如何學好計算機圖形學（3d建模原理和人體運動方向）？

01-16

求資料、網站、課程推薦！

看這個問題很久沒人答，我想還是盡我所能寫點...內容主要是根據我自己的學習路徑寫出來的，並不一定適合你。主要和建模相關，人體運動和我的研究方向差得比較遠。

我相信，如果你還在學校，就不會來問這個問題，因為學校里肯定有相應的課程可以上，所以我假設你是一個無法接觸學校資源，同時對圖形學的一些方面感興趣或者工作需要的人。

需要的基礎知識參見 http://www.cnblogs.com/ufoym/archive/2009/01/21/1379529.html ，這些是真正學好圖形學的基礎的基礎。

1. 首先是3D建模方面。

1.1 三維模型及基礎的三維場景繪製技術（雖然你只說了3D建模原理，但是你不把模型畫出來，怎麼知道建出來的模型是什麼樣的呢，所以了解一點繪製的知識還是必要的，不然你會連攝像機視角都不會調）。看OpenGL紅寶書和Nehe的OpenGL教程吧，你可以從中了解到構造和繪製三維模型的最基礎的方法，同時用OpenGL做做簡單的實驗，自己再寫一個obj文件讀取器，用OpenGL讀取和顯示一些有趣的模型玩兒。

1.2 應用幾何造型。這是稍微高級點的經典三維造型技術。你應該了解的是各種用於構造三維模型的曲線（曲面），比如貝賽爾曲線、B樣條、NURBS（這東西OpenGL里有，可以直接玩）等等，以及隱式曲面的構造方法（這個不太常用），還有就是，細分曲面是比較有趣的東西。這方面的知識我主要是上課學的，沒有其它資料，不過SIGGRAPH COURSE里有很多相關資料（我的老師說，他的課件就是參考了SIGGRAPH COURSE寫的）。哦，對了，應該推薦一下CGAL這個庫，玩兒的轉了以後你會接觸到很多經典的建模演算法。

1.3 草圖建模（sketch-based modeling）。這是比較fashion的建模技術，研究如何從用戶手繪的簡單2D筆畫自動建立三維模型。推薦兩個projects：http://www-ui.http://is.s.u-tokyo.ac.jp/~takeo/teddy/teddy.htm和http://www.alecrivers.com/3dmodelingwithsilhouettes/

(teddy是個很有趣的建模軟體，強烈推薦啊)

此外，還有像基於點的建模（point-based modeling）和過程式體素建模（procedural volume modeling）這樣的建模技術。

以上，除了很基礎的建模知識外，都可以在SIGGRAPH COURSE中找到相應的資料。

補充：談到3D建模，似乎不能不提到計算機視覺，我猜測題主可能也會需要從照片或者三維掃描儀的數據中建立3D模型的知識，但嚴格說這不是圖形學研究的東西了。這方面的基礎知識可以看一本書《Multiple View Geometry in Computer Vision》，Richard Hartley and Andrew Zisserman。我讀了前兩章，感覺真心很舒坦。

2. 接著是人體運動方面。

2.1 骨架動畫基礎。這是圖形學中研究人體運動的基礎，這方面的知識我是在上課和研究我們項目組的前輩寫的代碼的時候學的，雖然我相信是有其它資料的。你需要學的東西包括骨架運動和蒙皮兩部分，要了解骨架運動的原理，可以從bvh文件（這是一種用於記錄動作捕捉數據的文件）的格式開始，等你真正理解了bvh文件中各種數據的含義之後，你就已經掌握了骨架運動的基礎了。接著是蒙皮，蒙皮顧名思義，就是蒙在骨架外面的那層皮。你要知道的是當骨架運動的時候，外面那層皮是怎麼跟著動的。相信我，這不是一個簡單的問題，要想蒙得好看且方便快捷，你要接觸到的知識是很多很雜的。

由於這方面我只學了一點基礎知識，所以就不再往下說了，以免誤人。

PS: 如果你想要看SIGGRAPH COURSE但又找不到，可以私信我。

有門比較符合你一半需求的入門課程，是由計算機圖形學的大牛Ravi Ramamoorthi 開的，主要講的就是3D建模的原理。

課程是免費又不長，就四個單元吧～課程包括：

數學基礎
2D變換
OpenGL（入門、著色、打光、運動）
光線追蹤（怎麼將3D空間里的圖形投影至2D）

這個課程的地址：http://www.xuetangx.com/courses/UC_BerkeleyX/CS_184_1x/_/about

大牛的課嘛～可能略難～不過跟著做作業總有收穫噠！

人體運動方向還沒涉及。

三維建模方面，可以去關注幾個比較活躍的研究組

Computer Graphics at Stanford University

GEOMETRICA

Computer Graphics and Multimedia

講義、論文、博士論文、代碼都有

這是計算機視覺方面的資料索引：

Annotated Computer Vision Bibliography: Table of Contents