games101

【GAMES101】Lecture 19 透镜

目录理想的薄透镜模糊利用透镜模型做光线追踪景深（DepthofField）理想的薄透镜在实际的相机中都是用的一组透镜来作为这个镜头这个因为真实的棱镜无法将光线真正聚焦到一个点上，它只能聚在一堆上所以方便研究提出了一种理想化的棱镜，这个棱镜没有厚度，非常薄，它可以成功的将平行光线聚焦到一个点上，并且我们认为这个薄棱镜的焦距可以改变，实际上可以通过现实中的一组棱镜来达到这个效果平行光线经过棱镜会聚焦到
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-08 21:58

【GAMES101】Lecture 19 相机

目录相机视场FieldofView(FOV)曝光（Exposure）感光度（ISO）光圈快门相机成像可以通过我们之前学过的光栅化成像和光线追踪成像来渲染合成，也可以用相机拍摄成像今天就来学习一下相机是如何成像的，就是研究相机的构造结构成像有这个小孔成像和透镜成像，小孔成像即针孔相机，无法做景深虚化，我们之前的光线追踪用的就是针孔相机的模型镜头往里是快门（shutter），快门用于控制光进入传感器的
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-08 21:57

【GAMES101】Lecture 18 高级光线传播

这节课不涉及数学原理，只讲流程操作，大家当听这个十万个为什么就行目录高级光线传播无偏光线传播方法双向路径追踪（Bidirectionalpathtracing)Metropolislighttransport(MLT)有偏光线传播方法光子映射（Photonmapping）Vertexconnectionandmerging(VCM)实时辐射度（Instantradiosity）VPL/manyli
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-08 21:27

【GAMES101】Lecture 18 高级外观建模

外观就是材质，就是BRDF，然后对于不同的模型，这个材质的计算不太一样目录非表面模型参与介质头发皮毛-动物毛发颗粒材质（Granularmaterial）表面模型半透明材质（Translucentmaterial）BSSRDF布料Detailedmaterial(non-statisticalBRDF)过程中程序生成外观（Proceduralappearance）非表面模型参与介质参与介质或者说散
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-08 21:55

【GAMES101】Lecture 17 材质

目录材质漫反射镜面反射折射-Snell’sLawFresnelReflection/Term（菲涅耳项）微表面模型各向同性与各向异性BRDF的性质测量BRDF材质渲染方程中的BRDF描述了物体是如何与光线作用的，而物体的材质决定了它看起来是怎么样的，也就是它的材质决定了光线是如何反射的，即BRDF就表示了物体的材质这个属性漫反射Diffuse/LambertianMaterial，即漫反射，如果是
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-06 16:15

【GAMES101】Lecture 15 全局光照

本节继承上一节的难度并继续加深，讲这个BRDF，然后理解反射方程和渲染方程，最终实现全局光照，以下内容很抽象……如果想要深入理解建议到隔壁基于物理着色：BRDF-知乎(zhihu.com)或者多看几遍视频，我也是回头看了第二次才透彻，比较重要的是上一节的物理概念要搞明白目录双向反射分布函数(BRDF）反射方程渲染方程理解渲染方程解渲染方程双向反射分布函数(BRDF）我们用这个双向反射分布函数BRD
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-05 14:54

【GAMES101】Lecture 16 蒙特卡洛积分

为了后面要讲的路径追踪，需要讲一下这个蒙特卡洛积分，同时需要回顾一下高等数学中的微积分和概率论与统计学的知识目录微积分概念论与统计蒙特卡洛积分微积分定积分是微积分中的一种重要概念，用于计算函数在一个区间上的总体积、总面积或总量，对于一个实函数f(x)，定积分可以表示为∫[a,b]f(x)dx，其中[a,b]是积分区间，f(x)是被积函数，dx表示与自变量x相关的微小增量不定积分是微积分中的一种概念
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-05 14:54

