فلش‌کارت‌های آموزشی گرافیک کامپیوتری: معماری و الگوریتم‌های رندرینگ

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره گرافیک کامپیوتری: معماری و الگوریتم‌های رندرینگ

موضوع کلی: علوم کامپیوتر

موضوع میانی: گرافیک کامپیوتری

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر گرافیک کامپیوتری و کاربردهای آن
• 2. تاریخچه گرافیک کامپیوتری: از اسپیس‌وار تا ردیابی پرتو بی‌درنگ
• 3. پیکسل‌ها، فریم‌بافر و نمایشگرهای شطرنجی
• 4. فضاهای رنگی: RGB, CMYK, HSV
• 5. عمق رنگ و فرمت‌های تصویر
• 6. تصاویر برداری در مقابل تصاویر شطرنجی
• 7. مبانی ریاضی: نقاط و بردارها
• 8. عملیات برداری: جمع، تفریق و ضرب اسکالر
• 9. ضرب داخلی (Dot Product) و کاربردهای آن
• 10. ضرب خارجی (Cross Product) و کاربردهای آن
• 11. ماتریس‌ها و عملیات ماتریسی
• 12. تبدیلات خطی و افاین
• 13. مختصات همگن و کاربرد آن در تبدیلات
• 14. خط لوله رندرینگ: یک نمای کلی
• 15. معماری GPU: از پردازش گرافیکی تا محاسبات عمومی
• 16. رسم خط: الگوریتم DDA
• 17. رسم خط: الگوریتم برسنهام
• 18. رسم دایره و بیضی
• 19. پر کردن چندضلعی‌ها: الگوریتم خط اسکن
• 20. تبدیلات دو بعدی: انتقال، دوران و مقیاس‌بندی
• 21. ترکیب تبدیلات دو بعدی
• 22. برش (Clipping) دو بعدی: الگوریتم کوهن-ساترلند
• 23. برش چندضلعی‌ها: الگوریتم ساترلند-هاجمن
• 24. ضد پلگی (Antialiasing) و نمونه‌برداری فوق‌العاده (Supersampling)
• 25. سیستم‌های مختصات سه بعدی: محلی، جهانی و دوربین
• 26. تبدیلات سه بعدی: انتقال و مقیاس‌بندی
• 27. دوران سه بعدی: زوایای اویلر و مشکل قفل گیمبال
• 28. کواترنیون‌ها برای دوران پایدار
• 29. نمایش اشیاء سه بعدی: مش‌های چندضلعی (Polygon Meshes)
• 30. تبدیل نما (Viewing Transformation): تعریف دوربین
• 31. تبدیل پروجکشن: ارتوگرافیک و پرسپکتیو
• 32. ماتریس پروجکشن پرسپکتیو
• 33. هرم دید (View Frustum)
• 34. برش در فضای سه بعدی
• 35. تبدیل درگاه دید (Viewport Transformation)
• 36. ماتریس مدل-نما-پروجکشن (MVP)
• 37. حذف سطوح نامرئی: الگوریتم بافر عمق (Z-Buffer)
• 38. حذف سطوح پشتی (Back-face Culling)
• 39. فیزیک نور و رنگ: مقدمه‌ای بر رادیومتری
• 40. مدل‌های نوری محلی در مقابل سراسری
• 41. منابع نور: نقطه‌ای، جهت‌دار و متمرکز
• 42. مدل بازتاب لمبرتی (Diffuse Reflection)
• 43. مدل بازتاب فونگ (Specular Reflection)
• 44. مدل نورپردازی بلین-فونگ
• 45. سایه‌زنی مسطح (Flat Shading)
• 46. سایه‌زنی گورو (Gouraud Shading)
• 47. سایه‌زنی فونگ (Phong Shading)
• 48. مقدمه‌ای بر زبان‌های سایه‌زنی (GLSL/HLSL)
• 49. خط لوله سایه‌زن‌های برنامه‌پذیر
• 50. سایه‌زن‌های رأس (Vertex Shaders)
• 51. سایه‌زن‌های قطعه (Fragment/Pixel Shaders)
• 52. نگاشت بافت (Texture Mapping): اصول اولیه
• 53. مختصات UV
• 54. فیلتر کردن بافت: نزدیکترین همسایه و دوخطی
• 55. Mipmapping و فیلتر کردن سه‌خطی
• 56. فیلتر کردن ناهمسانگرد (Anisotropic Filtering)
• 57. نگاشت برجستگی (Bump Mapping)
• 58. نگاشت نرمال (Normal Mapping)
• 59. نگاشت جابجایی (Displacement Mapping)
• 60. شفافیت و ترکیب آلفا (Alpha Blending)
• 61. الگوریتم‌های سایه: نگاشت سایه (Shadow Mapping)
• 62. مشکلات نگاشت سایه: آکنه سایه و پلگی
• 63. تکنیک‌های پیشرفته سایه‌زنی: PCF و VSM
• 64. نگاشت محیط (Environment Mapping) و مکعب‌های بازتاب
• 65. رندرینگ مبتنی بر تصویر (Image-Based Lighting)
• 66. رندرینگ تاخیری (Deferred Shading)
• 67. اصول ردیابی پرتو (Ray Tracing)
• 68. تقاطع پرتو با کره
• 69. تقاطع پرتو با صفحه
• 70. تقاطع پرتو با مثلث: الگوریتم مولر-ترومبور
• 71. ردیابی پرتو بازگشتی: بازتاب و شکست نور
• 72. قانون اسنل و شکست نور
• 73. سایه‌ها در ردیابی پرتو
• 74. ساختارهای شتاب‌دهنده: حجم‌های احاطه‌کننده (Bounding Volumes)
• 75. سلسله مراتب حجم‌های احاطه‌کننده (BVH)
• 76. تقسیم‌بندی فضای دودویی (BSP Trees) و درختان کی‌دی (k-d Trees)
• 77. مقدمه‌ای بر نورپردازی سراسری (Global Illumination)
• 78. معادله رندرینگ
• 79. ردیابی مسیر (Path Tracing)
• 80. انتگرال‌گیری مونت کارلو
• 81. نمونه‌برداری اهمیت (Importance Sampling)
• 82. روشنایی (Radiosity)
• 83. فوتون مپینگ (Photon Mapping)
• 84. انسداد محیطی (Ambient Occlusion)
• 85. انسداد محیطی فضای صفحه (SSAO)
• 86. رندرینگ مبتنی بر فیزیک (PBR): اصول و مفاهیم
• 87. تابع توزیع بازتاب دوطرفه (BRDF)
• 88. نظریه میکروسرفیس (Microfacet Theory)
• 89. اثر فر넬 (Fresnel Effect)
• 90. جریان کاری PBR: فلزی/زبری (Metallic/Roughness)
• 91. پردازش نهایی (Post-Processing): شکوفایی (Bloom) و نگاشت تُن (Tone Mapping)
• 92. عمق میدان (Depth of Field)
• 93. تاری حرکتی (Motion Blur)
• 94. منحنی‌های پارامتریک و سطوح (بزیه و اسپلاین)
• 95. شبیه‌سازی پارچه و فیزیک اجسام نرم
• 96. سیستم‌های ذرات برای شبیه‌سازی آتش، دود و آب
• 97. گرافیک کامپیوتری بی‌درنگ در مقابل آفلاین
• 98. APIهای گرافیکی مدرن: OpenGL, Vulkan, DirectX
• 99. معماری GPUهای مدرن و پردازش موازی
• 100. ردیابی پرتو بی‌درنگ (Real-Time Ray Tracing) و هسته‌های RT