交互式计算机图形学 基于OpenGL着色器的自顶向下方法 第6版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

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第1章 图形系统和模型1

1.1计算机图形学的应用1

1.2图形系统3

1.3物理图像与合成图像11

1.4成像系统14

1.5虚拟照相机模型17

1.6应用程序编程接口18

1.7图形绘制系统的体系结构23

1.8可编程流水线26

1.9性能特征27

小结和注释28

建议阅读资料28

习题29

第2章 图形学编程31

2.1 Sierpinski镂垫31

2.2编写二维图形应用程序33

2.3 OpenGL应用程序编程接口36

2.4图元和属性40

2.5颜色48

2.6观察53

2.7控制函数55

2.8 Sierpinski镂垫绘制程序59

2.9多边形和递归63

2.10三维Sierpinski镂垫65

2.11增加交互性70

2.12菜单76

小结和注释77

建议阅读资料78

习题79

第3章 几何对象和变换82

3.1标量、点和向量82

3.2三维图元89

3.3坐标系和标架90

3.4 OpenGL中的标架100

3.5矩阵和向量类103

3.6建模一个彩色立方体104

3.7仿射变换109

3.8平移、旋转和缩放111

3.9变换的齐次坐标表示114

3.10变换的级联117

3.11 OpenGL变换矩阵123

3.12使立方体旋转起来125

3.13三维应用程序的接口128

3.14四元数132

小结和注释134

建议阅读资料135

习题135

第4章 观察138

4.1经典观察和计算机观察138

4.2计算机观察142

4.3定位照相机143

4.4平行投影151

4.5透视投影158

4.6 OpenGL中的透视投影161

4.7透视投影变换矩阵162

4.8隐藏面消除166

4.9显示网格168

4.10投影和阴影174

小结和注释176

建议阅读资料177

习题177

第5章 光照和明暗绘制179

5.1光线和材质179

5.2光源181

5.3 Phong反射模型184

5.4计算向量190

5.5多边形的明暗绘制192

5.6通过递归细分逼近球面195

5.7指定光照参数197

5.8实现光照模型200

5.9球面模型的明暗绘制206

5.10基于每个片元的光照计算207

5.11全局光照208

小结和注释210

建议阅读资料210

习题211

第6章 从顶点到片元213

6.1图形绘制流水线的基本实现策略213

6.2图形绘制系统的四个主要任务215

6.3裁剪218

6.4线段的裁剪218

6.5多边形的裁剪221

6.6其他图元的裁剪224

6.7三维裁剪226

6.8光栅化228

6.9 Bresenham算法230

6.10多边形光栅化算法231

6.11隐藏面消除235

6.12反走样243

6.13显示方面的问题244

小结和注释249

建议阅读资料250

习题250

第7章 离散技术253

7.1缓存253

7.2数字图像254

7.3缓存的写操作256

7.4映射方法258

7.5纹理映射260

7.6 OpenGL的纹理映射264

7.7纹理生成274

7.8环境贴图274

7.9反射贴图示例程序277

7.10凹凸映射279

7.11合成技术285

7.12采样与走样291

小结和注释296

建议阅读资料297

习题297

第8章 层级建模方法299

8.1图符和实例299

8.2层级模型300

8.3机器人手臂302

8.4树与树的遍历305

8.5使用树形数据结构308

8.6动画311

8.7图形对象313

8.8场景图317

8.9开放场景图319

8.10图形和因特网320

8.11其他树形结构322

小结和注释326

建议阅读资料326

习题327

第9章 过程建模方法328

9.1基于算法的建模328

9.2基于物理的建模和粒子系统329

9.3牛顿粒子330

9.4求解粒子系统方程334

9.5约束条件336

9.6一个简单的粒子系统338

9.7基于语言的建模341

9.8递归方法和分形344

9.9过程噪声350

小结和注释352

建议阅读资料352

习题353

第10章 曲线和曲面354

10.1曲线和曲面的表示形式354

10.2设计准则358

10.3三次参数多项式曲线359

10.4插值359

10.5 Hermite曲线和曲面363

10.6 Bezier曲线和曲面365

10.7三次B样条368

10.8普通B样条371

10.9曲线和曲面的绘制375

10.10 Utah茶壶模型379

10.11代数曲面381

10.12曲线和曲面的细分382

10.13从数据生成网格385

小结和注释388

建议阅读资料388

习题389

第11章 高级绘制390

11.1超越流水线绘制结构390

11.2光线跟踪390

11.3构建一个简单的光线跟踪器393

11.4绘制方程397

11.5辐射度方法398

11.6 RenderMan403

11.7并行绘制404

11.8体绘制409

11.9等值面与步进立方体411

11.10网格简化413

11.11直接体绘制414

11.12基于图像的绘制416

小结和注释418

建议阅读资料419

习题420

附录A示例程序421

A.1着色器初始化函数422

A.2 Sierpinski镂垫程序423

A.3递归实现Sierpinski镂垫程序425

A.4在着色器中实现立方体的旋转428

A.5透视投影432

A.6旋转着色的立方体436

A.7对球面模型执行基于每个片元的光照计算441

A.8带纹理的立方体旋转程序446

A.9基于树形结构的机器人绘制程序452

A.10茶壶绘制程序463

附录B空间468

B.1标量468

B.2向量空间468

B.3仿射空间470

B.4 Euclid空间471

B.5投影472

B.6 GRAM-SCHMIDT正交化472

建议阅读资料473

习题473

附录C矩阵474

C.1定义474

C.2矩阵的运算474

C.3行矩阵和列矩阵475

C.4秩476

C.5表示的变换477

C.6叉积478

C.7特征值和特征向量478

C.8向量和矩阵类479

建议阅读资料480

习题480

附录D OpenGL函数一览481

D.1初始化和窗口函数481

D.2顶点缓冲区对象482

D.3交互函数483

D.4属性设置和功能开启函数484

D.5纹理和图像函数485

D.6状态和缓存操作函数485

D.7查询函数485

D.8 GLSL函数486

参考文献488