（如 ACES）、最後再轉 sRGB。
驗收：做一個「曝光滑桿 + ACES/Filmic/Linear 對比」的小面板。
常見坑：把 sRGB 貼圖當線性用；亮部斷階；忘了在 WebGPU/Vulkan 上處理畫布格式與 gamma。

2) IBL 與 PBR 進階（環境光照）（⭐⭐～⭐⭐⭐）

你會學到：環境貼圖→diffuse irradiance（卷積），specular prefilter（Roughness MIP）、BRDF LUT（split-sum）。
重點：一鍵把任何 HDR 天空盒變成 PBR 所需的三件套（irradiance、prefilter、BRDF LUT）。
驗收：金屬球/塑膠球在不同 HDR 下的對比圖。
常見坑：取樣座標接縫、Roughness 對應 MIP 的公式、BRDF LUT 的 UV 範圍。

3) 陰影技術大全（PCF/PCSS/CSM/Moment）（⭐⭐～⭐⭐⭐）

你會學到：

• PCF：方形/旋轉 Poisson 取樣
• PCSS：接觸硬化陰影（根據 blocker 距離調 kernel）
• CSM：分段陰影貼圖（戶外場景）
• VSM/EVSM：用矩測試減少鋸齒
  驗收：同一個場景四種陰影並列。
  常見坑：深度偏移（Peter-panning/Shadow acne）、CSM split 的過渡、VSM 光暈。

4) 螢幕空間效果（SSAO/SSR/TAA）（⭐⭐～⭐⭐⭐）

你會學到：

• SSAO：隨機核 + 旋轉噪聲 + 半解析度 + Blur
• SSR：基於 GBuffer 的反射 + 历史重投影
• TAA：Halton 抖動 + Motion Vectors + History Clamp
  驗收：開關 SSAO/SSR/TAA 的效果與幀時間對比。
  常見坑：TAA 鬼影、SSR 光線行進中斷、AO 過度發黑（要做 bent normal/曲率衰減）。

5) 延遲著色與分塊/叢集打光（⭐⭐⭐）

你會學到：GBuffer（位置/法線/ORM）、tiled/clustered light culling（compute 先把光分桶）。
驗收：1000 盞點光仍流暢；Profiler 顯示像素階段成本下降。
常見坑：GBuffer 吃頻寬；位置重建精度；Tile/Cluster 的 Z 分箱。

6) 粒子系統（全 GPU）（⭐⭐～⭐⭐⭐）

你會學到：Compute 更新（位置/速度/壽命）、DrawIndirect + instancing、深度排序（bitonic/radix）。
驗收：十萬粒子（重力/噴泉/爆炸）在 60 FPS。
常見坑：與透明排序衝突、原子計數器的競爭、buffer ping-pong。

7) 物理導向動畫：布料/柔體/流體（⭐⭐⭐～⭐⭐⭐⭐）

你會學到：PBD（Position-Based Dynamics）/XPBD、SPH（流體），共享記憶體 tiling 與鄰居搜尋。
驗收：旗幟/披風/小水槽 demo。
常見坑：時間步長穩定性、約束序列與迭代次數、鄰居網格散佈不均。

8) GPU-Driven Rendering（Frustum/Occlusion + Indirect）（⭐⭐⭐）

你會學到：Compute 做視錐/包圍盒裁切、Hi-Z 遮擋預測、drawIndexedIndirect/multiDraw、bindless/descriptor indexing。
驗收：上千物件在 CPU 幾乎零開銷切換材質。
常見坑：資源綁定策略（bindless 的限制）、間接參數寫入同步、可見性結果延遲一幀。

9) Vulkan 進階工程化（⭐⭐～⭐⭐⭐）

你會學到：VMA 記憶體配置、timeline semaphore、barrier 正確性、multi-threaded command recording、pipeline cache、frame graph。
驗收：Frame graph 自動管理 transient RT/依賴，CPU 多執行緒建包速度明顯提升。
常見坑：Barrier 亂用導致執行/快取 flush 過多；描述符生命週期管理。