【GAMES101】Lecture 14 15 辐射度量学

目录辐射度量学Radiantflux（光通量）intensity（发光强度）irradianceradiance辐射度量学主要讲述了物理学中的Basicradiometry(辐射度量学)，就是我们在之前的计算光照中没有用具体的物理单位去衡量和描述这个光照，今天就来介绍一些物理单位，老实说，的确很难Radiantflux（光通量）光辐射出来的能量，叫这个RadiantEnergy，能量Q的衡量单位是
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-05 14:53

【GAMES101】Lecture 16 路径追踪

目录路径追踪直接光照间接光照光线爆炸递归无法终止采样问题路径追踪为什么我们需要这个路径追踪呢，之前学的Whitted-style光线追踪它只执行镜面反射，遇到了漫反射面就会停止弹射光线还有一个问题就是Whitted-style无法在两个漫反射面之间传递光线但是渲染方程是可以正确的表示全局光照的，但是我们要用这个渲染方程的话，就得解决两个问题，一是这个半球积分到底怎么算，而是这个递归的radianc
MaolinYe（叶茂林）·2024-02-05 14:21

GAMES101笔记_Lec10~12_几何 Geometry

1几何的表达方式Introductiontogeometry1.1几何形体的例子ExamplesofGeometry不同形状的杯子有着不同的几何体组成车上有光滑的曲面复杂的机械结构里有各种形状不同的零件布料由很复杂的表面结构，远看是透明的，股由纤维组成，线由股组成…水滴掉落时形成的复杂几何表面很大的场景如何简化几何，《超能陆战队》中就有大量远景城市镜头，对如何简化模型做了研究毛发形成的复杂几何结构
Ziur·2024-02-01 12:26

【GAMES101】Lecture 09 重心坐标

我们之前说着色过程中以及这个计算法线的时候需要用到这个插值（Interpolation），然后插值是通过这个重心坐标（BarycentricCoordinates）来实现的目录重心坐标插值重心坐标注意哈我们这里说的三角形的重心坐标并不是指这个三角形重心的坐标，而是指一套坐标系，这套坐标系（α，β，γ）用来表示三角形这个平面上的点，三角形有这个三个顶点的坐标A、B、C，那么这个平面上的点可以表示为（
·叶茂林··2024-01-26 00:18

【GAMES101】Lecture 09 纹理贴图 点查询与范围查询 Mipmap

目录纹理贴图纹理放大-双线性插值点采样纹理所带来的问题Mipmap各向异性过滤纹理贴图我们在之前的着色里面说过如何给物体上纹理，就是对于已经光栅化的屏幕点，就是每个像素的中心，去寻找对应纹理的映射位置的纹理颜色，去改变这个反射模型的反射系数kd但如果直接简单这么做的话会出现一些问题，比方说我的渲染分辨率是这个4k的但是呢我的纹理图只有480p，那这个纹理就需要放大对不对，那就会出现多个像素映射到同
·叶茂林··2024-01-26 00:47

Games101：作业3（管线分析、深度插值、libpng warning、双线性插值等）

目录0.作业介绍：1.0.0管线分析：1.1.0main函数1.2.0draw函数1.3.0rasterizer_triangle函数1.3.1重心坐标computeBarycentric2D1.3.2深度插值2.0.0着色模型介绍2.1normal着色模型2.2phong模型2.3texture模型2.3.1Segmentationfault2.3.2libpngwarning:iCCP:kno
Q_pril·2024-01-25 10:35

Games101 作业2（解决黑线问题）

目录作业概述Boudingbox判断点是否在三角形内Z-buffer提高部分黑线解决方案参考链接作业概述在上次作业中，虽然我们在屏幕上画出一个线框三角形，但这看起来并不是那么的有趣。所以这一次我们继续推进一步——在屏幕上画出一个实心三角形，换言之，栅格化一个三角。上一次作业中，在视口变化之后，我们调用了函数rasterize_wireframe(constTriangle&t)。但这一次，你需要自
Q_pril·2024-01-25 10:35

