李总教你图形学(一)

开始开发地球上最简陋的软渲染引擎
我们将不使用一个像素，在100行代码内，开发一个基础的渲染引擎。
首先，新建一个控制台项目，我们说过的，不用像素，控制台程序不能绘图。

96行，展示了主循环，建立了一个六个顶点组成的模型，每帧清除画面，并绘制模型，这就是一个3D引擎了

运行。。。。

3D引擎的本质就是在屏幕上画三角形，我们做到了，96行代s码。
在屏幕上画三角型就叫做光栅化，现在你已经可以深刻的研究，什么是光栅化。

光栅化就是根据三角形，画出屏幕上的一个个像素，我用的方法并不为高效，而只为清晰易懂。

我用了在三角形的AABB碰撞盒范围内按照字符（像素）进行扫描的方法，扫描时判断每个点在不在三角形内。
这里用了一种叫做同向法的方法来判断，这个专题不讨论这种对业务(zhuangbi)水平没有帮助的基础问题，如果有基础知识的空缺，需要自己搜索补充一下。
接下去，我们要让个模型动起来。
在DX OGL的固定管线设计中，设计了三个矩阵去对顶点进行T&L操作，变换与光照。
在可编程管线中，就一个矩阵，传递给VertexShader，去做变换与光照。
矩阵是可以摸得着，看的见的东西，他并不神秘，接着往下看。
我们也会做一个VertexShader，Shader也并不神秘，往下做你自己就明白了

空间变换
为了让模型动起来，我们要对模型做空间变换，听上去好高大上，其实空间就是坐标系。
控制台屏幕，左上角0,0。右下角80,25，这就是屏幕空间。
而模型为了方便使用，一般会以模型的中点为零点，向三方向扩展描述一个模型的坐标系。
比如
y轴向上，x轴向右制作模型，让模型的脚底作为零点，让模型的高度为10
至少需要这些条件才能描述清楚一个坐标系
而模型的零点在他自己的坐标系中永远是零，而当他要在其他坐标系中出现的时候，他需要一个位置。
若要问在控制台屏幕上，我们的模型零点在哪？这就是空间变换。
模型是由顶点描述的，只要变换了每一个顶点，就变换了整个模型。

矩阵

为了对顶点做变换，我们加入了矩阵,用了一个3X4矩阵，这是3D变换中最常用的矩阵，有些数学库不提供3X4矩阵，用4X4可以兼容。
M11 m12 m13 m14
M21 m22 m23 m24
M31 m32 m33 m34
初看矩阵，会觉得这密密麻麻的数字，高深莫测。其实他却是最简单质朴，土的掉渣的数学工具。
矩阵就好像计算器，我们只写了一个顶点变换函数，输入顶点 xyz 由m11到m13功能决定输出的x，在加上m14.
矩阵的变换方法，仔细一看是非常简单的，就是用乘法和加法建立了关系。
对于算法，计算并不重要，计算所带来的意义才重要。就像小学生考数学必须手算，后来，考试就可以用计算器。
只要我们理解了算法的意义所在，知道何时应用一个算法能产生怎样的效果。
剩下的事情，交给计算器去做吧。

然后运行一下

是不是很有趣呢，旋转跳跃我闭着眼，用你强大的空间想象（脑补）能力把它想象成师洋在跳舞娘，简直停不下来啊。
旋转是通过改行列式的值

M14 M24 是XY的偏移，如果你渐进的改编他们，就可以获得跳跃的效果
M11 M22 的修改可以产生缩放，我们也让他动起来，像眯眯眼一样。

矩阵建议你自己玩一玩，这里只要建立起矩阵能干什么，怎么做到的这个基本的概念。
知道矩阵的合成，剩下就可以交给那些数学库去完成了，没要必要什么都自己算。
搞图形，最重要的是空间想象（脑补）能力

Shader
Shader简单到什么程度呢，你如果读到这里，在havefun1的源码中早就窥透了Shader

所谓Shader，就是把顶点变换，和像素输出，两个步骤，抽象成为了两个函数，再配合一些参数。
Shader就是程序，还记得我们是在哪里破功的么
问：那什么又是异构子程呢
答：异构与同构，乃是哲学中研究主客体关系的一种概念。(其实很简单，必须要扯上哲学，才能凸显出业务水平)
我们这个不足200行的引擎中的Shader 是和引擎一样用C#编写的，同构子程序。
而GPU中执行的Shader要用专门的语言编写，hlsl cg glsl，和引擎编写的程序不同，异构子程序。
区别，仅仅就是这样。