计算机图形学编程 使用OpenGL和C++
本书特色
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本书以C 和OpenGL 作为工具，教授计算机图形学编程。全书共14 章和3 个附录。 首先从图形编程的基础和准备工作开始，依次介绍了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，以及其他相关的图形编程技术。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。本书每章*后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。
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内容简介
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本书按部就班地介绍C++和OpenGL的3D图形学编程技术, 包含了OpenGL 4.0+shader技能, 适用于Windows和Mac多种平台。通过完全可以运行的代码来讲解所有的知识, 还有针对GLSL编程管道的详细介绍和案例。
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作者简介
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V.斯科特·戈登（V. Scott Gordon） 加州州立大学萨克拉门托分校教授，教授高级图形和游戏工程课程。他撰写及合著了30多部出版物，涉及人工智能、神经网络、进化计算、软件工程、视频和策略游戏编程，以及计算机科学教育等多个领域。戈登博士在科罗拉多州立大学获得博士学位。 约翰·克莱维吉（John Clevenger） 加州州立大学萨克拉门托分校教授，拥有40多年的教学经验，教学内容包括高级图形、游戏架构、操作系统、VLSI芯片设计、系统仿真和其他主题。他参与了多个用于图形和游戏架构教学的软件框架和工具的开发，其中包括本书Java版第一版中用到的graphicslib3D库。他是国际大学生程序设计竞赛（ICPC）的技术总监，负责监督PC2的持续开发，PC2是目前世界上使用较为广泛的编程竞赛支持系统。克莱维吉博士在加州大学戴维斯分校获得博士学位。
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目录
第 1 章 入门.11.1 语言和库.11.1.1 C 21.1.2 OpenGL / GLSL 21.1.3 窗口管理.21.1.4 扩展库.31.1.5 数学库.31.1.6 纹理管理.31.1.7 可选库.41.2 安装和配置.4参考资料4第 2 章 OpenGL 图像管线.52.1 OpenGL 管线52.1.1 C /OpenGL 应用程序.62.1.2 顶点着色器和片段着色器.92.1.3 曲面细分着色器.122.1.4 几何着色器.132.1.5 光栅化.142.1.6 片段着色器.152.1.7 像素操作.162.2 检测OpenGL 和GLSL错误.172.3 从文件读取GLSL 源代码.192.4 从顶点构建对象.202.5 场景动画.212.6 C 代码文件结构23补充说明.24习题24参考资料25第3 章 数学基础. 263.1 3D 坐标系统. 263.2 点 263.3 矩阵 273.4 变换矩阵 293.4.1 平移矩阵. 293.4.2 缩放矩阵. 293.4.3 旋转矩阵. 303.5 向量 313.5.1 点积的应用. 323.5.2 叉积的应用. 333.6 局部和世界空间 333.7 视觉空间和合成相机 343.8 投影矩阵 363.8.1 透视投影矩阵. 363.8.2 正射投影矩阵. 373.9 LookAt 矩阵. 383.10 用来构建矩阵变换的GLSL函数. 39补充说明 40习题. 40参考资料. 41第4 章 管理3D 图形数据. 424.1 缓冲区和顶点属性 424.2 统一变量 444.3 顶点属性插值 454.4 模型-视图和透视矩阵. 464.5 我们的第 一个3D 程序—— 一个3D 立方体 474.6 渲染一个对象的多个副本. 