GAMES101：作业8记录

1.总览1.1连接绳子的约束在rope.cpp中,实现Rope类的构造函数。这个构造函数应该可以创建一个新的绳子(Rope)对象,该对象从start开始,end结束,包含num_nodes个节点。也就是如下图所示:(这里画了一个三节点的rope)每个结点都有质量,称为质点;质点之间的线段是一个弹簧。通过创建一系列的质点和弹簧,你就可以创建一个像弹簧一样运动的物体。pinned_nodes设置结点的
小林up·2024-01-21 13:57

【GAMES101】Lecture 08 图形管线（实时渲染管线）与纹理映射

目录图形管线纹理映射图形管线给我一个三维模型，给我一个光照条件，我就能够得出渲染的结果，这些东西合起来就是GraphicsPipeline，图形管线，闫神愿称之为实时渲染管线，那下面这个流程图就是这个渲染流水线对于给我的这个三维模型的点，首先通过投影变换到平面上，然后这些点会形成三角形，我们需要将这个三角形显示在屏幕上，但是这个屏幕是离散的，我们通过光栅化离散这个三角形，形成这个fragments
·叶茂林··2024-01-20 01:57

【GAMES101】Lecture 08 着色-Blinn-Phong反射模型

目录Blinn-Phong反射模型-高光Blinn-Phong反射模型-环境光照Blinn-Phong反射模型Blinn-Phong反射模型-高光我们在lecture7的时候讲了这个Blinn-Phong反射模型的漫反射部分，现在我们继续讲Blinn-Phong反射模型的高光部分这个高光是怎么产生的呢，我们说当这个物体的表面非常光滑的时候，光照射过去这个表面就会特别亮，就是这么个道理，但是没有绝对
·叶茂林··2024-01-20 01:26

【GAMES101】Lecture 08 着色频率

目录着色频率Flatshading（平面着色）Gouraudshading（顶点着色）Phongshading（像素着色）如何计算法线着色频率大家可以看到下面这三个球是看起来不一样的是吧，但是其实这三个球用的模型是一样，但是着色频率不一样，我们说着色是应用到某个点的，所谓着色频率就是指要将着色应用到哪些点上，左边这个球是平面着色，中间这个是顶点着色，右边这个是像素着色Flatshading（平面着
·叶茂林··2024-01-20 01:52

【GAMES101】Lecture 07 深度缓冲 Z-Buffer

目录画家算法深度缓存（Z-Buffer）画家算法对于一个三角形的光栅化我们之前已经解决了，也就是说现在我们可以将一个三角形给绘制在屏幕上了，但是对于多个三角形，也就是多个图形来说应该如何来决定这个绘制的顺序问题因为后绘制的会覆盖先前绘制的图形，所以在画画当中是先画远的再画近的，这个叫做画家算法但是这个画家算法在某些情况下是不行的，例如下面这三个三角形，无法分成谁是远的谁是近的这个时候就需要用我们的
·叶茂林··2024-01-18 20:02

【GAMES101】Lecture 07 着色（shading）

目录着色Blinn-Phong反射模型漫反射光衰减着色这个着色（shading）就是将不同的材质应用到不同的物体上，像一个物体，它可以是木头的、金属的、塑料的……Blinn-Phong反射模型我们来看一个简单的着色模型，叫Blinn-Phong反射模型我们可以看到下面这个茶杯在右上方光源的照射下可以分成三个不同的地方，一个是这个Specularhighlights，叫镜面高光，就是对着光源比较光滑
·叶茂林··2024-01-18 20:02

TA百人计划学习笔记 2.5bump map改进

资料源视频【技术美术百人计划】图形2.5BUMP图改进_哔哩哔哩_bilibiliPPT2500_BumpMapping参考笔记2.5BumpMap凹凸映射·语雀对应《入门精要》第7章凹凸纹理《games101
yoi啃码磕了牙·2024-01-17 22:38

GAMES101-现代计算机图形学入门-闫令琪 课程笔记 - 汇总（上）

一些前言与感慨：GAMES真的是一个很好的平台，GAMES101也真的是很好的课可惜当年在学校里学计算机图形学的时候，还没有闫令琪这么好的课程，当时学得一知半解，云里雾里，希望一切重新拾起还不算太晚。
iteapoy·2024-01-17 06:37

