Official Opengl Library

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出版者:Addison-Wesley Professional
作者:OpenGL Architecture Review Board
出品人:
页数:1184
译者:
出版时间:2004-04-14
价格:USD 99.99
装帧:Paperback
isbn号码:9780321269096
丛书系列:
图书标签:
  • OpenGL
  • 图形编程
  • 计算机图形学
  • C++
  • 游戏开发
  • 渲染
  • 图形库
  • API
  • 技术参考
  • 编程指南
  • 多媒体
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具体描述

好的,以下是关于一本名为《The Algorithmic Canvas: Principles of Modern Digital Artistry》的图书的详细简介,此书内容与《Official OpenGL Library》完全无关。 《算法画布:现代数字艺术创作原理》 图书简介 《算法画布:现代数字艺术创作原理》 深入探讨了驱动当代视觉艺术、交互设计以及沉浸式体验背后的核心数学、逻辑与计算模型。本书旨在为数字艺术家、交互设计师、创意程序员以及任何对计算机生成美学感兴趣的读者,提供一套坚实的理论基础和丰富的实践方法,超越简单的软件操作,直抵算法驱动创作的本质。 本书摒弃了对特定商业软件工具集的依赖,专注于通用且持久的计算思维模式。我们认为,理解像素、向量、光线和运动背后的数学结构,远比掌握菜单选项更为重要。通过对生成艺术(Generative Art)、数据可视化、复杂系统模拟以及实时渲染理论的系统梳理,读者将学会如何像一位计算机科学家一样思考艺术创作,并像一位艺术家一样运用代码构建世界。 第一部分:计算思维与数字基元 本部分奠定了理解算法艺术的基础。我们首先从数学的视角审视数字图像的构建。 第一章:离散与连续的张力 本章探讨了数字系统对现实世界模拟的局限与潜力。我们深入分析了采样理论在图像和声音生成中的作用,讨论了如何通过控制采样率、量化误差和抖动技术,巧妙地利用数字媒介的“不完美性”来增强艺术表现力。重点案例包括早期像素艺术(Pixel Art)中的色彩限制策略,以及如何通过数学插值(如Bézier曲线、Catmull-Rom样条)平滑离散数据点。 第二章:向量空间与几何基础 数字艺术创作的基石在于对空间的精确描述。本章详细解析了二维与三维向量代数在图形学中的应用。内容涵盖了点积与叉积的几何含义,矩阵变换(平移、旋转、缩放、投影)的原理,以及如何利用齐次坐标系统处理透视效果。我们将展示如何利用基础的线性代数运算,构建复杂的几何形体,并理解它们在三维环境中的行为。 第三章:颜色理论与感知模型 超越RGB的简单叠加,本章深入探讨了人眼感知与色彩空间的物理学联系。我们对比分析了加色模型(如RGB、HSV)与减色模型(如CMYK),并重点介绍了感知均匀色彩空间(如CIELAB、LCH)在颜色梯度和对比度设计中的关键作用。此外,我们还探讨了色域映射(Gamut Mapping)和调色板生成算法,旨在确保数字作品在不同输出设备上保持视觉一致性。 第二部分:生成系统的构建与控制 本部分将理论转化为实际的生成机制,聚焦于如何编写代码来定义规则集,而非直接绘制单个元素。 第四章:混沌、迭代与分形几何 分形艺术是算法美学中最具代表性的领域之一。本章详尽介绍了曼德勃罗集(Mandelbrot Set)、朱利亚集(Julia Set)的迭代公式,并扩展到更复杂的复数动力学系统。我们不仅关注如何渲染这些集合,更重要的是,如何通过调整迭代参数、色彩映射函数,以及引入“逃逸时间算法”的变体,来探索无限的自相似结构,揭示自然界中潜在的数学规律。 第五章:噪声函数与有机形态 要模拟自然界中的随机性、纹理和涌现现象,需要超越传统伪随机数生成器(PRNG)。本章核心讲解了Perlin噪声、Simplex噪声等梯度噪声函数的数学原理和实现方法。我们将展示如何利用一维、二维甚至三维噪声场来生成逼真的地形、云层、火焰效果,以及如何通过“八度叠加”(Octave Summation)和“加权组合”技术,控制噪声的频率和幅度,从而实现从粗糙到细腻的纹理控制。 第六章:反应式系统与粒子动力学 本章专注于模拟物理世界中的运动和互动。我们详细分析了欧拉积分(Euler Integration)和更精确的龙格-库塔法(Runge-Kutta Methods)在粒子运动模拟中的应用。内容涵盖了力的计算(如重力、空气阻力、弹性碰撞)、约束条件(如绳索、弹簧连接),以及如何设计粒子系统的规则集,以实现如鸟群(Boids)、鱼群(Flocking)等群体行为的涌现。 第三部分:数据、时间与交互的融合 本部分探讨算法艺术如何超越静态图像,融入数据流和时间维度,实现动态和交互性。 第七章:时序的编码与运动规划 时间是算法艺术中最重要的变量之一。本章讨论了如何在离散时间步长中实现平滑的运动插值。我们深入研究了相位偏移(Phase Shifting)、傅里叶级数在周期性运动生成中的应用,以及如何利用波函数叠加来创建复杂的、相互干涉的运动模式。重点在于如何将时间视为一个连续的、可控的参数,而非简单的帧计数。 第八章:数据驱动的叙事与可视化 本章探讨了如何将外部数据集转化为引人入胜的视觉体验。我们分析了不同类型数据的拓扑结构(如时间序列、网络图、地理空间数据),并匹配相应的可视化技术(如力导向布局、径向布局、流场可视化)。关键在于理解数据的内在关系,并设计出能突出这些关系的视觉编码方案,实现“数据到美学”的有效转换。 第九章:反馈回路与实时交互 真正的数字艺术往往是开放和可变的。本章介绍了构建实时反馈系统的基本架构。我们探讨了如何设计系统,使其能够响应外部输入(如传感器数据、用户界面操作),并立即将这些变化反馈到生成规则中。内容涵盖了参数空间搜索、实时音频驱动图形(Spectral Analysis for Visualization)的基础方法,以及如何平衡系统的确定性输出与用户干预之间的关系,确保交互过程既可预测又充满惊喜。 结语:算法艺术家的伦理与未来 在本书的最后,我们回顾了算法在艺术创作中的角色定位,讨论了“作者身份”的界限,以及如何负责任地使用强大的生成工具来探索美学前沿。 目标读者: 计算机图形学学生、交互设计师、创意编程爱好者、寻求超越预设软件流程的资深艺术家,以及对计算美学感兴趣的数学爱好者。 本书特色: 强调数学原理而非特定API,提供深入的理论解析和可应用于任何编程环境(如Processing, TouchDesigner, C++/Python自定义环境)的通用算法框架。通过本书的学习,读者将掌握从零开始构建复杂视觉系统的能力。

