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GAMES101-L13 光线追踪(基本原理)
光线追踪 在光线追踪中,假设相机是个点而不是个矩形。然后将每个像素和相机相连并延长这条线,作为光线,这条线被称为“眼睛光线”。这根光线会和场景中的物体相交,记录下最近的交点。将交点与光源相连,判断能否被光源直接照到。使用着色器进行着色,写入该像素点的颜色值。 Whitted风格光线追踪 当光线与物体相交时,计算该光线的反射光、折射光。同时不断递归反…
GAMES101-L12 几何(网格处理)、阴影图
网格细分 Loop细分 Loop细分只能对三角形的模型进行细分 引入新顶点 取每个三角形的每一个边的中点,并相互连接起来。 移动顶点 顶点分为新顶点和老顶点: 对于新顶点:新顶点所在边的两个老顶点分别乘\(\frac{3}{8}\),再将该边所在三角形的另外两个顶点分别乘\(\frac{1}{8}\),最后相加,即:\(\frac{3}{8}(A+…
GAMES101-L10 几何(基本表示方法)
隐式表示 几何的隐式表示,就是并不直接定义几何体的面,而是用函数来描述,即几何体上的点满足某种特定的关系。 可以很快速的找到某个点是否在几何体表面上或者内部、外部,但是只适用于简单的几何体,对于复杂的几何体,其函数将非常复杂,并且无法从函数直接看出几何体是什么。 显示表示 显示表示主要分为两种:直接给出每个点的坐标,或者通过参数映射。前者很好理解,…
GAMES101-L08 着色(着色频率、图形管线、纹理映射)
着色频率 平面着色 即给每个三角形着色。 不适用平滑表明。 Gouraud着色 给每个三角形的顶点着色。平面的颜色由顶点颜色插值得到。 顶点的法线是由周围所有三角形平面的法线求平均得到,为了提高精度,会将每个三角形的面积作为权重求顶点法线。 冯着色 即给每个像素着色。 在每个三角形上插入法向量。计算每个像素的全阴影模型。 对比 当模型面数高时,三种…
GAMES101-L07 着色(光照与基本着色模型)
漫反射 参数:观测方向 \(v\)法线 \(n\)光线方向 \(l\) 着色时是没有阴影的 光均匀地向四面八方散射,所有观察方向的表面颜色都相同。 光线照到表明的角度不同时,反射的亮度也不同,所以用公式 \(\overrightarrow{l}\cdot \overrightarrow{n}\) 来计算 光线衰弱 假设单位方向上单位面积的光照强度为…
GAMES101-L06 光栅化(抗锯齿与深度测试)
抗锯齿 锯齿 锯齿就是采样瑕疵。 走样:锯齿反走样:抗锯齿 采样瑕疵的表现 1.锯齿 2.摩尔纹 3.车轮效应 瑕疵产生的原因 信号变化的太快,采样太慢 反走样的步骤 先将图像进行模糊,再进行采样 不能先采样,再模糊 频域 频域是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。自变量是频率,即横轴是频率,纵轴是频率信号的幅度,即通常说的频谱图。 傅里叶级…
MVP变换总结与补充
概述 MVP变换的目的是将三维的场景,也就是相机看到的场景,转化到裁剪空间中,为光栅化将场景显示到屏幕上做准备。 MVP分别由Model矩阵,View矩阵,Projection矩阵三个齐次坐标矩阵构成。计算出MVP矩阵后并按顺序相乘,再将每个坐标依次乘MVP坐标,就能得到该坐标在裁剪空间中的坐标。 \(MVP=Projection\times Vi…
GAMES101-L05 光栅化(三角形的离散化)
视锥 定义 宽度:\(width\)高度:\(height\) 近平面:\(zNear\)远平面:\(zFar\)垂直可视角:长方形上下中点与相机连线的角度,\(fovY\)(Vertical Field of View)宽高比:\(aspect\) 视锥体转换到视景体 需要计算出视景体的l,r,t,b,n,f信息由于在此之前的视图变换,视景体n、…