10) 光線追蹤（DXR/VulkanRT）（⭐⭐⭐⭐）

你會學到：BLAS/TLAS、Raygen/Miss/Closest-hit、Shadow/Reflection rays、混合 raster+RT、SVGF/DLSS/FSR2 去噪與重建。
驗收：軟陰影/反射 demo；與栅格版視覺對比。
常見坑：AS 更新與建置成本、ray budget、去噪器暫留（history 管理）。

11) WebGPU 進階 Compute（⭐⭐）

你會學到：Prefix sum/scan、並行排序、storage texture、atomics、workgroup 記憶體。把 compute 結果直接餵 render。
驗收：WebGPU 版 tiled light culling / 粒子 / 影像濾鏡。
常見坑：WGSL 對齊（避免 vec3）、讀回 staging 流程、管線附件相容性。

12) CUDA ↔ Vulkan/WebGPU 互通（跨域工作流）（⭐⭐⭐⭐）

你會學到：外部記憶體/信號量共享（CUDA–Vulkan）、用 CUDA 做重型數值（排序/模擬），再由 Vulkan 繪製。
驗收：CUDA 做粒子/布料、Vulkan 畫結果，零拷貝。
常見坑：跨 API 同步、格式/對齊、TDR/Watchdog。

13) 行動裝置最佳化（Tile-Based GPU）（⭐⭐）

你會學到：帶寬優先、避免 overdraw、FB fetch/resolve 成本、半精度、壓縮貼圖（ASTC/ETC2）、Android GPU Inspector。
驗收：相同場景在手機上幀時間減半。
常見坑：過多的混色/透明、無 mipmap、過大 RT 格式。

14) 資產管線 & glTF/KTX2（⭐⭐）

你會學到：glTF 2.0（金屬粗糙度、法線、切線 MikkTSpace、ORM 打包）、KTX2/Basis Universal、sRGB/Linear 管理。
驗收：自動管線：HDRI → IBL 三件套、模型 → 壓縮貼圖 + 切線。
常見坑：法線貼圖 Y 向（OpenGL vs DirectX）、色域/色彩空間混用。

15) 體積與大氣（⭐⭐⭐）

你會學到：體積霧（單次散射 + 錐追蹤）、多層雲、Nishita/Bruneton 大氣散射。
驗收：日出日落 + 體積光柱 demo。
常見坑：步長與噪點、半解析度與 temporal 穩定度、能量守恆。

16) 渲染編輯器 & 即時調參（⭐⭐）

你會學到：熱重載 shader、材質面板（uniform 反射/綁定）、frame capture 快捷鍵、螢幕對比測試（golden image）。
驗收：一個可存檔的「小編輯器」，可視化調 Roughness/Metalness/IBL。
常見坑：多平台路徑、shader 編譯快取、熱重載同步。

17) 單元測試與回歸（⭐⭐）

你會學到：GPU timestamp 統計、螢幕截圖比對（容差）、離線 shader 單元測試（BRDF/積分 LUT）。
驗收：CI 報表列出關鍵 Pass 的 ms 與影像 diff。
常見坑：非決定性雜訊導致假陽性，需要降噪/固定種子/歷史 clamp。

推薦學習順序（兩條路線）

• 視覺質感路線：#1 → #2 → #3 → #4 → #15
• 效能工程路線：#5 → #8 → #9 →（行動 #13）→ #10/#12

小貼士（做專題更順）

• 每做一題都先量再改（RenderDoc / Nsight / GPA），保留 before/after 圖與幀時間。
• 產出最終對比頁：左：技術關閉，右：技術開啟 + 參數；再附「成本（ms）」。
• 盡量做成可重用模組（IBL baker、Shadow 模組、PostFX 管線、Frame Graph），下一個專題直接接上去。