计算机图形学.李胜.01.图形学概述

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图形学概述

  • 4 Minutes for 40 Years_ A Brief Review of Modern Computer Graphics

  • 计算机图形学是研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的一门学科

  • 光栅化图形学、光线跟踪

  • OpenGL，vulkan，DirectX

  • light and matter：光线与物体

    • simulation，abstraction，representation

  • 应用

    • 工业：CAD，精确表示，能不能做出来
    • 娱乐：逼真
    • 军事/交互：表现力、真实感

  • CAD：波音777（boeing 777），无纸设计

  • 昆仑发动机（An-70）

  • CAD，CAE，CAM一体化

    • Design，Engineering，Manufactoring
    • 不仅仅是几何体，加入动力学参数等

  • 3D打印

  • 动画 Geri's Game

    • subdivision：细分（人物表情）

  • GPU -> shader -> tessellation shader（做细分工作）

  • modeling and rendering

    • 建模与渲染

  • 绘制理论方法与技术

    • 光照明技术即材质表示与建模
    • 真实感绘制技术
    • 加速、实时（25-30帧/秒）

  • 应用

    • 医学：可视化
    • 动画
    • 全局光照明
    • 细微
    • 头发：非规则 + 多
    • 人脸：人的真假（很难）

  • NPR：non-photorealistic-rendering

    • 非真实感绘制

  • 艺术馆风格绘制

  • VR：virtual reality

  • kinect：夹用交互娱乐设备

  • GPU

  • 米开朗基罗计划

    • 点云大数据处理
    • 几何优化

  • 游戏引擎

    • 引擎只是个框架，游戏开发者只需要填内容
    • QuakeIII，Unreal Tournament

  • 游戏研发：引擎 + 美工

  • 图形（Graphics）与图象（Image）

    • 图象纯指计算机内以位图（Bitmap）形式存在的灰度或者彩色信息
    • 图形含有几何属性，或者说更强调场景的几何表示是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的

  • 相关学科

    • CACD（Computer Aided Geometry Design）
    • 图象处理
    • 计算数学（逼近论）
    • 代数与几何
    • 计算机视觉与模式识别

  • 图形与视觉

    • 灭点
    • 错觉