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23 docs tagged with "图形学"

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GPGPU 基础与应用

掌握 WebGL GPGPU 编程范式,使用纹理与 FBO 进行通用 GPU 计算,实现基于 GPU 的粒子系统。

Uniform 变量与动画

掌握 WebGL Uniform 变量的使用、渲染循环与时间驱动的动画,对比 Three.js 的动画系统。

WebGL 数学要求指南:前端工程师需要多少数学?

破除"学 WebGL 必须精通高等数学"的常见误解,从前端工程师的实际需求出发,划定学习边界:哪些数学必须掌握(向量、矩阵、坐标系)、哪些只需会用公式、哪些完全不需要(微积分/线性代数理论),并给出 6 周学习路径建议。

三角函数与单位圆

图形学数学基础第 0 周,速通单位圆定义、三角函数(sin/cos/tan)公式与图像、弧度制与角度制互转,结合 WebGL/Three.js 中的旋转与曲线绘制场景,面向零基础或想补齐数学短板的前端工程师。

光照模型

深入 WebGL 光照模型,掌握 Lambert 漫反射与 Phong 镜面高光的实现原理,对比 Three.js 光照系统。

前端图形学

前端图形学课程地图,涵盖 canvas、WebGL、GLSL、Three.js、Three.js 源码、WebGPU 六套互补课程。

向量和坐标基础:3D 世界的方向与位置

图形学数学基础第 1 周,系统讲解向量的定义、模长、点积、叉积与归一化,以及左手/右手坐标系、Three.js 中的 Object3D.position 与 Camera 空间,结合 Three.js 实战场景。

图像处理基础与卷积

通过 WebGL 片段着色器实现图像处理,掌握卷积运算原理,实现模糊、锐化、边缘检测等滤镜效果。

图形学基础概念:渲染管线与图元

图形学数学基础第 3 周,建立对渲染管线的整体认知:顶点处理→图元装配→光栅化→片段着色→输出合并,深入理解顶点(Vertex)与片段(Fragment)的区别、深度测试(Z-Buffer)与混合模式(Blending)的底层原理。

实战项目应用:性能优化与渲染总结

图形学数学基础第 5-6 周综合实战:Draw Call 优化、几何体合并(Geometry Merging)、InstancedMesh 复用、Frustum Culling 与 LOD 策略,串联前 4 周数学与渲染知识,回顾 Three.js 性能优化的完整方法论。

帧缓冲与后处理

掌握 WebGL 离屏渲染技术,理解 FBO 颜色/深度/模板附件,实现后处理效果。

性能优化

深入 WebGL 性能瓶颈,掌握 Draw Call 优化、Shader 优化、纹理优化等工业级性能调优手段。

数学与图形学基础

数学与图形学入门课程,6 周从三角函数、向量、矩阵、坐标变换到渲染管线与着色器编程,结合 Three.js 与 WebGL 实例,面向零基础或想补齐数学短板的前端工程师。

渲染管线与坐标系统

深入理解 WebGL 的底层运行机制:状态机模型、渲染管线五大阶段以及 MVP 坐标变换链路。

渲染管线深入:GLSL 着色器编程

图形学数学基础第 4 周,深入 GLSL 着色器编程:基本类型(float/int/bool)、Uniform 与 Attribute 的区别、Vertex Shader 与 Fragment Shader 的协作方式,以及如何用 ShaderMaterial 在 Three.js 中替换默认材质。

着色器编译与程序链接

深入 WebGL Shader 编译流程、错误处理与调试技巧,理解 Program 链接过程及 Three.js Material 的封装机制。

矩阵变换(MVP)

深入 MVP 矩阵的数学原理与乘法顺序,掌握旋转、缩放、平移变换,对比 Three.js 矩阵系统。

矩阵和坐标变换:4x4 矩阵的几何直觉

图形学数学基础第 2 周,深入讲解 4x4 矩阵的结构、平移/旋转/缩放矩阵的推导、矩阵乘法顺序(左乘 vs 右乘),以及 Three.js 中 Object3D.matrix 的工作机制,帮你建立坐标变换的几何直觉。

矩阵魔法

从直观对比与底层逻辑理解矩阵在图形学中的「万能压缩」作用:旋转、缩放、平移打包成 16 个数字

第一个三角形

掌握 WebGL 顶点缓冲区的创建与配置,理解 vertexAttribPointer 五大参数及 Three.js BufferGeometry 的封装原理。

纹理映射

掌握 WebGL 纹理的加载、绑定与 UV 坐标系统,理解采样、过滤与 wrap 模式。

综合实战

综合运用 WebGL 全栈知识构建完整 3D 场景,对比原生 WebGL 与 Three.js 的工程化实现。

颜色空间:RGB 与 HSB 的几何直觉

把 RGB 和 HSB 看作两种不同坐标系:RGB 是给机器(屏幕)看的 RGB Color Cube 立方体,HSB 是给人类(直觉)看的极坐标。讲解 RGB/HSV/HSL 的数学转换、WebGL 着色器中常见的色彩处理技巧,以及如何用 Shader 实现色彩空间互转。