OpenGL学习资料汇总

强烈推荐两个学习网站：第一个是learnopengl的英文网站（虽然有中文版网站，但个人觉得英文版的描述更准确）；第二个是GAMES101课程网站，可以补充一些必要的计算机图形学的知识。
时吨吨·2024-01-13 21:52

GAMES101：作业2记录

总览在上次作业中，虽然我们在屏幕上画出一个线框三角形，但这看起来并不是那么的有趣。所以这一次我们继续推进一步——在屏幕上画出一个实心三角形，换言之，栅格化一个三角形。上一次作业中，在视口变化之后，我们调用了函数rasterize_wireframe(constTriangle&t)。但这一次，你需要自己填写并调用函数rasterize_triangle(constTriangle&t)。该函数的内
小林up·2023-12-04 09:33

【MVP矩阵】投影矩阵推导与实现

投影矩阵推导参照games101课程，这里只列举一些信息备忘。
GAMESLI-GIS·2023-12-03 08:58

【图形学】Loop细分算法及半边结构实现(C++)

本文原理参考：GAMES101课程,基于Unity3D的LoopSubdivision网格细分算法本文复现参考：Loopsubdivision,三角网格下的Half-Edge数据结构实现方法本文代码链接
wk_119·2023-11-23 23:01

[OpenGL] 利用半边数据结构，实现曲面细分算法Loop Subdivision，附代码。

OpenGL3.3VS2019代码：https://github.com/LoserFight/LoopSubdivision参考：半边结构参考：【图形学】Loop细分算法及半边结构实现(C++)原理部分：GAMES101
东山小小红·2023-11-23 23:27

【GAMES101】作业0--配置C++和Eigen环境

文章目录前言正文vcpkg安装第三方库安装集成假如你用命令行CMAKE假如你用VS假如你用VSCode+CMake参考前言本文为GAMES101现代计算机图形学入门的学习笔记系列。
beidou111·2023-11-13 01:15

Games101计算机图形学入门基础之二：光栅化

Games101计算机图形学入门基础之二：光栅化引言三角形的离散化采样走样走样带来的瑕疵反走样先模糊再采样傅里叶变换低通滤波卷积多重采样抗锯齿(超采样)深度缓存可见性与遮挡(Z-buffering)引言首先发出疑问
IT学徒.·2023-11-10 11:39

GAMES101现代计算机图形学入门——光栅化成像之着色

此为个人学习笔记，总结内容来源于网络各个平台，如有错误欢迎指摘光栅化成像着色本节内容附加资料：计算机图形学六：透视矫正插值和图形渲染管线总结-知乎(zhihu.com)计算机图形学补充2：齐次空间裁剪(HomogeneousSpaceClipping)-知乎(zhihu.com)Shader入门精要图像插值-双三次插值（bicubic）-灰信网（软件开发博客聚合）(freesion.com)Lea
鹤行川.·2023-11-10 11:08

games101作业1

1.任务本次作业的任务是完成旋转矩阵和透视投影矩阵（投影转换中的透视矩阵Perspectiveprojection）。2.渲染前的步骤及细节我们在此次作业模拟了将三维空间图形经过模型变换、相机变换（View/Cameratransformation）、透视变换、视口变换、最终将变换后的图形打到屏幕上。下面将依次介绍这些变换，以及具体的变换方法和代码展示。2.1模型变换：想象我们在拍一张照片。那么，
lmy347771232·2023-11-03 23:33

games101作业七--光线追踪--详细知识点总结（附代码）

计算机图形学课程作业总结，同课程慎重CtrlC/V文章目录1.光线追踪算法光线追踪的准备工作MollerTrumbore算法：rayTriangleIntersect()函数2.光线追踪包围盒加速算法1.AABB包围盒又称轴对齐包围盒2.光线与包围盒（AABB）的相交检测算法3.三维空间的拓展4.包围盒模型的算法3.层次包围盒BVH加速1.前述问题2.BVH层次包围盒4.最终渲染函数Render(
herry_drj·2023-10-28 22:31

