图形学自学任务

1. 定义基于左手坐标系的三维数据类型，包括：点（Vector）、变换矩阵（Transform
   Matrix）。注意点和矩阵的维数，选择不同的维数会需要后面实现不同的计算方法。

2. 定义自己的三维模型数据表示：顶点（Vertex）、Camera和三角形（Triangle）。

3. 实现自己的三维数据操作方法，包括：矢量的加（＋）、减（－）、点积（DotProduct）和插积（CrossProduct）；矢量和矩阵的乘积（点和向量的坐标变换），并请理解各种运算的几何意义（例如矢量的减法相当于求两点间的位移矢量）。

4. 实现自己的完整坐标变换算法，能够将三维空间中的某个点经过World
   Transform，View Transform，Project
   Transform后显示于屏幕之上，并理解各个变换的含义和存在的必要性。

5. 实现自己的三角形线框显示算法，能够将三角形的各个顶点经过坐标变换后变换到屏幕坐标，并以连线的方式将三角形的各个边显示出来。要求连线不使用Windows
   API，而是利用自己的2D Line算法，例如：2DDA算法。

6. 实现自己的光照算法（Gouraud光照模式），支持环境光（Ambient
   Light）和一个直射光（Directional
   Light），能够根据当前光照信息和顶点的法向正确计算屏幕上相应点的颜色，并利用（四）中使用的2D
   Line算法来画出颜色渐变的三角形的各个边。并请实现支持由多个三角行组成的物体的显示。

7. 实现自己的Gouraud三角形着色算法，能够将（五）中的线框显示模式的三角形以Scanline方式进行填充，同时实现自己的深度缓冲功能，最终实现支持由多个三角形构成的物体的显示。

8. 实现Texture Mapping的Gouraud三角形着色算法，实现纹理映射的Perspective
   Correction。

9. 实现剪裁算法，以避免当物体超出屏幕范围时出现错误。

10. 实现自己的Camera控制方法，可以在一定范围内调整Camera的位置和方向，以从不同方向观察由多个三角形组成的物体。

参考资料：

1. 计算机图形学 （北大出版社）

请参考以下章节

第七章 7.8 三维几何变换

7.9 坐标系之间的变换

第八章 投影

第十一章 11.4 光栅系统中的颜色模型

第十二章 12.4 Z缓冲器算法

2. Direct X 9 SDK Help

只需参考如下章节：

DirectX 9(C++)

DirectX Graphics

Programmer Guide

Using Direct3D

Transforms

Lights and Materials

Light Type

Rendering

Shading

对于以上章节中出现的同D3D相关的数据类型、函数请理解其同图形学相应数据和算法的对应关系即可。