课程简介：从零打造属于你的图形引擎

你是否曾对 OpenGL、DirectX 或 Vulkan 等图形 API 背后的原理感到好奇？是否想真正理解“图形是如何被绘制到屏幕上的”？本课程将彻底打破黑箱，带你从零开始，不依赖任何现有图形库（包括 OpenGL、SDL、GLFW 等），仅使用标准 C++ 和底层系统接口（如 Windows GDI 或 Linux Framebuffer），亲手实现一个功能完整的 3D 图形渲染系统。

为什么这门课与众不同？

市面上大多数图形学教程直接基于 OpenGL 或现代 GPU API，虽然上手快，但容易让学习者忽略底层原理。而本课程坚持“先理解再使用”的理念——在你真正掌握光栅化、插值、矩阵变换、纹理映射等核心机制后，再学习 OpenGL 将事半功倍。课程全程手敲代码，逐行讲解，确保你不仅“看到”，更能“做到”。

课程内容全面覆盖图形学核心模块

本课程系统性地涵盖以下关键知识点，层层递进：

• 基础环境搭建：配置纯 C++ 开发环境，实现窗口创建与像素缓冲区管理；
• 基本图元绘制：实现点、线（Bresenham 算法）、三角形的光栅化；
• 颜色与插值技术：实现顶点颜色插值（Gouraud Shading 基础）；
• 图像处理系统：加载 BMP/JPEG 图像，实现双线性插值缩放、图像混合；
• 纹理映射系统：构建纹理坐标映射、UV 插值、纹理采样器；
• 3D 数学基础：深入讲解并实现 4x4 矩阵、向量运算、视图变换、投影矩阵（透视与正交）；
• 类 OpenGL 接口封装：设计类似 glBegin/glVertex3f/glColor3f 的 API，提升代码可读性与复用性；
• 完整 3D 渲染管线雏形：整合所有模块，实现可旋转、带纹理的 3D 模型渲染。

学完你能获得什么？

完成本课程后，你将：

• 深刻理解现代 GPU 渲染管线中光栅化阶段的核心逻辑；
• 掌握图形学中关键算法（如 Bresenham、双线性插值、齐次坐标变换）的实现细节；
• 具备独立开发简易软件渲染器（Software Rasterizer）的能力；
• 为后续学习 OpenGL、Vulkan、WebGPU 或游戏引擎（如 Unity/Unreal）打下坚实基础；
• 在面试或项目中展示扎实的图形编程功底，脱颖而出。

适合人群

本课程面向具备 C++ 基础（熟悉类、指针、模板）并对计算机图形学感兴趣的开发者、学生或爱好者。无需图形学先验知识，但需有较强动手意愿。课程强调“做中学”，每一节课都包含可运行的代码示例和课后实践任务。

通往现代图形编程的第一步

这门课是“图形学底层原理”系列的第一部分，后续将延伸至深度缓冲（Z-Buffer）、光照模型（Phong/Blinn-Phong）、着色器模拟、以及与真实 GPU API 的对接。现在加入，你将迈出成为图形程序员最关键的一步——亲手构建属于自己的图形世界。