Computergrafik: Raytracing und Programmierung 3D Renders

Question

Ich habe bemerkt, dass eine Reihe von Top-Universitäten Kurse anbieten, wo die Studenten Themen in Zusammenhang mit Computergrafik für ihren CS-Majors unterrichtet werden. Leider ist dies etwas, das nicht von meiner Universität und etwas bot ich wirklich in irgendwann von Jahren in den nächsten paar erhalten möchten.

Ein paar der Projekte, die ich von einigen Universitäten gefunden habe sind groß, obwohl ich in zwei Dinge vor allem daran interessiert bin:

• Raytracing:
  • Ich möchte ein Raytracer innerhalb der nächsten zwei Jahre schreiben. Was muss ich wissen? Ich bin nicht ein fantastischer Programmierer noch (Java, C und Prolog sind meine Hauptsprachen wie heute), aber ich bin jeden Tag langsam zu lernen. Außerdem ist meine Mathe-Hintergrund nicht so toll, so alle Hinweise auf Bücher, ein solches Programm zu lesen oder Rat wäre, sich auf das Schreiben fantastisch. Ich neige dazu, diese Dinge zu holen ziemlich schnell, so fühlen sich frei, Referenzen auf mich schmeißen.
• Programmierung 3D-gerenderten Modelle
  • Ich habe auf ein paar Projekte sah, wo die Studenten Modelle entwickelt und verwendet sie in Spielen. Ich habe ein paar von 2D-Spiele mit Rasterbildern gemacht, aber haben nie gearbeitet mit 3D-Modellen. Was brauche ich, um zu programmieren, diese Modelle in Bezug auf lernen? Wenn es hilft ich mit 3D Studio Max und Cinema4D in Ordnung zu sein verwendet (obwohl jeder einzelne Kurs Maya zu verwenden scheint), aber habe es nicht in etwa vier Jahren berührt.

Es tut uns so vage veröffentlichen und, seien wir ehrlich, dumme Fragen sein. Es ist nur etwas, was ich haben wollte für eine Weile und etwas tun, als ein großes Projekt wäre gut für mich in meiner eigenen Zeit zu entwickeln.

Verwandte Fragen

• Literatur und Tutorials zum Schreiben eines Ray Tracer

Answer 1

Das Buch "Computer Graphics: Principles and Practice" (bekannt in die Computergrafik Kreise als „Foley-VanDam“) ist die Basis für die meisten Computer-Grafiken Kurse und deckt das Thema eines Raytracer in sehr ins Detail umzusetzen. Es ist ziemlich veraltet, aber es ist immer noch die beste, afaik, und die Grundprinzipien bleiben gleich.

ich auch an zweiter Stelle die Empfehlung für die Eric Lengyels Mathematik für 3D Game Programming und Computergrafik . Es ist nicht so gründlich, aber es ist eine wunderbare Übersicht über die mathematischen Grundlagen Sie für 3D-Programmierung benötigen, ist es am Ende jeden Kapitels sehr nützliche Zusammenfassungen hat, und es ist in eine ansprechbar, nicht zu gruselig Art und Weise geschrieben.

Darüber hinaus werden Sie wahrscheinlich einige OpenGL oder DirectX Grundlagen wollen. Es ist einfacher, mit einem 3D-API zu arbeiten, dann lernt die zugrunde liegende Mathematik als das Gegenteil (meiner Meinung nach), aber beide Optionen sind möglich. sucht OpenGL nur auf SO und Sie sollten ein paar gute Referenzen sowie finden.

Answer 2

kann ich empfehlen PBRT , es ist ein Buch und ein physikalisch basierten Renderer verwendet, um Informatik-Absolventen zu unterrichten. Die Beschreibung der verwendeten Mathe ist schön und klar, und da es in der ‚Literarischen Programmierung‘ geschrieben ist, können Sie den entsprechenden Code (in C ++) sehen.

Answer 3

Die 2000 ICFP Programming Contest Teilnehmer gebeten, in drei Tagen einen Raytracer zu bauen. Sie haben eine gute Spezifikation für einen einfachen Raytracer, und Sie können Code für die Gewinner und einige andere Einträge als gut. Es gab Einträge in einer großen Anzahl von verschiedenen Programmiersprachen. Dies könnte eine nette Art und Weise für Sie sein, um loszulegen.

Answer 4

Die kürzeste nützliche Antwort, die ich geben kann, ist, dass die meisten der wichtigen Algorithmen können in Real-Time finden rendering von Tomas Akenine-Möller, Eric Haines, und Naty Hoffman und der Bibliographie am Ende hat Hinweise auf die notwendige Mathematik. Die Webseite ist auch eine empfohlene Liste zu lesen.

Das nützlichste Mathe Buch, das ich über das Thema gelesen habe, ist Eric Lengyels Mathematik für 3D-Game Programming und Computergrafik . Die Mathematik Sie am meisten brauchen, ist Geometrie (offensichtlich) und die lineare Algebra (für mit allen Matrizen zu tun).

Answer 5

Ich habe eine solche Klasse im letzten Jahr, und ich glaube, dass die Klasse war wunderbar Studenten zu zwingen, die Mathematik hinter den Computergrafik zu lernen -. Nicht nur die Befehle für die Herstellung von einem Computer tun, was Sie wollen

Mein Professor hat eine Website befindet hier und es hat sein Vortrag Notizen und Problem stellen, dass Sie einen Blick durch nehmen.

Unser letztes Projekt war in der Tat ein Raytracer, aber wenn man die Mathematik dahinter wissen, Codierung (eine ineffizienten) ist trivial.

Answer 6

Für eine mathematische Einführung in diese Themen finden Sie unter

http://graphics.idav.ucdavis.edu/education/GraphicsNotes/homepage.html

Answer 7

Überprüfen Sie http: // www.scratchapixel.com/lessons/3d-basic-lessons/lesson-1-writing-a-simple-raytracer/

Dies ist ein sehr guter Ort, um zu erfahren, Ray-Tracing und im allgemeinen zu machen.