GAMES101 lec1-计算机图形学概述

lec1 - Overview of Computer Graphics

• 什么是图形学
• 为什么要学习图形学
• 课程的主体
• 课程的逻辑

为什么要学习图形学

一些应用

• video Game，比如《只狼》
  • 什么是好的画面？一个简单的标准是 画面是不是足够亮
  • 比如《无主之地三》，“卡通的风格”在图形学中意味着什么？
• Movies 电影
  • 《黑客帝国》，特效等等（特效几乎是最简单的图形学的应用，因为是非现实的，实物困难）
  • 计算机图形学+AI生成图像？
  • 《阿凡达》：引入了人的面部和动作捕捉
• Animations 动画
  • 《疯狂动物城》：毛发的渲染？物理 光？
    • 复杂的几何形体？渲染？光线？
  • 《冰雪奇缘二》：烟雾、发光粒子
• Design 设计
  • CG，computer graphics，电脑设计
  • photo
• Visualization 可视化
  • Science, engineering, medicine, journalism
• Virtual Reality 虚拟现实
• Digital Illustration
• Simulation 模拟
  • 特效的模拟，物理的模拟
  • （星际穿越黑洞）
• Guaphical User Interface GUI 图形用户界面
• Typography 字体设计
  • 字体放大为什么不会模糊化？

一些内容

• fundamental intellectual challenges
  • 创造以及与虚拟世界的交互
  • 要求对物理世界的多方面的理解，材质等等等等
  • 怎么生成新东西？新的计算方法，显示方法，显示设备？
• Technical challenges
  • 数学
  • 物理光学，着色
  • 操作三维形体
  • 动画与仿真
• Computer Graphics is AWESOME

Course Topics（本课程相关的主题）

• Rasterization 光栅化
• Curves and Meshes 曲线与曲面
• Ray Tracing 光线追踪
• Animation / Simulation 动画 / 模拟

Rasterization 光栅化

• 实时（30fps）/ 否则就是离线

曲线与曲面

光线追踪

• 在动画和电影中使用，光线追踪 off-line
• trade off 达到特定的目标，有些权衡

动画/模拟/仿真

GAMES101 is NOT about

• 不学：OpenGL/DirectX/Vulcan
  • 这些都是 图形学API，后面可以自学
  • We learn Graphics not Graphics APIs
• 不学：shader怎么去写
• 不学：三维的建模以及游戏 Maya/3DS MAX/Blender; Unity/Unreal Engine
• 不学：计算机视觉

Course Logistics

• Modern Course
• Course Website
  • http://www.cs.ucsb.edu/~lingqi/teaching/games101.html
• The Tiger Book Fundamentals of Computer Graphics