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GAMES101- 现代计算机图形学入门lec01

主要介绍图像学的应用和四个主要方面(光栅化, 曲线网格,光线追踪,动画模拟)

什么是图形学 ?

The use of computers to synthesize and manipulate visual information

为什么要学图形学?

  1. 应用

    • Video Games 游戏画面 好? 技术上:标准 —- 画面是否足够亮? 全局光照 图像渲染

    • Movies

      • 特效 黑客帝国 通过计算机技术合成 (爆炸, 子弹…) 特效容易做,很少见到;日常见到的最难做.

      • 人面部捕捉 (阿凡达)

    • 动画 (毛发显示.每一根头发和光线作用) 几何形体的表示渲染 计算光线传播方式

    • 设计 CAD CG制作

    • 可视化 三维空间信息–>视觉信息

    • 虚拟现实 VR vs. 增强现实(Augmented Reality) AR VR看不到现实;AR可以看到现实

    • 数字化图像编辑

    • 模拟(仿真) 沙尘暴模拟 物理模拟 黑洞模拟(光线 偏折)

    • GUI 图形用户接口

    • 字体Typography 点阵 矢量

      “The Quick Brown Fox Jumps Over The Lazy Dog”出现了26个字母

  2. 挑战

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不用考虑上面的原因,只需记得

Computer Graphics is AWESOME!

课程主题

  • 光栅化 OpenGL(一个API)
  • 曲线网格
  • 光线追踪 路径追踪
  • 动画与模拟

光栅化 Rasterization

三维几何形体显示在屏幕上

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实时 vs.离线

曲线网格

光滑曲线曲面

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光线追踪

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tradeoff 光线追踪 效果好但是慢

动画 模拟 Animation Simulation

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课程不包括?

  1. 图形API库

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  1. 图形渲染引擎的使用

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  1. 计算机视觉

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图像学 vs. 计算机视觉

一切需要理解猜测的都是计算机视觉

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关于课程的其它事项

  1. 全面深入但是不涉及硬件编程

  2. 课程会根据实际情况调整 image-20220702200422600

  3. 课程网站https://sites.cs.ucsb.edu/~lingqi/teaching/games101.html课程的日程安排,演示稿,阅读材料等都可以从上面的课程网站获得

  4. 课程推荐参考书籍

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  1. 课程作业内容讨论的BBS

  2. 作业提交相关的问题

  3. 建议使用IDE来完成作业

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  1. 学术诚信问题