計算機圖形學培訓

 

 

 

課程導學與第一篇導學

圖形學課程導學

第一篇導學

1.歡迎來到圖形世界

1.1初識圖形學

1.2有趣的圖形應用和研究

2.認識圖形系統

2.1圖形系統淺析

2.2從穿孔紙到數據衣：輸入設備

2.3從CRT到3D顯示（上）：CRT的前世今生

2.3從CRT到3D顯示（中）：平板的奧秘

2.3從CRT到3D顯示（下）：神奇的3D顯示

2.4從CPU到GPU：圖形顯示子系統

第二篇導學

對第二篇也就是管線的第一個概念階段（應用程序階段）進行導學

3.可編程渲染管線

3.1從固定到可編程

3.2探秘GPU渲染管線

3.3著色器編程

實驗導學

實驗——在窗口中繪制三角形

4.圖形思維的起點——樸素的軟光柵（一）

4.1初次嘗試——點和直線（上）：DDA算法

4.1初次嘗試——點和直線（中）：中點的Bresenham算法

4.1初次嘗試——點和直線（下）：改進的Bresenham算法

4.圖形思維的起點——樸素的軟光柵（二）

4.2 如果是圓？（上）：八分法畫圓

4.2 如果是圓？（下）：中點畫圓法

4.3橢圓又如何？：橢圓的中點Bresenham畫法

4.4遇見多邊形（上）： X掃描線算法

4.4遇見多邊形（中）： Y向連貫性算法

4.4遇見多邊形（下）： 邊標志算法

4.5巧妙的區域填充

4.6屬性——改變圖元的模樣

4.7必不可少的反走樣

小圖助學：樸素的軟光柵

實驗：四邊形繪制

5.探秘造型技術

5.1初識造型技術

5.2 樣條的魔力（上）：基本概念

5.2樣條的魔力（下）：樣條表示

小圖助學：樣條的魔力

5.3規則形體（上）：邊界表示

5.3規則形體（中）：構造實體幾何法

5.3規則形體（下）：空間分割表示

小圖助學：規則形體造型

5.4遇見非規則（上）：自然的奧秘——分形幾何

5.4遇見非規則（下）：聚沙成塔——粒子系統

小圖助學：非規則形體造型

實驗：球的繪制

實驗：模型導入

第三篇導學

第三篇導學

6.變換與觀察

6.1神奇的齊次坐標

6.2三維模型，動起來！

小圖助學：模型變換

6.3觀察者也能動

小圖助學：觀察變換

7.投影變換

7.1有趣的投影

7.2規范化的投影變換

8.裁剪與屏幕映射

8.1裁剪思想（上）：規整的編碼裁剪

8.1裁剪思想（下）：聰明的Liang-Barsky算法

8.2真正的裁剪——在三維空間遇見多邊形

8.3幾何階段的完結：屏幕映射

實驗：立方體旋轉

實驗：攝像機

小圖助學：線段裁剪

小圖助學：多邊形裁剪

補充：如何配置實驗環境？

第四篇導學

對第四篇的教學內容進行導學，包括講解片元著色和片元操作。

9.奇妙的真實感——片元著色（一）

9.1圖形渲染與視覺外觀

9.2奇妙的顏色（上）：視覺現象

9.2奇妙的顏色（下）：顏色模型

9.3光照明模型（上）：Phong模型初步

小圖助學：Phong模型

9.3光照明模型（中）：Phong模型實現

小圖助學：Blinn-Phong模型

9.3光照明模型（下）：全局光照

小圖助學：光線追蹤算法

實驗：Phong模型

9.奇妙的真實感——片元著色（二）

9.5加入陰影會怎樣？

實驗：實時動態陰影

小圖助學：紋理

9.4讓人頭疼的紋理（上）：顏色紋理

實驗：顏色紋理（天空盒）

9.4讓人頭疼的紋理（下）：幾何紋理

實驗：幾何紋理（法線貼圖）

10. 有趣的測試和合并——片元操作

10.1再看片元操作

10.2誰遮住了我？

實驗：混合（透明物體處理）

小圖助學：混合

補充：如何配置實驗環境？

第五篇導學

對第五篇也就是高級話題進行導學。

11.高級渲染

11.1基于物理的渲染

11.2游戲中的渲染

實驗：延遲渲染

綜合應用

1、實驗：粒子系統

2、小圖助學：科學計算可視化

3、小圖助學：小圖漫游華中科技大學東校區

4、小圖助學：小圖漫游渲染管線