前言

我从小比较内向，不是很擅长跟别人交流，常常游离于“主流”之外。但是对打游戏却情有独钟，记得第一次接触的游戏是坦克大战，第一次上手就流连忘返，oh！真是太好玩了。那个时候的游戏还很简陋，但是被游戏的玩法和机制深深吸引。长大后，开始接触3A大作了，记得第一次玩大表哥，被游戏画面和场景狠狠的震惊到了。仿佛原始人突然进入了现代社会，真是刘姥姥进大庄园，牛逼Plus。看着那湍急的河流，嫩绿的草地，远处的大山，感叹于游戏的画质竟然可以如此真实。

毕业之后，因为种种意外加成，成为一名 Unity 客户端，虽然是个脚本小子，每天写着脚本逻辑，但是当自己写的程序跑起来，看到场景中的世界，仍有一股成就感油然而生。逐渐地我对游戏的画质，画面产生了兴趣，十分好奇游戏引擎是怎么展现出缤纷的世界，这似乎为我转行图形埋下了种子。

理想十分美好，现实十分骨干。当我发现图形入门需要良好的数学基础和英语阅读能力时，真的欲哭无泪，数学真的是我的硬伤，对于一个解方程式都玩不明白的人，家人们谁懂啊。但是我清晰地知道，如果我真的想干图形方面的事情，那么数学和英语就必须跨过去。

怎么办，家人们，又要掉头发了。现在不光要每天经历社会的毒打，现在还要经历数学的毒打，谁懂？

个人图形学认知

What is Computer Graphics?

[!quote]
The use of computers to synthesize and manipulate visual information.

什么是图形学？这也许是每一个学习者都要面对的问题，不同的人有不同的理解，鄙人斗胆谈一下我的理解，有不对的地方可以请大家多多指教。

首先我想举一个例子：

假如你生活在中世纪，还没有出现计算机，甚至没有出现显示器这种东西的时候。你遇到一个beautiful girl或者是一处美景，你突然想记录这美好的瞬间，此时你会怎么做？

此时，你所能做的似乎只有用画笔记录生活这瞬间的画面。

所以此时的流程是：

1
2
3
graph TD
    现实场景 --> 眼睛看到的景色 --> 在画板中勾勒线条与空间 --> 用颜料上色 --> 最终形成一幅画

你画画时所依赖的，是你大脑对于现实的映射，通俗来讲是感觉，通过你多年的绘画训练，你能熟练的画出轮廓，构建空间结构，用颜料上色，最终形成一幅满意的画。

不过可惜的是，你所能画出的是此时场景的某一视角，如果你想从其他视角看，就得重新构图绘画，这工程量也太大了。

而进入现代，有了计算机有了显示屏之后，流程出现了一些不一样的地方：

1
2
3
graph TD
    现实场景 --> 眼睛看到的景色 --> 对于现实的理解 --> 抽象出形状空间光线 --> 把抽象出来的东西用数学语言描述 --> 数学计算过程转化为算法 --> 用编程语言描述算法 --> 转化为机器指令 --> 通过指令控制显示器画面数据变化 --> 最终形成显示器上的画面

我不知道我的描述是否科学准确，我认为两者的本质上都是对现实世界的描述。

但是中间使用的工具和流程却相差很大，古人绘画主要是通过人的经验和感觉，而现代在很多有规律的地方用数学工具进行表示。

数学！看到没，数学在图形学中的地位！所以骚年们，不学好数学，你在图形学的道路上根本走不远。

我在自学图形学，很长时间中，都不理解数学的作用和位置。我就很纳闷，怎么哪里都有这东西，怎么到处是公式，真烦死了。但是数学确实是图形学的经济基础。

世界时刻在变化，变化中有规律。假如把世界抽象成一个又一个分子，一个又一个点。在你仔细观察后，你会发现有规律的运动，可以用数学语言来表达，写成简单的方程式，抱歉我目前还不能理解其中的美，我目前看到只会头大。

除了使用的工具和流程不一样之外，效率差别也很大，在古代你想画一幅画，可能需要几天甚至几周几个月，你画好画之后还不能变化，现在用电脑显示器，你可以每帧出现一幅画。这简直太Crazy了。关键是随着人们对现实本质的认知越来越深，会加快的对现实模仿的效率过程，以及使画面更加真实。所以，我们的世界真的也是一台计算机渲染出来的么？

进阶

人类最惊艳的能力是什么？

个人认为想象绝对是其中之一，如果没有想象这个能力，可能也就没有艺术，世界会比现在无趣地多。

这跟图形学有什么关系？

我认为图形学不仅仅是对现实的模拟，人们还可以在此基础上进行幻想。

人类不仅仅只有模仿的能力，更具有创造的能力，在对现实的经验或者规律有足够的理解之后，你可以在此基础上进行加工，正所谓艺术来源生活又高于生活。

在对现实规律足够了解，通过想象这个能力对要素进行排列组合，你可以在电脑里描绘从未出现过的世界。

以上就是我对图形学的思考和理解。

目录