Games101-光栅化(三角形 )

视锥

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fov:可视角
aspect ratio：宽高比

MVP

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屏幕：抽象的认为是一个二维数组，数组中的每一个元素是一个像素
屏幕是一个典型的光栅成像设备
光栅化：把东西画在屏幕上的过程
像素：理解为不变的最小单位，RGB的混合来表示颜色

屏幕空间：屏幕定义的一个坐标系
每一个像素的索引默认是x，y，范围是 (0,0) 到 (width-1,height-1)
像素的中心是 (x+0.5, y+0.5)
屏幕所占的区域是 (0,0) 到 (width, height)
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[-1,1]. ==>> [0, 2] ==>> [0,width][, height]
z方向不变

光栅设备

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示波器，示波器的显示原理与显示器一样，都是阴极射线管
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CRT

通过隔行扫描的方式画线

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Frame Buffer：内存中间的一块区域，将这块区域映射到屏幕上 (显存)

平板显示器

LCD：液晶显示器
通过自己的不同排布，影响光的极化，也就是光的偏振方向

LED：发光二极管

电子墨水屏：通过改变黑色和白色的朝向显示，刷新率很低

光栅化的过程

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三角形表示三维的图形

三角形表示二维的图形

三角形的性质：

三角形是最基础的多边形
任何其他多边形都可以拆成三角形
三角形一点是平面的
三角形的内外定义是分明的
根据三角形里面的任一点和三角形三个顶点位置关系，可以得到一个逐渐的变化，从三角形的一个顶点变成另一个顶点。即他们之间的属性在三角形内部如何插值(重心坐标插值)

判断像素的中心点与三角形的位置关系

采样法/A Simple Approach: Sampling

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给一个连续的函数，在不同的地方去问函数的值是多少
例如一个函数 $f (x) = s in (x)$ ,然后问x=1，x=2…x=100的 f(x) 都是多少
采样就是把一个函数给离散化的过程
这里的采样就是利用像素中心对屏幕空间进行采样
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定义一个函数，判断像素的中心是否在三角形内

如何采样：循环遍历

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如何判断点是否在三角形内：通过叉积。p1p2叉乘p1q，判断点的位置。点在三条边(同样的顺序)的同侧，则在三角形里面

要么不做处理，要么特殊处理。本门课里不做处理。‘
上述点是在三角形1还是三角形2，或者两者都在，只要自己定义一个标准就行
在一些图形学api有非常严格的定义。像openGL和DirectX认为上边和左边都在三角形内，右边和下边则不在
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蓝色区域称为三角形的包围盒 aabb $min (p 0. x, p 1. x, p 2. x), ma x (p 0. x, p 1. x, p 2. x), min (p 0. y, p 1. y, p 2. y), ma x (p 0. y, p 1. y, p 2. y)$
只需要对包围盒内的区域做循环

对于狭长的旋转45度的三角形，适合上述包围盒。即每行判断一个独立的包围盒