非凡计算机图形学

这是一个壮观的计算机图形学资源列表！包括书籍、教程、在线课程等各种学习资料。无论你想了解哪个图形学话题，这个清单很可能已经涵盖了一些相关内容（如果没有，将来也会有的）。

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目录

1. 什么是计算机图形学？
2. 如何开始？
3. 我想学习更高级的内容
4. 书籍
5. 工具
6. 课程
7. 网站

什么是计算机图形学？

简单来说，计算机图形学是一门关于如何使用计算机创建图像的知识领域。通常是通过处理表示要绘制信息的数据来实现，比如：物体、颜色、光线。任何涉及视觉和数字创作的事物都以某种方式使用了CG技术，如游戏、电影等。

如何开始？

在展示众多书籍、视频和材料之前，首先你需要知道入门计算机图形学的基本要求。这主要涉及两个主题：编程和数学。对于编程，需要掌握基础，推荐学习C/C++，因为这两种语言在这个领域中经常被使用。关于数学，需要学习线性代数和几何，本清单中有一些专注于CG基础数学的书籍，选择一本并深入学习。

我想学习更高级的东西

假设你掌握了编程和数学，那么你可以变得更实践。一个好方法是选择一个项目，比如全局照明或GPU编程，以此加深对这一领域的理解。例如：路径追踪器、光子映射、着色器编程。推荐的项目有：《物理基础渲染》（PBRT）书中的光线追踪器，以及《使用光子映射的真实感图像合成》中带有光子映射的光线追踪器。此外，观看Shader Toy的教程并在其中尝试也是个好主意。

书籍

• 实时渲染，Tomas Akenine-Moller著，关于高性能图形应用程序的最佳读物之一，详细讲解，并包含许多示例来说明其主题。

• 周末学会光线追踪，Peter Shirley著，免费书籍，教你用C++实现基本的光线追踪器，特点是极简（约40页），让你在短时间内学会创建能生成惊艳图像的光线追踪器！

• 光线追踪的下一周，Peter Shirley著，在第一个项目的基础上增加更多效果，如纹理和运动模糊。

• 光线追踪：余生篇，Peter Shirley著，系列的最后一本书，介绍了构建更复杂和完整渲染器所需的更多数学主题。

• 基于物理的渲染：从理论到实现，Matt Pharr著，教你如何构建一个光线追踪器来渲染逼真的图像。详细讲解技术，附带相关代码，并提供免费在线版本！

• 三维图形学入门：针对游戏开发的数学和向量计算，Fletcher Dunn著，这本书更加关注游戏开发所需的基础数学。

• 计算机图形学基础，Steve Marschner著，介绍图形学概念。

• 从零开始的光线追踪，Kevin Suffern著，引导你逐步实现一个光线追踪器，从最基本的项目开始，每章引入新的概念来扩展渲染器。

• 高级全局照明，Philip Dutre著，重点在于理解真实图像合成的基础，如光传输。

• 使用光子映射的真实感图像合成，Henrik Jensen著，教授数学和算法来实施光子映射渲染过程。它甚至包含了该技术的完整C++实现！

• 着色者语言图解教程，Patricio Gonzalez 和 Jen Lowe著，一本专注于GLSL片段着色器实践教学的在线书籍，充满可编辑的代码示例，演示它们的工作原理。

• The Ray Tracer Challenge, by Jamis Buck （未翻译）

• 计算机图形学：原理与实践，James Foley著

• 三维计算机图形学基础，Steven Gortler著

• 计算机图形学与OpenGL：从理论到实验，Sumanta Guha著

• 交互式计算机图形学：WebGL自顶向下方法，Edward Angel著

• OpenGL编程指南：官方学习OpenGL指南，Dave Shreiner著

工具

• OpenGL，最流行的图形API之一。
• Vulkan，由OpenGL团队创建，旨在提供性能优于其前身的API。
• Bonzomatic，用于OpenGL像素着色器的实时编码编辑器，你在编辑代码时，结果会立即显示在后台。

课程

• 计算机图形学 - 圣地亚哥，Ravi Ramamoorthi主讲，专注于学习离线光线追踪器编程所需的数学知识。

• SIGGRAPH大学，年度SIGGRAPH大会上的热门课程合集。

• 计算机图形与成像 - 加州大学伯克利分校，Ren Ng（2018年春季）。

网站资源

• ScratchAPixel (链接): 提供从基础到高级的图像渲染教程。
• Learn OpenGL (链接): 教程网站，按主题组织，提供代码示例，并有内容的PDF版本。
• OpenGL Tutorial (链接): 学习OpenGL 3.3及以上版本的教程。
• Learn Vulkan (链接): 介绍现代API的教程，由创建OpenGL的同一团队开发。
• Shader Toy (链接): 创建、可视化和分享GLSL着色器的平台。
• 实时渲染推荐书籍 (链接): 实时渲染网站推荐的一系列书籍列表。
• Jendrik Illner的博客 (链接): 就职于育碧的3D程序员，每周发布关于3D图形的文章摘要，包括着色器教程、实时渲染论文等内容。
• Ray Tracey的博客 (链接): Sam Lapere的博客，负责EPFL蓝脑项目的科研团队，大量关于实时渲染的帖子。
• Iñigo Quilez的个人网站 (链接): 文章与着色器演示，他是ShaderToy的共同创始人之一。

项目/代码库

• PBRT源码 (链接): “物理为基础的渲染：从理论到实践”第三版所述的渲染器的源代码。
• Tiny Renderer (链接): 通过教授OpenGL和渲染原理，指导构建简化版OpenGL的计算机图形课程。
• 周末完成的光线追踪项目 (链接): 基于《周末完成的光线追踪》一书的光线追踪器代码。
• Fragmentarium (链接): 编辑和可视化GLSL着色器的程序，专注于分形和生成系统。
• 名片大小的光线追踪器 (链接): 名如其物，一个极小的光线追踪器，仅35行（压缩后），文件大小1377字节。
• SmallPT (链接): 用99行C++编写的路径追踪器。
• 大理石迷宫 (链接): 通过尽可能快地引导大理石穿过分形关卡到达终点的游戏，完全基于光线行进技术实现，展现出许多非传统光线追踪效果。
• 3D游戏着色器入门 (链接): 指导如何在你的3D游戏中实现SSAO、景深、光照、法线贴图等功能的逐步指南。

杂项

• 黑客新闻学习计算机图形讨论 (链接): 讨论如何学习计算机图形的帖子，如果时间有限，可直接阅读此评论。
• 计算机颜色出了问题 (视频链接): 讲解计算机中颜色表示与压缩如何扭曲模糊效果的视频。
• The Art of Code频道 (链接): 使用ShaderToy的着色器教程，多为过程生成相关视频。

许可证

依据法律允许的最大范围，Luis Santos放弃了对此作品的所有版权及相关邻接权利。