UnityShader精要笔记五 基础光照(漫反射+高光反射)

本文继续对《UnityShader入门精要》——冯乐乐第六章基础光照进行学习虽然书名有入门俩字，但是本章涉及的内容却点到为止，可以参考闫令琪Games101课程来对照理解。
合肥黑·2023-10-13 15:06

计算机图形学GAMES101（三）变换（模型、视图、投影）

补充内容Rθ是逆时针方向旋转的矩阵R-θ是顺时针方向旋转的矩阵可以发现RθT=Rθ-1，像这样的矩阵叫做正交矩阵。以后如果要求往相反的方向旋转相同角度的变换（R-θ），只需要求正向旋转的矩阵然后转置就可以了本节涉及内容：仿射变换：线性变换+平移三维空间中的变换矩阵格式：3D旋转任意一个旋转都可以被分解为绕着X，Y，Z轴的旋转即：αβγ这三个角叫做欧拉角（Eulerangles）罗德里格斯公式该公式
momohola·2023-10-12 02:58

【GAMES101】04 Transformation 视图变换、投影变换

目录view/cameratransformation1相机初始化2相对变换3如何做到步骤2？4计算5总结ProjectionTransformation投影变换正交投影和透视投影正交投影1简单做法2正规做法3计算透视投影透视变换过程挤压过程计算view/cameratransformation1相机初始化2相对变换相对变换：只要保证相机和物体的相对位置不变，那整体就不发生改变。默认相机放在(0,
wawvvv_·2023-10-12 02:25

图形学games101课程回顾--变换矩阵和MVP变换

前言这个文档为笔者自用，纯属知识分享和讨论，杜绝商用，有问题欢迎大家指出。一、计算机图形学？计算机图形学就是应用计算机合成或生成虚拟信息。在当前生活中，有很多这方面的应用，比如动画《凡人修仙传》、电影《冰雪奇缘》，电影特效《权力的游戏》，游戏，场景模拟，产品设计图，VR等等。在这个课程中，主要讲解光栅化成像、几何表示、光的传播理论和动画与模拟这四部分。二、前期准备1.线性代数无论是图形学还是机器学
小醒li·2023-10-12 02:25

【GAMES101】透视投影

原文链接：【GAMES101】透视投影GAMES101作业1中编程实现一个三角形旋转投影的任务，期间配置环境、找Bug费了好几天的功夫。本期，推送一些注意的地方。
稷殿下·2023-10-12 02:55

games101笔记——02正交透视投影

一.正交投影：如图，正交投影就是某一坐标轴保持不变（示例中为z轴不变），然后把一个三维物体直接拍成一个二维的图形，这就是正交投影的基本原理。总的来说，对于一个三维物体，要想正交投影，我们所要做的是首先把它移动到原点，然后进行压缩，压成一个范围在【-1，1】的正方体即可。二.透视投影：1.透视：当一个平行的物体从近到远的去看，会发现平行的两条线段最终交于一点，也是透视的基本原理，如图所示对于透视变换
水月和正·2023-10-12 02:24

透视矩阵详解

在一开始我接触到透视矩阵的时候，很困惑，包括我在看games101的时候，透视矩阵的推理，并不能完全说服我，就是硬凑我的，让我从根本上理解这个透视矩阵到底在做什么，在自我学习的过程中，我翻阅了很多资料包括
EricBrian·2023-10-12 02:24

Games101 作业一 构建模型变换，和透视投影矩阵

知识总结：变换的流程（1）模型(Model)变换，pa中模型只绕z轴旋转（2）视图(View)变换，作用是调整摄像机的位置（3）投影(Projection)变换，pa中要求是透视投影，透视投影可看成挤压+正交变换（4）视口(Viewport)变换，将投影变换所得的[-1,1]²变换到屏幕空间代码分析：（1）获得视图变换矩阵（main.cpp）视图变换的作用是移动摄像机，可看成是物体的反向移动Eig
努力成长的tory·2023-10-12 02:53

