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第 1 讲:图形学里的线性代数

从向量、点积和叉积讲到正交坐标架与矩阵,为后续变换、相机、法线和光照搭好共同语言

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第 2 讲:几何变换、旋转与四元数

理解齐次坐标、复合变换和三维旋转,并说明欧拉角、轴角与四元数各自在解决什么问题

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第 3 讲:坐标系、相机与投影

把物体坐标、世界坐标、相机坐标、裁剪坐标和屏幕坐标连成一条完整观察流水线

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第 4 讲:裁剪、光栅化与反走样

从线段和多边形裁剪出发,理解直线与三角形如何覆盖像素,以及采样不足为何会产生锯齿

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第 5 讲:可见性、深度缓冲与局部光照

区分背面剔除、遮挡判断和光照着色,并推导 Z-buffer、重心插值与 Blinn–Phong 模型

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第 6 讲:纹理映射、Mipmap 与凹凸效果

从 UV 参数化和透视正确插值讲到纹理过滤、环境贴图、Bump Mapping 与体纹理

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第 7 讲:阴影与 Shadow Mapping

用两遍深度比较理解实时阴影,并解释 shadow acne、锯齿、bias 与 PCF 的来源

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第 8 讲:OpenGL 流水线与 GLSL

从 CPU/GPU 分工、VAO/VBO/EBO 到顶点与片元着色器,建立现代 OpenGL 程序的运行模型

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第 9 讲:几何表示

比较隐式与显式几何,并梳理代数曲面、CSG、距离场、点云、网格、Bezier 与细分曲面的适用场景

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第 10 讲:参数曲线、Bezier 曲线与曲面

从线性插值、Hermite 和 Catmull–Rom 推到 de Casteljau、Bernstein 基与双三次 Bezier 曲面

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第 11 讲:多边形网格与几何处理

理解流形、半边结构、Loop 与 Catmull–Clark 细分、QEM 简化和各向同性重网格化

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