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读后感

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用户评价

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这本书我真是等了太久了,终于等到了一本能让我真正理解OpenGL精髓的著作。我过去尝试过很多其他的OpenGL教程和书籍,但它们要么过于浅显,流于表面,要么就是过于晦涩,让我望而却步。在我看来,OpenGL的魅力在于它背后强大的数学原理和底层的渲染管线,而“Official Opengl Library”恰恰在这方面做得非常出色。它不是简单地罗列API函数,而是深入浅出地讲解了每一个关键概念的由来和作用。例如,在讨论顶点缓冲对象(VBO)时,作者不仅仅是告诉你怎么创建和使用VBO,而是详细阐述了CPU如何将数据传输到GPU,以及GPU如何高效地访问这些数据,这让我对GPU的工作原理有了全新的认识。书中的插图和代码示例也非常到位,很多复杂的概念通过清晰的图示瞬间变得明朗。更重要的是,它并没有止步于基本的3D图形绘制,而是逐步引导读者进入更高级的领域,比如着色器编程、帧缓冲对象、纹理映射的各种技术,甚至还触及了一些性能优化和现代OpenGL的一些高级特性。我尤其喜欢它关于矩阵变换的讲解,作者用非常直观的方式解释了模型视图投影矩阵是如何一步步构建起来的,以及它们各自扮演的角色。这对于理解3D世界的空间转换至关重要。阅读这本书的过程,就像是踏上了一场探索图形学奥秘的旅程,每一章都能带给我新的启发和对OpenGL更深层次的理解。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,耐心地引导我一步步掌握OpenGL这门强大的技术。这本书绝对是我近年来阅读过的技术书籍中最具价值的一本,我强烈推荐给所有对3D图形编程感兴趣的开发者。