534.7 在同一个场景中渲染多个不同模型.574.8 矩阵堆栈.594.9 应对“Z 冲突”伪影644.10 图元的其他选项.654.11 性能优先的编程方法.664.11.1 尽量减少动态内存空间分配664.11.2 预先计算透视矩阵.674.11.3 背面剔除.68补充说明.69习题70参考资料70第5 章 纹理贴图715.1 加载纹理图像文件.715.2 纹理坐标.725.3 创建纹理对象.745.4 构建纹理坐标.745.5 将纹理坐标载入缓冲区.755.6 在着色器中使用纹理：采样器变量和纹理单元.765.7 纹理贴图：示例程序.775.8 多级渐远纹理贴图.795.9 各向异性过滤.835.10 环绕和平铺.845.11 透视变形.855.12 材质——更多OpenGL 细节.86补充说明.86习题87参考资料87第6 章 3D 模型886.1 程序构建模型——构建一个球体.886.2 OpenGL 索引——构建一个环面.946.2.1 环面.946.2.2 OpenGL 中的索引956.3 加载外部构建的模型.99补充说明. 106习题. 107参考资料. 107第7 章 光照 1087.1 光照模型 1087.2 光源 1097.3 材质.1117.4 ADS 光照计算. 1127.5 实现ADS 光照 1147.5.1 Gouraud 着色（双线性光强插值法） 1157.5.2 Phong 着色. 1207.6 结合光照与纹理 124补充说明. 126历史记录. 126习题. 126参考资料. 127第8 章 阴影 1288.1 阴影的重要性 1288.2 投影阴影 1298.3 阴影体 1298.4 阴影贴图 1308.4.1 阴影贴图（第 1 轮）——从光源位置“绘制”物体 1318.4.2 阴影贴图（中间步骤）——将Z 缓冲区复制到纹理 1328.4.3 阴影贴图（第 2 轮）——渲染带阴影的场景 1328.5 阴影贴图示例 1358.6 阴影贴图的伪影 1398.7 柔和阴影 1428.7.1 现实世界中的柔和阴影 1428.7.2 生成柔和阴影——百分比邻近滤波（PCF） . 1438.7.3 柔和阴影/PCF 程序146补充说明.148习题148参考资料149第9 章 天空和背景.1509.1 天空盒.1509.2 天空穹顶.1529.3 实现天空盒.1539.3.1 从头开始构建天空盒.1539.3.2 使用OpenGL 立方体贴图.1569.4 环境贴图.158补充说明.161习题162参考资料163第 10 章 增强表面细节.16410.1 凹凸贴图.16410.2 法线贴图.16610.3 高度贴图.172补充说明.174习题175参考资料175第 11 章 参数曲面.17611.1 二次贝塞尔曲线.17611.2 三次贝塞尔曲线.17711.3 二次贝塞尔曲面.18011.4 三次贝塞尔曲面.181补充说明.183习题183参考资料183第 12 章 曲面细分.18412.1 OpenGL 中的曲面细分18412.2 贝塞尔曲面细分.18812.3 地形、高度图的细分.19312.4 控制细节级别（LOD）.198补充说明. 200习题. 201参考资料. 201第 13 章 几何着色器 20213.1 OpenGL 中的逐个图元处理. 20213.2 修改图元 20313.3 删除图元 20613.4 添加图元 20713.5 更改图元类型 209补充说明. 211习题. 211参考资料. 211第 14 章 其他技术 21214.1 雾 21214.2 复合、混合、透明度. 21314.3 用户定义剪裁平面 21814.4 3D 纹理 21914.5 噪声 22314.6 噪声应用——大理石. 22714.7 噪声应用——木材. 23014.8 噪声应用——云. 23314.9 噪声应用——特殊效果. 236补充说明. 238习题. 238参考资料. 239附录A PC（Windows）上的安装与设置 240A.1 安装库和开发环境 240A.1.1 安装开发环境. 240A.1.2 安装OpenGL /GLSL. 240A.1.3 准备GLFW 240A.1.4 准备GLEW 241A.1.5 准备GLM. 241A.1.6 准备SOIL2. 241A.1.7 准备共享的“lib”和“include”文件夹241A.2 在MS Visual Studio 中开发和部署OpenGL 项目242参考资料243附录B Macintosh（macOS）平台上的安装与设置.244B.1 安装库和开发环境244B.1.1 准备并安装依赖库.244B.1.2 准备开发环境.245B.2 修改Mac 的C / OpenGL /GLSL 应用程序代码.246B.2.1 修改C 代码 247B.2.2 修改GLSL 代码. 247B.2.3 补充说明. 248参考资料. 248附录C 使用Nsight 图形调试器. 249C.1 关于NVIDIANsight 249C.2 设置Nsight 249C.3 在Nsight 中运行C /OpenGL应用程序. 250参考资料. 252
封面
书名:计算机图形学编程 使用OpenGL和C++
作者:(美)V.斯科特·戈登(V. Scott
页数:252页
定价:¥69.0
出版社:人民邮电出版社
出版日期:2020-02-01
ISBN:9787115521286
PDF电子书大小:38MB 高清扫描完整版