計算機圖形學入門 3D渲染指南( 簡體 字) | |
作者:[瑞士]加布里埃爾·甘貝塔(Gabriel Gambetta) | 類別:1. -> 教材 -> 數位影像處理 |
出版社:人民郵電出版社 | 3dWoo書號: 55754 詢問書籍請說出此書號! 缺書 NT售價: 450 元 |
出版日:5/1/2022 | |
頁數:205 | |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 字 ) |
ISBN:9787115583918 | 加入購物車 │加到我的最愛 (請先登入會員) |
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第 1章 基礎入門概念 1
1.1 畫布 1 1.2 顏色模型 4 1.2.1 減色法模型 4 1.2.2 加色法模型 6 1.2.3 忽略細節 7 1.3 顏色深度和顏色表示法 8 1.4 顏色的處理方法 9 1.5 場景 10 1.6 總結 11 第 一部分 光線追蹤 第 2章 基礎光線追蹤知識 14 2.1 渲染一幅瑞士風景圖 14 2.2 基本假設 17 2.3 畫布空間到視口空間 18 2.4 追蹤射線 19 2.4.1 射線方程 20 2.4.2 球體方程 21 2.4.3 射線與球體相交 22 2.5 渲染我們的第 一組球體 24 2.6 總結 29 第3章 光 30 3.1 簡化的假設 31 3.2 光源 31 3.2.1 點光 31 3.2.2 方向光 32 3.2.3 環境光 33 3.3 單點光照 34 3.4 漫反射 34 3.4.1 對漫反射的建模 35 3.4.2 漫反射方程 38 3.4.3 球體的法線 38 3.4.4 漫反射的渲染 39 3.5 鏡面反射 41 3.5.1 對鏡面反射的建模 44 3.5.2 鏡面反射的計算項 46 3.5.3 完整的光照方程 46 3.5.4 鏡面反射的渲染 47 3.6 總結 50 第4章 陰影和反射 52 4.1 陰影 52 4.1.1 理解陰影 52 4.1.2 包含陰影的渲染 55 4.2 反射 58 4.2.1 鏡子和反射 58 4.2.2 包含反射的渲染 61 4.3 總結 64 第5章 擴展光線追蹤渲染器 65 5.1 任意相機定位 65 5.2 性能優化 67 5.2.1 并行運算 67 5.2.2 緩存不變值 68 5.2.3 陰影的優化 69 5.2.4 空間結構 70 5.2.5 子采樣 70 5.3 支持其他圖元 71 5.4 體素構造表示法 71 5.5 透明度 73 5.6 超采樣 75 5.7 總結 75 第二部分 光柵化 第6章 直線 78 6.1 描述直線 79 6.2 繪制直線 80 6.3 繪制任意斜率的直線 84 6.4 線性插值函數 85 6.5 總結 88 第7章 填充三角形 89 7.1 繪制線框三角形 89 7.2 繪制填充三角形 90 7.3 總結 94 第8章 著色三角形 95 8.1 定義問題 95 8.2 計算邊緣著色 96 8.3 計算內部著色 98 8.4 總結 101 第9章 透視投影 102 9.1 基本假設 102 9.2 查找P點 103 9.3 透視投影方程 104 9.4 透視投影方程的性質 105 9.5 投影我們的第 一個3D物體 106 9.6 總結 108 第 10章 場景的描述和渲染 109 10.1 表示一個立方體 109 10.2 模型和模型實例 113 10.3 模型變換 116 10.4 相機變換 118 10.5 變換矩陣 121 10.6 齊次坐標 122 10.6.1 齊次旋轉矩陣 123 10.6.2 齊次縮放矩陣 124 10.6.3 齊次平移矩陣 124 10.6.4 齊次投影矩陣 125 10.6.5 齊次視口-畫布變換矩陣 126 10.7 回顧變換矩陣 126 10.8 總結 128 第 11章 裁剪 130 11.1 裁剪過程概述 131 11.2 裁剪體 131 11.3 使用平面裁剪場景 133 11.4 定義裁剪平面 135 11.5 裁剪整個物體 137 11.6 裁剪三角形 139 11.7 裁剪過程的偽代碼 142 11.8 渲染管線中的裁剪過程 145 11.9 總結 145 第 12章 移除隱藏表面 146 12.1 渲染實體物體 146 12.2 畫家算法 147 12.3 深度緩沖 149 12.4 背面剔除 154 12.5 總結 158 第 13章 著色 159 13.1 著色與光照 159 13.2 扁平化著色 160 13.3 高洛德著色 161 13.4 馮氏著色 166 13.5 總結 169 第 14章 紋理 171 14.1 繪制木條箱 171 14.2 雙線性濾波 176 14.3 貼圖分級細化 179 14.4 三線性濾波 182 14.5 總結 182 第 15章 擴展光柵化渲染器 183 15.1 法線映射 183 15.2 環境映射 185 15.3 陰影 187 15.3.1 模板陰影 187 15.3.2 陰影映射 193 15.4 總結 194 編后記 195 附錄 線性代數 197 1.點 197 2.向量 198 (1)表示向量 198 (2)向量的模 199 3.點運算和向量運算 199 (1)點的減法 199 (2)點和向量的加法 200 (3)向量加法 200 (4)向量和數的乘法 201 (5)向量乘法 201 4.矩陣 203 5.矩陣運算 203 (1)矩陣加法 203 (2)矩陣和數的乘法 203 (3)矩陣乘法 204 (4)矩陣和向量的乘法 205 如今,計算機圖形學無處不在,它為視頻、游戲等增添了令人矚目的細節,為大型電影、動畫等增添了逼真的特效。本書圍繞計算機圖形學這一主題展開,是作者講授計算機圖形學課程多年經驗的結晶。
本書著重介紹光線追蹤渲染器和光柵化渲染器這兩大主流渲染器的基本實現過程,以渲染器的需求背景和實現原理作為出發點,輔以必要的簡單數學推導過程,從光到陰影與反射,從直線到著色與紋理,逐漸引導出實現渲染器的偽代碼,力求使沒有豐富編程經驗和深厚數學功底的讀者也能夠完全讀懂。 本書是計算機圖形學入門的學習教材,特別適合渴望進入計算機圖形學世界的“零基礎”讀者閱讀,也適合對計算機圖形學開發感興趣的愛好者以及相關從業人員使用。 |