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作为一个对3D图形渲染充满热情的人,我一直在寻找一本能够帮助我深入理解 OpenGL 核心概念和实践的书籍。“Official Opengl Library”这本书无疑满足了我的所有期待。它不仅仅是一本API手册,更是一次对 OpenGL 渲染管线的深度探索。从基础的 OpenGL 上下文管理、窗口创建,到绘制几何图元,书中都进行了非常详尽的讲解。我特别喜欢书中关于“顶点和索引缓冲区对象”(VBO/IBO)的章节,它让我理解了如何高效地向 GPU 传递顶点数据,以及如何利用索引来避免重复绘制,这对于提升渲染性能至关重要。书中对“着色器语言”(GLSL)的讲解也让我印象深刻,我学会了如何编写自定义的顶点着色器来处理顶点变换,以及如何编写片段着色器来实现各种复杂的光照和材质效果,如漫反射、镜面反射、环境光以及法线贴图的应用。我尤其赞赏书中关于“纹理映射”的详尽介绍,它不仅涵盖了纹理坐标的计算和纹理过滤,还深入探讨了各种纹理的应用场景,如立方体纹理、阴影纹理等。此外,书中还介绍了“帧缓冲对象”(FBO)和“深度纹理”等高级技术,这使我能够实现诸如屏幕空间抗锯齿(SSAA)、景深效果以及更逼真的阴影绘制。这本书的深度和广度都让我感到非常满意,它为我提供了深入理解和掌握 OpenGL 编程的全面知识体系,并为我未来的图形学项目打下了坚实的基础。

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我一直在寻找一本能够帮助我理解和掌握现代 OpenGL 编程的书籍,并且能够深入到其底层渲染原理。“Official Opengl Library”这本书完美地契合了我的需求。它不仅仅是一本 API 的手册,更是一次对 OpenGL 渲染管线的深度剖析。从最基础的顶点数据管理,到复杂的着色器编程,再到纹理映射、光照计算和后期处理,书中几乎涵盖了所有与 3D 图形渲染相关的重要概念。我尤其欣赏书中关于“着色器语言”(GLSL)的讲解,作者详细介绍了如何编写顶点着色器和片段着色器,以及如何通过 uniform 变量和 varying 变量来传递数据,这让我能够灵活地控制渲染的每一个细节。书中对矩阵变换的讲解也非常到位,我理解了模型矩阵、视图矩阵和投影矩阵是如何协同工作的,以及它们在 3D 场景中的作用。我还学会了如何使用缓冲区对象(Buffer Objects),如 VBO(Vertex Buffer Object)和 IBO(Index Buffer Object),来高效地管理顶点数据,这对于优化渲染性能至关重要。书中还介绍了帧缓冲对象(FBO),这使得我能够实现离屏渲染和各种后期处理效果,如屏幕空间抗锯齿(SSAA)、景深效果等。我特别喜欢书中对“渲染管线优化”的讨论,作者分享了一些实用的技巧,如减少绘制调用、使用实例化渲染、优化纹理访问等,这些都对提升程序的渲染效率非常有帮助。总而言之,“Official Opengl Library”是一本能够让我从入门到精通,全面掌握 OpenGL 编程的宝贵资源。

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我是一位对3D建模和渲染有浓厚兴趣的爱好者,一直梦想着能亲手创造出逼真的3D场景。“Official Opengl Library”这本书为我打开了通往这个世界的大门。它以一种循序渐进的方式,从最基础的 OpenGL 概念讲起,如窗口创建、上下文管理、绘制几何图元等,然后逐步深入到更复杂的渲染技术。我特别喜欢书中关于顶点和片段着色器的章节,作者通过清晰易懂的示例,让我了解了如何用 GLSL 语言编写自定义的着色器程序,从而控制顶点的位置、颜色、法线,以及最终像素的颜色和光照。我至今仍记得书中关于“光照模型”的详细讲解,从简单的漫反射到复杂的镜面反射和环境光,作者都提供了详尽的数学公式和实现思路,让我能够理解为什么物体会有不同的光照效果。书中的代码示例也是我学习的重要动力,我跟着书中的步骤,一步步地在自己的电脑上实现了各种渲染效果,从一个简单的彩色三角形,到能够响应鼠标交互的旋转立方体,再到能够加载纹理的复杂模型,每一次成功的实现都给我带来了巨大的成就感。此外,书中还介绍了纹理映射、混合、深度测试等关键技术,这些技术对于实现逼真的渲染效果至关重要。我尤其对书中关于“后期处理”的讲解印象深刻,通过对屏幕渲染结果的应用,实现了如模糊、边缘检测、色彩校正等丰富多彩的视觉效果。总而言之,“Official Opengl Library”是一本能够让我从理论到实践,一步步掌握 OpenGL 核心技术的优秀教材,它点燃了我对计算机图形学的热情,也为我未来的创作提供了坚实的基石。

