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Graphics Foundationsは、コンピュータグラフィックス基礎のための自己完結型のトピック別学習リソースであり、数学、レンダリングパイプライン、リアルタイムおよびレイトレーシング画像の背後にあるアルゴリズムをカバーしています。UCLAのCS 174A（コンピュータグラフィックス入門、2019〜2021年）の6クォーターにわたるディスカッションセクションから生まれ、独立したリソースとして書き直されました。著者は公式のコース教材ではないと述べています。 教材は、順番に読むことを想定した13章（0〜12番）の学習パスとして構成されています。各章は、学習内容を明示し、図で説明し、デモへのリンクを提供し、最後に自己確認問題と隠された回答を用意しています。 - 第0章：グラフィックスのためのセットアップとJavaScript（ツール、モジュール、クラス、クロージャ、型付き配列、フレームループ） - 第1章：レンダリングパイプラインとGLSL（頂点/フラグメントシェーダ、ラスタライゼーション、クリップ空間） - 第2章：点、ベクトル、座標系（アフィン空間、同次座標と重心座標、ドット積とクロス積） - 第3章：三角形による形状のモデリング（離散化、インデックス付きメッシュ、ストリップ、ワインディング、フラット法線とスムーズ法線） - 第4章：変換（平行移動、回転、スケール、シアー、リフレクト；順序；階層；アニメーション） - 第5章：基底の変更（フレーム、座標変換、カメラとしてのフレーム） - 第6章：ビューイングと投影（look-at、正投影と透視投影の導出、クリッピング、zバッファ） - 第7章：ライティングとシェーディング（PhongとBlinn–Phong、光源の種類、フラット/グーロー/Phongシェーディング、法線行列） - 第8章：テクスチャマッピング（uvマッピング、フィルタリング、ミップマップ、透視補正補間、バンプ/ノーマル/ディスプレイスメント） - 第9章：衝突検出（境界ボリューム、分離軸定理、ブロードフェーズ、タイムステッピング） - 第10章：影、鏡、透明性（シャドウマッピング、平面ミラー、アルファブレンディング、乗算済みアルファ） - 第11章：レイトレーシング（レイ生成、交差判定、再帰レイ、レイツリー、高速化） - 第12章：インタラクティブなグラフィックスプロジェクトの構築（計画、タイミングとステートマシン、パーティクル、スカイボックス、ピッキング、合成、色） ノートには2つの練習問題集が付属しています：Problems I（基礎、変換、ビューイング）とProblems II（ライティング、テクスチャ、衝突、レイトレーシング）で、それぞれ完全な解答解説付きです。前提条件は、任意の言語でのプログラミングと、ベクトル、行列、ドット積、クロス積のレベルの線形代数です。必要なJavaScriptは第0章でカバーされています。 章に付随する7つのインタラクティブなブラウザデモが、ライブGitHub Pagesサイトからリンクされています：hello triangle（素のWebGL）、変換、カメラと投影、ライティングとシェーディング、テクスチャマッピング、レイトレーシング、境界ボリュームです。デモ02〜07は、Garett Ridgeによる小さな教育用ライブラリTinyGraphics.jsの上に構築されており、ベンダーコピーではなく公開されたコピーから読み込まれます。デモはWebGL 2対応のデスクトップブラウザを想定しています。ローカルサーバースクリプト（node tools/serve.mjs）が提供され、TinyGraphics.jsのローカルクローンを使って開発するオプションもあります。 リポジトリは、notes/、exercises/、figures/（tools/figures.pyによって生成されたSVG図）、demos/（デモごとに1つのHTMLファイルと共有ヘルパー）、tools/で構成されています。特筆すべきは、ノートがコードと同様にテストされていることです：スクリプトがノートと演習内のすべての計算値を再計算し、リンク、アンカー、図の独自性、コース運営に関する記載がないことをチェックし、各デモをヘッドレスChromiumで読み込んで全コントロールを押しながらスクリーンショットを撮り、github.com上での数式のレンダリングを監査します。fix_math.pyスクリプトは、GitHub上でネイティブMathMLとして正しくレンダリングされないLaTeX構文（\mathbf、\boxed、\tag、\operatornameなど）を書き換えます。デモチェックにはローカルのWebGL 2対応Chromiumが必要で、人間によるレビューのためのスクリーンショットを書き出します。 ノートはUCLA CS 174Aのディスカッションセクション用教材として始まり、Asish Law教授とDemetri Terzopoulos教授が担当したコースを補助するものでした。トピックの選択と順序はそれらのコースに従っています。講義スライド、教科書の図、課題は含まれていません。元の毎週のディスカッション教材は、アーカイブタグと四半期ごとのリポジトリで引き続き入手できます。ノート、演習、図、デモはYunqi Guoの著作物であり、CC BY-NC-ND 4.0の下でライセンスされています：クレジットを明示して非営利目的で未改変のコピーを読む、勉強する、共有することは許可されていますが、改変版の配布や商用利用は許可されていません。TinyGraphics.jsは独自の条件を持つ別プロジェクトです。