前言

这个仓库是我学习GAMES 图形学课程的代码练习备份。

GAMES101 图形学入门

GAMES101文件夹中包含6个部分的练习代码，已经添加了合适的注释。

所有代码均可运行（需要配置OpenCV和Eigen库环境）。

注意，launch.json、CMakeLists.txt和代码文件中的路径需要更改。

具体包括：

• launch.json中的"miDebuggerPath"
• CMakeLists.txt中的：
  • set(EIGEN3_INCLUDE_DIR "E:/Code/VSCode/library")
  • set(OpenCV_DIR "E:/Code/VSCode/library/opencv_4.8.0/opencv-build/install/x64/mingw/lib")
• 代码文件中的绝对路径。如果使用相对路径，在调试时可能会报错

环境配置教程：

Opencv：VScode+CMake+Opencv配置 - Blog of Mr.Juan (ljy0109.github.io)

Eigen：关于CMake的一些用法 - Blog of Mr.Juan (ljy0109.github.io)

可以通过调试代码，并结合注释来理解算法原理。

• 光栅化三角形 rasterizer_a_triangle ，涉及到的内容：

  • Bresenham 直线光栅化算法
  • MVP模型视角投影变换矩阵

• 填充三角形 z_buffer：

  • 重心坐标插值
  • 透视矫正系数
  • Z_buffer\
  • SSAA（超采样反走样）& MSAA(多重采样反走样 Multisample anti aliasing)

• 纹理映射 Texture map：（代码中的Triangle顶点的初始化出现问题，在三维和四维之间出现了混乱，带注释的版本不能运行）

  • Blinn-Phong 反射模型
  • 凹凸贴图
  • 位移贴图 Displacement mapping
  • 法向量变换矩阵
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• 贝塞尔曲线 Bazier curve：

  • de Casteljau 算法
  • 后续可以考虑实现B样条曲线和NURBS
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• 循环光追 Recursive (Whitted-Style) Ray Tracing：

  • 菲涅尔反射方程
  • 折射方程的计算逻辑
  • Moller-Trumbore算法：快速求解射线与三角形的交点
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• 路径追踪 Path tracing：

  • 切线空间：由局部坐标系到世界坐标系的转换
  • BVH：包围盒等级制度 Bounding Volume Hierarchy
  • SAH：Surface Area Heuristic（未实现）
  • 蒙特卡洛积分
  • 俄罗斯轮盘赌
  • GGX (Trowbridge-Reitz) 微表面模型（待详细理解）
  • 常见的漫反射模型：朗伯模型（Lambert's Model）、Oren–Nayar Reflectance Model（待详细理解）
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