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我是一名正在学习计算机图形学的学生,一直以来都对 OpenGL 的强大功能感到好奇,但苦于缺乏一本能够系统性地讲解其原理和应用的教材。“Official Opengl Library”这本书的出现,无疑为我解决了这一难题。它以清晰的逻辑和丰富的示例,带我一步步地探索 OpenGL 的世界。从最基础的 OpenGL 上下文创建、窗口管理,到绘制各种几何图元,书中都进行了详细的介绍。我特别喜欢书中关于“顶点数组对象”(VAO)和“顶点缓冲对象”(VBO)的讲解,它让我理解了如何高效地组织和传递顶点数据给 GPU,这对于任何 3D 图形应用都是至关重要的。书中对 GLSL(OpenGL Shading Language)的讲解也让我眼前一亮,我学会了如何编写自定义的顶点着色器和片段着色器,如何实现各种光照模型,如漫反射、镜面反射和环境光,以及如何使用纹理映射来为模型添加细节。我印象最深刻的是书中关于“投影变换”的章节,作者详细解释了透视投影和正交投影的原理,以及如何通过投影矩阵将 3D 空间中的物体映射到 2D 屏幕上,这让我对 3D 场景的透视感有了全新的认识。此外,书中还介绍了如深度测试、模板测试、混合以及一些常用的后期处理技术,这些都极大地丰富了我的图形学知识。通过阅读“Official Opengl Library”,我不仅掌握了 OpenGL 的实用技巧,更重要的是,我对计算机图形学的底层原理有了更深刻的理解,这为我未来的学习和研究打下了坚实的基础。

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我是一名对计算机图形学有着浓厚兴趣的程序员,一直以来都希望能找到一本能够系统地介绍OpenGL核心概念和实践的书籍。“Official Opengl Library”这本书无疑是我的首选。它并非仅仅是一本API的罗列,而是深入探讨了OpenGL的渲染管线、着色器语言(GLSL)以及相关的数学原理。在书中,我学到了如何有效地管理和使用顶点缓冲对象(VBO)、纹理对象(TO)以及帧缓冲对象(FBO),并且理解了它们在GPU内存中的布局和访问方式。作者对于矩阵变换的讲解尤为精彩,从模型变换、视图变换到投影变换,一步步地构建了完整的MVP矩阵,并解释了它们如何影响3D场景的最终呈现。这让我对3D空间中的物体定位、视角控制和屏幕映射有了更深刻的理解。书中的代码示例也非常丰富且具有代表性,涵盖了从简单的三角形绘制到复杂的场景渲染,每一个例子都紧密结合了理论知识,方便我进行学习和实践。我尤其赞赏作者在讲解纹理映射时,详细介绍了各种纹理过滤方式(如线性过滤、各向异性过滤)以及纹理环绕模式(如重复、镜像、裁剪),并分析了它们对渲染效果的影响。此外,书中还触及了一些高级的OpenGL特性,例如实例化渲染、深度纹理、以及一些常用的后处理技术,如屏幕空间抗锯齿(SSAA)和环境光遮蔽(SSAO)的实现思路。通过阅读“Official Opengl Library”,我不仅掌握了OpenGL的实用技巧,更重要的是,我能够更深入地理解计算机图形学的底层原理,这对于我未来的学习和职业发展都至关重要。

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我一直在寻找一本能够帮助我理解 OpenGL 渲染管线深层机制的书籍,并且能够提供实用的编程技巧。“Official Opengl Library”这本书恰恰满足了我的需求。它不仅详细介绍了 OpenGL 的各项 API,更深入地剖析了渲染管线的每一个阶段,以及着色器在其中的作用。我特别欣赏书中关于“顶点处理”的讲解,它详细阐述了顶点数据是如何被组织、传输到 GPU,以及在顶点着色器中进行变换和处理的。书中对“光照模型”的讲解也让我受益匪浅,从基础的 Phong 光照模型到更复杂的 PBR(Physically Based Rendering)概念,作者都进行了清晰的阐述和实现指导。我学会了如何使用 GLSL 编写自定义的顶点和片段着色器,以及如何通过 uniform 变量来控制光照参数、材质属性等。书中还介绍了“纹理映射”的各种技术,包括纹理坐标的生成、纹理过滤和纹理环绕模式,这让我能够为模型添加丰富的细节。此外,书中对“帧缓冲对象”(FBO)和“渲染到纹理”(Render-to-Texture)技术的介绍,更是让我能够实现诸如后期处理、离屏渲染等高级效果。我特别喜欢书中关于“性能优化”的章节,作者分享了一些实用的技巧,如减少绘制调用、使用纹理压缩、优化着色器代码等,这些都对提升程序的渲染效率非常有帮助。总而言之,“Official Opengl Library”是一本能够让我全面理解和掌握 OpenGL 编程,并能够将其应用于实际项目中的宝贵参考书。

