GAMES101笔记 Lecture 01

大三的时候看过一遍GAMES101，那会儿没有好好做笔记，导致过了一年忘了很多，现在重新看一遍，并好好做笔记！

Overview of Computer Graphics

图形学的应用场景

Video Games

• 只狼
• 无主之地3：卡通的风格

Movies

• The Matrix(1999)
• Avatar(2009)
• Zootopia(2016)

Animations

• Frozen 2(2019)

Design

• Autodesk Gallary
• 宜家

Visualization

• Science, engineering, medicine, journalism, etc

Virtual Reality

• VR: 全部由电脑生成

Digital Illustration

• 数字绘画等

Simulation

• 物理模拟仿真

Graphical User Interfaces

• Windos or Mac

Typography

• 字体的设计

为什么要学习计算机图形学？

Fundamental Intellectual Challenges(图形学很难)

• Creates and interacts with realistic virtual world(创造物体并与真实世界进行各种各样的交互)
• Requires understanding of all aspects of physical world(需要理解物理世界各种方面的东西，光、材质等，都需要去研究，如果研究不明白，就很难表示清楚)
• New computing methods, displays, technologies(新的计算、显示方法，科技等)

这些加起来就会导致图形学很难。

Technical Challenges(技术上的挑战)

• Math of (perspective) projections, curves, surfaces(各种各样的矩阵)
• Physics of lighting and shading(物理上的光学，着色等)
• Representing / operating shapes in 3D(如何去描述和操作三维的形体)
• Animation / Simulation (动画和仿真)

Course Topics(mainly 4 parts)

• Rasterization(光栅化)
• Curves and Meshes(曲线和曲面，以及几何相关知识)
• Ray Tracing(光线追踪)
• Animation / Simualtion(动画与模拟)

Rasterizaion(光栅化)

将三维的几何形体显示在屏幕上，这就是光栅化，目前实时的计算机图形学的一个主要应用。
实时：每秒钟能够生成30帧，30fps，否则就是离线。

Curves and Meshes

如何在计算机图形学中表示一条光滑的曲线和曲面，如何用简单的曲面通过细分的方法得到一些更复杂的曲面；当形状发生改变时，面如何变化，如何保持住物体的拓扑结构。

Ray Tracing

光线追踪的效果很好，但是速度较慢，目前有实时光线追踪。

Animation / Simulation(动画与仿真)

计算机图形学与计算机视觉

• 计算机图形学不是计算机视觉
• 计算机视觉：猜测、预测、分析处理
• 计算机视觉是理解这个世界，计算机图形学是创造这个世界