写在前面

GAMES101 是最好的中文图形学课程，不接受反驳。学习这门课程可以对图形学（尤其是闫老师的课很注重 Rendering 这块）在做什么有个自上而下的基础认知，不像国内很多图形学课从盘古开天辟地给你讲理论，结果到最后什么都不懂。

闫老师的授课给人一种亲切和有趣感，这种拉近听众与学科之间距离是很多课程难以做到的（当然也有图形学本身就散发魅力的原因）。由于图形学的确有难度，有趣和好玩的体验其实蛮重要的。

做这些作业是真的挺有必要的（因为学的是计算机图形学，怎么能少得了代码实现？）。不过有人会说：“助教框架都写好了，学生基本上就是在实现一些接口，学到了什么？” 此言差矣！ 你要知道现在的历史情境下，图形学造轮子比以前还更没用了（工业界在近几十年积累了大量优秀的成品，现在更是 LLM 飞速发展）。只有高效地掌握核心思想的人才能达成最好的学习。

同时笔者还认为，这种规模的作业正适合以前从未接触过正经 C++ 项目的大一大二学生拿来作为基本的工具链入门。

虽然笔者在两年多以前就接触到了这个神课，并且刷了不止一遍。但是作业还真没认真做过，由于之前上高中并没有时间配环境和写代码，现在得赶紧补上（

大纲

只包含 Rendering 相关的部分，几何造型不感兴趣所以没做（

Note

GAMES101 的课程作业在对应标题内容的下一节课放出，并且在下一节课通常会有重要知识补充。

例如 hw3 需要的法线计算实际上是在 Lecture 10 Geometry 1 (Introduction) 的前半部分介绍的，而不是在 Lecture 09 Shading 3 (Texture Mapping Cont.) 的部分。

• hw1：旋转矩阵和透视投影矩阵。

  • Lecture 01 Overview of Computer Graphics
  • Lecture 02 Review of Linear Algebra
  • Lecture 03 Transformation
  • Lecture 04 Transformation Cont.

• hw2：光栅化和 Z-Buffer 算法。

  • Lecture 05 Rasterization 1 (Triangles)
  • Lecture 06 Rasterization 2 (Antialiasing and Z-Buffering)

• hw3：图形流水线、着色器、纹理映射、局部光照模型（Blinn-Phong）等

  • Lecture 07 Shading 1 (Illumination, Shading and Graphics Pipeline)
  • Lecture 08 Shading 2 (Shading, Pipeline and Texture Mapping)
  • Lecture 09 Shading 3 (Texture Mapping Cont.)

• hw5：递归式光线追踪 - 光线方程 $r(t) = \vec{o} + t \vec{d}$、成像平面上各像素的光线、光线-三角形求交算法（Moller-Trumbore 算法）

  • Lecture 13 Ray Tracing 1

构建

这些作业经过我的验证都能在最新的 Windows 11 (x86) 和 macOS 26 Tahoe (aarch64) 上跑通。（它们之间只有 CMakeList.txt 的差异，这个可以询问 LLM 帮助解决）

持续施工中...