引子---内容提要与课程学习要求

内容提要与课程学习要求

第1章 计算机图形学与图形流水线

1.1 计算机图形学的概念及主要研究内容

1.2 图形与图像的差别

1.3 图形流水线总览

1.4 图形开发库

1.5 何为GPU ?

1.6 GPU中图形流水线的发展及shader编程

1.7 GPU的应用及未来

1.8 作业1-freeglut配置

作业1：freeglut环境配置及第一个OpenGL程序的运行

第2章 OpenGL编程简介

2.1 OpenGL的功能及其两种学习路线

2.2 OpenGL相关的库

2.3 OpenGL基本语法与学习资源

2.4 OpenGLStarter程序问题解答（1）

2.4 OpenGLStarter程序问题解答（2）

第3章 变换的秘密

3.1 变换的四个步骤

3.2（1） 三种几何变换

3.2（2） 平移、旋转、缩放----都是矩阵

3.2（3） 用堆栈来管理矩阵

3.2（4） 模型变换与视点变换

3.2（5） 全局变换与局部变换

3.3 投影变换

3.4 为什么图像变形了？----视口变换

3.5 三维几何空间中的坐标系与单位

3.6 本章要点总结及思考

作业2 太阳系

作业3 WhyNothing

作业4 机器人手臂

第4章 光照

4.1（1） 光照明模型及三种基本光照成分

4.1（2） Phong光照明模型

4.1（3） Blinn光照明模型

4.1（4） Phong等简单光照明模型的局限性

4.2（1） OpenGL中的光照参数设置

4.2（2） 几种光照模式

4.2（3） 两个问题

4.3 光照计算发生在图形流水线的哪个阶段？

4.4（1） 常数明暗处理与Gouraud 明暗处理

4.4（2） Phong明暗处理

4.5 图形流水线三个阶段的进一步理解

作业5 光照太阳系

作业6 三维场景漫游

第5章 帧缓冲区与片元运算

5.1 何为“帧”缓冲区（Frame buffer）？

5.2 颜色缓冲区

5.3 深度缓冲区与Z-buffer消隐算法

5.4 OpenGL中关于深度缓冲的函数

5.5 模板缓冲区

5.6（1） 四种片元测试

5.6（2） 混合（Blending）

5.6（3） 多边形偏移功能

5.6（4） 雾效与片元运算小结

作业7：加载并显示Obj格式的模型

第6章 纹理

6.1 纹理的概念

6.2 凹凸纹理映射（Bump mapping）

6.3 位移纹理映射（Displacement mapping）

6.4 纹理映射关系的确定

6.5 纹理映射在图形流水线中的实现

6.6 在OpenGL中实现纹理映射的四个步骤

6.7 如何获取纹理数据

6.8 纹理过滤

6.9 MipMap方法

6.10 自动生成纹理坐标

6.11 环境映射-本章小结

作业8：带纹理的三维场景漫游

第7章 顶点数组

7.1 OpenGL中绘制图元的基本方法及其弱点

7.2 顶点数组（Vertex array）

第8章 Vertex shader与Fragment shader

8.1 VS和FS可以做什么？

8.2 OpenGL中使用VS、FS的步骤

8.3 VS与FS间的数据流

8.4 VS/FS的输入与输出变量

8.5 GLSL的基本语法

8.6 用VS实现逐顶点的光照计算（Gouraud shading）

8.7 用FS实现逐像素的光照计算（Phong shading）、卡通风格的光照

8.8 在VS、FS中使用纹理

作业9：基于shader的光照计算

作业10：用纹理实现物体表面的镂空效果

第9章 回顾、总结与补充

回顾、总结与补充