这是一套带你从零开始、深入计算机图形学底层原理的系列课程。课程最大的特点在于完全不依赖任何现成图形库,而是从C++出发,一行一行手敲代码,逐步实现一个类似OpenGL的图形接口。通过这种“造轮子”的方式,真正理解图形渲染背后的算法与机制,为后续学习OpenGL、GPU编程打下扎实基础。

课程内容由浅入深,覆盖了图形学入门所需的完整知识链路:
第一章:课程介绍
- 1-1 课程介绍——为何学习以及如何学习
第二章:图形光栅化理论及实现
- 2-1 Windows窗体构建及分析
- 2-2 创建绘图环境
- 2-3 点的绘制与效果
- 2-4 直线绘制算法Bresenham算法推导过程
- 2-5 直线绘制算法Bresenham算法程序实现
- 2-6 直线上的颜色运算——绘制彩色直线
- 2-7 三角形绘制——扫描线算法
- 2-8 三角形效率绘制——平底平顶三角形绘制
- 2-9 三角形效率绘制——绘制任意三角形
- 2-10 三角形效率绘制——优化及剪裁提速
- 2-11 三角形颜色算法——彩色三角形颜色插值
第三章:图片处理及纹理系统
- 3-1 图片读取及绘制
- 3-2 图片的alpha测试绘制
- 3-3 图片颜色混合的实现
- 3-4 图片透明度绘制及玻璃效果
- 3-5 图片的简单缩放算法及实现
- 3-6 图片缩放——双线性插值算法解释
- 3-7 图片缩放——双线性插值算法实现
- 3-8 UV纹理坐标引入及三角形贴图
- 3-9 UV纹理坐标性质设置
第四章:图形学状态机接口封装
- 4-1 图形学状态机概论及介绍
- 4-2 状态机信息存储结构封装
- 4-3 利用状态机改造画线接口
- 4-4 利用状态机改造三角形绘制接口
- 4-5 阶段性总结
- 4-6 线性代数回顾及解析
- 4-7 二维空间的矩阵变换理论详解
- 4-8 二维空间的矩阵变换实现
第五章:3D图形学理论及接口实现
- 5-1 3D空间变换及摄像机矩阵详细推导
- 5-2 3D投影矩阵介绍及详细推导
- 5-3 基础3D变换在迷你接口的实现
- 5-4 3D世界加入摄像机矩阵变换的实现
- 5-5 3D世界加入投影矩阵变换的实现
- 5-6 3D深度缓存理论及实现
- 5-7 3D矩阵变换的状态机改造
- 5-8 3D矩阵栈的PUSH&POP理论详解
- 5-9 3D矩阵栈的实现
课程还附带了完整的原理代码,包含一个深度缓存版本的Windows工程可执行文件,方便对照学习与验证效果。
整套课程强调动手实践与原理推导并重,适合希望真正弄懂图形学底层运作机制的开发者。无论是刚接触图形学的新手,还是想补全底层知识体系的程序员,都能从中获得从算法推导到接口封装、再到3D世界构建的完整训练,为后续深入学习OpenGL接口与GPU编程铺平道路。

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