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GAMES101-01-Overview of Computer Graphics计算机图形学概述

作者:互联网

Overview of Computer Graphics计算机图形学概述

Why study Computer Graphics?

Applications

游戏

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比如,游戏画面的渲染。

应用小知识01:怎么看一个画面好不好?

答:纯粹从技术上看,可以把全局光照作为一个判定的标准。

比较直接的就是看整个画面亮不亮,这个跟渲染中的一项技术叫全局光照相关。全局光照做的好,一般整个画面就会亮,反之画面会暗。

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又类似无主之地3这种卡通的画面呈现。

电影

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比如《黑客帝国》中的特效制作。

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还有《阿凡达》中一部分的应用,比如虚拟人物的动态变化。。

动画

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《疯狂动物城》中动物毛发的设计(与几何有关),以及毛发与光影的配合(与渲染有关)。

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《冰雪奇缘2》中空中的烟雾、粒子等(与模拟与动画有关),还有衣服、头发的变化等。

Design

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车的曲面(与几何相关),光照模拟等等

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家居网站的相关设计图片的光影渲染等。

可视化

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可视化,就是利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来,再进行交互处理的理论、方法和技术。

虚拟现实

虚拟现实,就是看到现实中不存在的东西,而是只能看到计算机生成的虚拟东西。

增强现实,就是在看到现实存在的东西的基础上,多一些补充的新东西。

插画设计

比如Photoshop就提供了非常强大的功能。

模拟

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模拟,有时候也可以叫做仿真,或者也可以叫做动画。

比如图中沙尘暴的设计,要考虑沙尘暴的前进形式,摧毁房屋的形式,木板断裂的形式,沙粒飞舞或者落入水中的形式等等。

这些部分都需要计算机图形学进行精确地物理模拟,整个过程也需要精确地运算。

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考虑到黑洞的光线不再是直线传播等一系列因素,进行黑洞的精确模拟。

图形用户接口

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字母的设计

平时的一张图片放大后往往会变得模糊,而一个字母放大后仍然还比较清晰,呈现较光滑的曲线。这就涉及到计算机图形学中点阵与矢量这两个不同概念。

应用小知识02:为什么测试的适合喜欢用The Quick Brown Fox Jumps Over The Lazy Dog?

答:因为这句话里面包含了所有的26个字母,所以用这句话进行测试,从而实现测试字体的完整性。

Fundamental Intellectual Challenges

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Technical Challenges

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Course Topics

Rasterization 光栅化

什么叫光栅化?

答:把三维空间的几何形体显示在屏幕上这就是光栅化。这是实时的计算机图形学的主要应用。

什么叫实时呢?

答:实时在计算机图形学下面,实时的定义是每秒钟能够生成30帧画面(也就是30fps),否则就叫离线。

实时就需要广泛用到光栅化的方法,主要就是做投影,具体后续会介绍。

Curves and Meshes 曲线曲面

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上图展示了如何将一个曲面通过细分的方法得到更复杂的曲面,以及变化的时候,如何保持曲面的拓扑结构等等,后续也会继续介绍。

Ray Tracing 光线追踪

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光线追踪在动画和电影里着重使用,虽然慢,但是可以生成比较美观的画面。

Animation / Simulation 动画与模拟

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讨论球弹跳移动的动画。

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一篇论文左侧一张挂布的图片,右侧是计算机模拟挂布垂落的动态情况。

计算机视觉与计算机图形学的区别?

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Course Logistics

课程链接:GAMES101: 现代计算机图形学入门 (ucsb.edu)

课件链接:课程PPT和视频 – 计算机图形学与混合现实研讨会 (games-cn.org)

录像:GAMES101-现代计算机图形学入门-闫令琪_哔哩哔哩_bilibili

推荐读物:

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在线答疑平台:

Forums – 计算机图形学与混合现实研讨会 (games-cn.org)

作业:
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小建议:

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标签:动画,01,计算机,Overview,图形学,画面,曲面,模拟
来源: https://www.cnblogs.com/Yeeky-Space/p/15943823.html