Games101中的透视矩阵和glm::perspective的关系

但是在Games101中推导出的透视矩阵P如下，并没有前面的两个参数不禁疑问两者有什么不同？同时在调查解开这个疑问的时候，也加深了对于已有知识点的理解和认识。闲话多少，直接上货！
愚 匠·2023-10-12 02:52

Games101笔记【透视矩阵】的C语言Demo

Games101中讲到渲染过程中往往会使用透视投影，产生一种“近大远小”的更符合视觉习惯的效果。这篇文章即应用透视矩阵写一个demo，加深理解。
愚 匠·2023-10-12 02:22

[GAMES101]透视投影变换矩阵中为什么需要改变z值

透视投影需要保证，1.变换矩阵内的元素是常数，2.相对深度值不变（绝对值不重要）；若再加上变换后zNear和zFar平面上的点依旧在zNear和zFar平面上这两个条件（实际上并不一定需要满足这两个条件），那么即可求解得到M矩阵第3行(0,0,a,b)中a,b的取值；一、问题提出在GAMES101-Lecture4TransformationMatrices一节中，闫老师介绍了正交投影和透视投影。
刘好念·2023-10-12 02:51

图形学中一些基本知识的总结与复习

前言在过完games101课程后仍然觉得自己还有许多地方不懂与遗漏，以此来补充与复习一些其中的知识。
zhangke_EX·2023-10-07 19:13

GAMES101投影矩阵推导详解和分析

GAMES101投影矩阵推导详解和分析前言GAMES101投影矩阵相关坐标系的约定正交投影矩阵的推导和OpenGL正交投影矩阵的比较正交投影clipspace中顶点的w值透视投影矩阵的推导推导透视投影frustum
n5·2023-10-03 04:54

计算机图形学games101作业二 ---- 三角形光栅化 超采样抗锯齿 黑边处理

games101作业二----三角形光栅化超采样抗锯齿黑边处理（本文是在学习计算机图形学时根据课程作业进行整理的笔记，有错误请指出，如果是同课程，请勿复制粘贴，谢谢！）
herry_drj·2023-10-01 21:32

关于Games101课程在使用wsl进行环境配置及vscode远程调用

Games101的windows环境下的wsl配置及vscode的远程调用文章目录Games101的windows环境下的wsl配置及vscode的远程调用①wsl的环境配置（1）安装wsl（2）安装ubuntu
eine K1eine·2023-09-24 10:30

games101作业1

题目给定三维下三个点v0(2.0,0.0,−2.0),v1(0.0,2.0,−2.0),v2(−2.0,0.0,−2.0),你需要将这三个点的坐标变换为屏幕坐标并在屏幕上绘制出对应的线框三角形(在代码框架中，我们已经提供了draw_triangle函数，所以你只需要去构建变换矩阵即可)。简而言之，我们需要进行模型、视图、投影、视口等变换来将三角形显示在屏幕上。在提供的代码框架中，我们留下了模型变换
xhh-cy·2023-09-18 13:31

games101 作业2

题目光栅化一个三角形1.创建三角形的2维boundingbox。2.遍历此boundingbox内的所有像素（使用其整数索引）。然后，使用像素中心的屏幕空间坐标来检查中心点是否在三角形内。3.如果在内部，则将其位置处的插值深度值(interpolateddepthvalue)与深度缓冲区(depthbuffer)中的相应值进行比较。4.如果当前点更靠近相机，请设置像素颜色并更新深度缓冲区(dept
xhh-cy·2023-09-18 13:00

【GAMES202】Real-Time Ray Tracing 2—实时光线追踪2

二、ImplementingaSpatialFilter1.ImplementationofFiltering滤波我们在GAMES101里提到过，简单地说就是模糊操作，或者说过滤的操作。
_Yhisken·2023-09-15 20:00
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