ConSoftRenderer 开发日志
zhouleyi2003吧
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火柴人天秤 楼主
2023年08月06日 14点08分 1
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火柴人天秤 楼主
最近发现了宝藏课程 games101，虽然只看到第四节课，虽然连光栅化都没讲到，虽然老师还没布置作业，我已经开始摩拳擦掌，准备写点代码了——边学边做是我一直以来的习惯。
回到正题。既然课程的主题是 computer graphics，那就干点和 cg 有关的事情：我打算运用所学知识实现一个基于控制台的 soft renderer，因而取名为 Con(sole)SoftRenderer。
2023年08月06日 14点08分 2
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火柴人天秤 楼主
首先把自己之前写的半成品引擎的数学库给搬过来：
2023年08月06日 14点08分 3
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火柴人天秤 楼主
六月的时候写过一个控制台贪吃蛇，把它的控制台 API 封装部分搬过来：
2023年08月06日 14点08分 4
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火柴人天秤 楼主
现在我可以专心于图形学本身了。
2023年08月06日 14点08分 5
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火柴人天秤 楼主
由于我还没学光栅化，我目前只能单纯地把点首尾相连起来，然后再加之以各种矩阵变换，看看最终所得的图像是否和预期一致。
这是我定义的三个点。对应的图像（不经过变换）如
镇楼
图所示。
2023年08月06日 14点08分 6
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火柴人天秤 楼主
忘记附上自己的 drawLine 函数了。方便起见就写了个 lambda。
2023年08月06日 14点08分 7
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火柴人天秤 楼主
现在轮到矩阵出场了！让我想想……最先讲的是 scale matrix （缩放矩阵）：
放大倍数为 2：
放大倍数为 0.5：
2023年08月06日 14点08分 8
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火柴人天秤 楼主
看上去一切正常。那么来试试稍微有点不太一样的……
x 轴放大倍数 2，y 轴放大倍数 0.5， z 轴不变：
2023年08月06日 14点08分 9
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火柴人天秤 楼主
漏了张关键的图片。
上面的 for 循环对应前面提到的矩阵运算，下面的则实现绘图。
2023年08月06日 14点08分 10
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火柴人天秤 楼主
然后是 shear matrix（剪切矩阵）：
此时 x' = x + y，所以 y 坐标越大的点会被向右拉伸得更远：
2023年08月06日 14点08分 11
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火柴人天秤 楼主
然后是 rotate matrix （旋转矩阵），旋转 15 度：
在控制台中，x 轴朝右，y 轴朝下，根据右手定则， z 轴正方向指向屏幕内，因此这里给了正角度，反而是顺时针旋转。
2023年08月06日 15点08分 12
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火柴人天秤 楼主
接下来把它们组合到一起，即 linear transformation （线性变换）。
旋转 15 度 + 0.5 倍缩放：
2023年08月06日 15点08分 13
火柴人天秤
应该叫 linear transform。
2023年08月06日 15点08分
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火柴人天秤 楼主
试试平移变换。
2023年08月06日 15点08分 14
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火柴人天秤 楼主
今天先到这里吧。目前为止一切顺利。
睡前打算啃啃之前买的《op amps for everyone 5e.》，希望读完之后能对运放有更深入的了解，教科书上讲得实在是太浅了。
2023年08月06日 15点08分 15
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