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内容大纲
本书以C++和OpenGL作为工具,介绍计算机图形学编程的相关内容。全书从图形编程的基础和准备工作出发,介绍了OpenGL图像管线、图形编程数学基础、管理3D图形数据、纹理贴图、3D模型、光照、阴影、天空和背景、增强表面细节、参数曲面、曲面细分、几何着色器、水面模拟、光线追踪等图形学编程技术。附录分别介绍了Windows、macOS平台上的安装设置,以及Nsight图形调试器的应用。本书配备了不同形式的习题,供读者巩固所学知识。
本书适合作为高等院校计算机科学专业的计算机图形编程课程的教材或辅导书,也适合对计算机图形编程感兴趣的读者自学。 -
作者介绍
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目录
第1章 入门
1.1 语言和库
1.1.1 C++
1.1.2 OpenGLGLSL
1.1.3 窗口管理库
1.1.4 扩展库
1.1.5 数学库
1.1.6 纹理图像加载库
1.1.7 可选库
1.2 安装和配置
参考资料
第2章 OpenGL图像管线
2.1 OpenGL管线
2.1.1 C++OpenGL应用程序
2.1.2 顶点着色器和片段着色器
2.1.3 曲面细分着色器
2.1.4 几何着色器
2.1.5 栅格化
2.1.6 片段着色器
2.1.7 像素操作
2.2 检测OpenGL和GLSL错误
2.3 从文件中读取GLSL源代码
2.4 从顶点构建对象
2.5 场景动画
2.6 C++代码文件结构
补充说明
习题
参考资料
第3章 数学基础
3.13 D坐标系统
3.2 点
3.3 矩阵
3.4 变换矩阵
3.4.1 平移矩阵
3.4.2 缩放矩阵
3.4.3 旋转矩阵
3.5 向量
3.5.1 点积的应用
3.5.2 叉积的应用
3.6 局部和世界空间
3.7 视觉空间和合成相机
3.8 投影矩阵
3.8.1 透视投影矩阵
3.8.2 正射投影矩阵
3.9 LookAt矩阵
3.10 用来构建矩阵变换的GLSL函数
补充说明
习题
参考资料
第4章 管理3D图形数据
4.1 缓冲区和顶点属性
4.2 统一变量
4.3 顶点属性插值
4.4 模型-视图和透视矩阵
4.5 我们的第一个3D程序——一个3D立方体
4.6 渲染一个对象的多个副本
实例化
4.7 在同一个场景中渲染多个不同模型
4.8 矩阵栈
4.9 应对“Z冲突”伪影
……
第5章 纹理贴图
第6章 3D模型
第7章 光照
第8章 阴影
第9章 天空和背景
第10章 增强表面细节
第11章 参数曲面
第12章 曲面细分
第13章 几何着色器
第14章 其他技术
第15章 模拟水面
第16章 光线追踪和计算着色器
第17章 3D眼镜和VR头显的立体视觉
附录A PC(Windows)上的安装与设置
附录B Mac(macOS)平台上的安装与设置
附录C 使用Nsight图形调试器
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