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作为一名已经使用OpenGL进行过一些项目开发的老手,我仍然从“Official Opengl Library”这本书中获益良多。许多我曾经模糊不清的概念,在这本书的帮助下变得清晰起来。例如,在讨论缓冲区对象(Buffer Objects)时,作者详细解释了不同类型的缓冲区(如顶点缓冲区、索引缓冲区、通用顶点属性缓冲区)的用途和最佳实践,以及如何利用`glBufferData`和`glBufferSubData`来高效地更新和管理GPU数据。这对于提升程序性能有着至关重要的作用。书中对着色器编程的讲解也非常深入,不仅仅是教会如何编写GLSL代码,更重要的是阐述了着色器在整个渲染管线中的位置和作用,以及如何通过着色器实现各种复杂的视觉效果,比如基于物理的渲染(PBR)中的漫反射、镜面反射和法线贴图的处理。我还惊喜地发现,书中对OpenGL的错误处理和调试技巧也有详细的介绍,这对于排查程序中的渲染问题非常有帮助。作者还分享了一些关于OpenGL版本兼容性和最佳实践的经验,这对于我在不同平台和硬件上进行开发非常有用。我尤其欣赏书中对图形管线优化的讨论,包括如何减少绘制调用(draw calls)、如何有效地使用纹理打包和批处理,以及如何利用GPU的特性来提高渲染效率。这本书的深度和广度都给我留下了深刻的印象,它让我对OpenGL的理解提升到了一个新的层次,也为我未来探索更高级的图形技术打下了坚实的基础。

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一直以来,我都在寻找一本能够系统性地梳理OpenGL渲染流程的书籍,并且能够深入到其内在机制的底层。“Official Opengl Library”这本书绝对满足了我的期望。它的叙述方式非常严谨,从最基础的OpenGL状态机开始,层层递进地介绍了各种渲染管线阶段的功能和实现方式。例如,在讲解片段着色器时,作者详细地阐述了光照模型、纹理采样、深度测试、模板测试以及混合等一系列与最终像素颜色息息相关的操作,并且对于每个操作都提供了详尽的数学公式和代码示例,让我能够清晰地理解每个计算是如何进行的。书中的内容组织得非常合理,逻辑性极强,即使是初学者,只要耐心跟随,也能逐步建立起对OpenGL渲染全貌的认知。我特别欣赏作者在介绍一些复杂技术时,会先从概念的起源讲起,例如在讲解纹理坐标时,会先回顾UV映射的数学原理,再引申到OpenGL中的纹理坐标约定。这种追根溯源的讲解方式,让我不仅仅是学会了“怎么做”,更理解了“为什么这么做”,这对于我后续的自主学习和问题解决非常有帮助。此外,书中还涉及到了GLSL(OpenGL Shading Language)的深入运用,包括如何编写复杂的顶点着色器和片段着色器,如何利用uniform变量传递数据,以及如何使用varying变量在顶点和片段之间传递数据。作者还对一些常见的渲染技巧,如后期处理、卡通渲染等,进行了细致的讲解和实现指导。总而言之,“Official Opengl Library”是一本能够让你在理论和实践之间找到最佳平衡点的宝贵资源,它将OpenGL的复杂性化繁为简,让你能够真正驾驭这个强大的图形API。

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作为一名对视觉效果有着极高追求的开发者,我一直在寻找一本能够指导我如何运用 OpenGL 实现各种炫酷特效的书籍。“Official Opengl Library”这本书绝对是我的福音。它不仅仅是教授基础的 OpenGL API,更是深入探讨了如何利用着色器语言(GLSL)来实现各种复杂的视觉效果。书中对“着色器编程”的讲解非常详尽,我学会了如何编写自定义的顶点着色器来控制顶点的位置、法线和纹理坐标,以及如何编写片段着色器来计算每个像素的颜色,包括实现各种光照模型、卡通渲染、透明效果等。我尤其赞赏书中关于“纹理映射”的章节,它详细介绍了各种纹理过滤方式(如双线性过滤、各向异性过滤)以及纹理坐标的计算,这让我能够为模型添加逼真的细节和材质。书中还介绍了“帧缓冲对象”(FBO),这使我能够实现诸如屏幕空间抗锯齿(SSAA)、屏幕空间环境光遮蔽(SSAO)以及各种复杂的后期处理效果,如模糊、色彩校正、动态模糊等。我还学到了如何使用 OpenGL 来实现一些高级的渲染技术,比如延迟渲染(Deferred Rendering)、实例化渲染(Instanced Rendering)以及粒子系统。这些技术对于创造出更具表现力和动态的视觉效果至关重要。这本书的深度和广度都让我感到非常满意,它为我提供了实现各种视觉创意的强大工具和理论基础。

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