01.計算機圖形學概述

從技術的角度上看，什么是一個好的畫面？
直接看這個畫面是不是足夠亮，這體現了渲染中的一個技術叫全局光照。

應用范圍

• 游戲（ Video Games）
• 電影/特效（ Movies）
• 動漫/動畫（ Animations）
• 設計（Design）
• 可視化（ Visualization）
• 虛擬現實（ Virtual Reality）：完全虛擬
• 增強現實（ Augmented Reality）：現實和虛擬結合
• 數字插圖（Digital Illustration）
• 模擬/仿真（Simulation）
• 圖形用戶界面（ Graphical User Interfaces）

Computer Graphics isNB!

主要內容

• 光柵化（rasterization）：比如OpenGL/Shader是如何運作的
• 曲線和曲面（Curves and Meshes）：幾何相關的內容
• 光線追蹤（Ray Tracing）：例如如何在電影或動畫中生成真實感畫面的。
• 動畫與模擬（Animation / Simulation）

光柵化（rasterization）

什么叫光柵化？
把三維空間的幾何形體顯示在屏幕上，這就叫光柵化。
這是所有的 實時 的計算機圖形學的一個主要的應用
什么叫實時呢？
實時在不同的領域有不同的定義。在計算機圖形學中，每秒能生成30個畫面（30fps）,能達到這個程度，就被叫做實時。否則被叫做離線。

曲線和曲面（Curves and Meshes）

如何表現一個平滑的曲線。
如何表現一個曲面。
如何通過一個曲面實現更復雜的曲面。

光線追蹤（Ray Tracing）

動畫和電影里應用較多。
可以生成質量更高的畫面。

動畫與模擬（Animation / Simulation）

比如彈簧的表現，模擬現實。

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在入門教程中不涉及如何使用OpenGL/DirectX等圖形學API。
不涉及3緯建模以及游戲開發。
不涉及Shader開發。
不涉及計算機視覺。
不涉及編程。
在一定程度上需要理解、猜測、意義的表現歸類于計算機視覺。