课程导学与第一篇导学

图形学课程导学

第一篇导学

1.欢迎来到图形世界

1.1初识图形学

1.2有趣的图形应用和研究

2.认识图形系统

2.1图形系统浅析

2.2从穿孔纸到数据衣：输入设备

2.3从CRT到3D显示（上）：CRT的前世今生

2.3从CRT到3D显示（中）：平板的奥秘

2.3从CRT到3D显示（下）：神奇的3D显示

2.4从CPU到GPU：图形显示子系统

单元测试一

3.可编程渲染管线

3.1从固定到可编程

3.2探秘GPU渲染管线

3.3着色器编程

实验导学

实验——在窗口中绘制三角形

单元测试二

第二篇导学

对第二篇也就是管线的第一个概念阶段（应用程序阶段）进行导学

4.图形思维的起点——朴素的软光栅（一）

4.1初次尝试——点和直线（上）：DDA算法

4.1初次尝试——点和直线（中）：中点的Bresenham算法

4.1初次尝试——点和直线（下）：改进的Bresenham算法

单元测试三

4.图形思维的起点——朴素的软光栅（二）

4.2 如果是圆？（上）：八分法画圆

4.2 如果是圆？（下）：中点画圆法

4.3椭圆又如何？：椭圆的中点Bresenham画法

4.4遇见多边形（上）： X扫描线算法

4.4遇见多边形（中）： Y向连贯性算法

4.4遇见多边形（下）： 边标志算法

4.5巧妙的区域填充

4.6属性——改变图元的模样

4.7必不可少的反走样

小图助学：朴素的软光栅

实验：四边形绘制

5.探秘造型技术

5.1初识造型技术

5.2 样条的魔力（上）：基本概念

5.2样条的魔力（下）：样条表示

小图助学：样条的魔力

5.3规则形体（上）：边界表示

5.3规则形体（中）：构造实体几何法

5.3规则形体（下）：空间分割表示

小图助学：规则形体造型

5.4遇见非规则（上）：自然的奥秘——分形几何

5.4遇见非规则（下）：聚沙成塔——粒子系统

小图助学：非规则形体造型

实验：球的绘制

实验：模型导入

单元测试四

第三篇导学

第三篇导学

6.变换与观察

6.1神奇的齐次坐标

6.2三维模型，动起来！

小图助学：模型变换

6.3观察者也能动

小图助学：观察变换

7.投影变换

7.1有趣的投影

7.2规范化的投影变换

单元测试五

8.裁剪与屏幕映射

8.1裁剪思想（上）：规整的编码裁剪

8.1裁剪思想（下）：聪明的Liang-Barsky算法

8.2真正的裁剪——在三维空间遇见多边形

8.3几何阶段的完结：屏幕映射

实验：立方体旋转

实验：摄像机

小图助学：线段裁剪

小图助学：多边形裁剪

补充：如何配置实验环境？

第四篇导学

对第四篇的教学内容进行导学，包括讲解片元着色和片元操作。

9.奇妙的真实感——片元着色（一）

9.1图形渲染与视觉外观

9.2奇妙的颜色（上）：视觉现象

9.2奇妙的颜色（下）：颜色模型

9.3光照明模型（上）：Phong模型初步

小图助学：Phong模型

9.3光照明模型（中）：Phong模型实现

小图助学：Blinn-Phong模型

9.3光照明模型（下）：全局光照

小图助学：光线追踪算法

实验：Phong模型

9.奇妙的真实感——片元着色（二）

9.4让人头疼的纹理（上）：颜色纹理

实验：颜色纹理（天空盒）

9.4让人头疼的纹理（下）：几何纹理

实验：几何纹理（法线贴图）

9.5加入阴影会怎样？

实验：实时动态阴影

小图助学：纹理

10. 有趣的测试和合并——片元操作

10.1再看片元操作

10.2谁遮住了我？

实验：混合（透明物体处理）

小图助学：混合

补充：如何配置实验环境？