【GAMES101学习笔记】01 - 计算机图形学概述

1. 什么是图形学

图形学：合成与操作视觉信息

2. 为什么要学计算机图形学

2.1 图形学的应用

• Video Games
• Movies
• Animations
• Design
• Visualization
• Virtual Reality
• Augmented Reality
• Digital Illustration
• Simulation
• Graphical User Interfaces
• Typography

2.2 基础学习的困难

• 创建和连接真实与虚拟的世界
• 要求理解物理世界的所有方面
• 新的计算方法、显示、技术

2.3 技术的挑战

• （透视）投影、曲线、曲面的数学
• 光影物理学
• 在3D中表示 / 操作shapes
• 动画 / 模拟仿真
• 三维图形软件编程与硬件（不考虑硬件）

3. 本课程讨论的话题

3.1 光栅化

• 将 几何图元（geometry primitives）（三维三角形/多边形）投影到屏幕上
• 将 投影图元（projected primtives） 分解为 片段（pixels） （像素）

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3.2 曲线和网格

• 如何在计算机图形学中表示几何图形

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8jJpTFhl-1621315276730)(https://i.loli.net/2020/11/13/1UbMLqhvdDAa4n3.png)]

3.3 光线追踪

• 从相机通过每个像素拍摄光线
• 计算交集和着色
• 继续反射光线直到它们击中光源
• 动物/电影的黄金标准（脱机应用）

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-APUbPDWE-1621315276731)(https://i.loli.net/2020/11/13/3ELtoh7gHds6nXG.png)]

3.4 动画/仿真

• 关键帧动画
• 质量弹簧系统

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xrA30OM9-1621315276733)(https://i.loli.net/2020/11/13/T28qdXGSwWcyerg.png)]

3.5 NOTE

• 学的是图形学的知识，而不是图形学的API
• 图形学与计算机视觉的区别
  [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5JBtewAb-1621315276734)(https://i.loli.net/2020/11/13/9DyrYsQPgeF6h58.png)]

4. 推荐 IDE

• IDE：集成开发环境
   
• 帮助您解析整个投影
  • 并提示成员函数的语法/用法等。
     
• 推荐的IDE
  • Visual Studio(windows only) / Visual Studio Code (cross platform)
  • Qt Creator(personal)
     
• 不推荐的IDE
  • CLion,Eclipse
  • Sublime Text,Vi / Vim,Emacs(not even IDEs)