Fluid Simulation for Computer Graphics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:A K Peters

作者:Robert Bridson

出品人:

页数:246

译者:

出版时间:2008

价格:$59.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781568813264

丛书系列:

图书标签:

• 计算机图形学
• 计算流体力学
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• 计算机
• 图形学
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• 数值方法
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• 流体动力学
• GPU计算

好的，这是一本关于流体模拟的图书的详细简介，但内容与您提到的《Fluid Simulation for Computer Graphics》无关： --- 书名：数字海洋的构建：基于物理的海洋表面模拟与渲染技术 作者： [此处可填写虚构作者名，例如：李明 教授 / Dr. Alex Chen] 出版社： [此处可填写虚构出版社名，例如：尖端计算媒体出版社] ISBN： [此处可填写虚构ISBN，例如：978-1-945678-90-1] --- 图书简介： 《数字海洋的构建：基于物理的海洋表面模拟与渲染技术》 是一部深入探讨计算机图形学前沿领域——海洋表面模拟与渲染的专业著作。本书旨在为从事视觉特效、游戏开发、虚拟现实以及海洋科学可视化的研究人员、工程师和艺术家提供一套全面、前沿且兼具实践性的技术指南。 海洋，作为地球上最壮观、最复杂、也最难精确再现的自然现象之一，其动态的表面形态和光照交互一直是计算机图形学领域持续的挑战。本书摒弃了对流体动力学基础的过度铺陈（如Navier-Stokes方程的通用求解），而是聚焦于如何高效、逼真地重现海洋表面的视觉特征，特别是那些在宏观尺度上占据主导地位的波浪运动。 全书共分为七个主要章节，结构上层层递进，从理论基础到先进的应用实践，构建了一个完整的数字海洋技术栈。 第一部分：基础与理论框架 (第1章 - 第2章) 第1章：波浪理论回顾与数字建模的起点 本章首先回顾了海洋波浪的经典物理学基础，重点介绍傅里叶分析在描述波浪谱中的核心作用。我们将详细阐述线性波浪理论（如Airy波）和非线性波浪理论（如Stokes波、Cnoidal波）的适用边界。随后，引入了描述海面高程场的关键数学工具——波浪谱（Ocean Spectrum）。本书将重点剖析Phillips谱和JONSWAP谱，并讨论如何根据风速、风向等气象数据构建一个稳健的输入波浪谱模型。本章的难点在于如何从二维空间中的波高场映射到时间序列的动态演化，为后续的模拟奠定坚实的数学基础。 第2章：频域驱动的表面生成：FFT与合成方法 这是本书的核心技术章节之一。我们摒弃了基于粒子或网格的传统流体求解器，转而采用高效的频域合成方法。本章详细讲解如何利用二维快速傅里叶变换（FFT）在频域内直接构建和演化波浪场的时域表示。具体来说，我们将深入探讨Tessendorf的基于FFT的海洋模拟方法，包括如何构建初始的随机相位和幅值，如何利用逆FFT（IFFT）实时生成高度图（Height Map）和法线图（Normal Map）。此外，本章还会涵盖了如何引入时间步长依赖性，以保证波浪的周期性和相干性，从而实现“真实感”的运动。 第二部分：增强真实感的关键技术 (第3章 - 第5章) 第3章：几何细节的层次化：从大尺度到小尺度 单一的FFT模型在表现所有尺度的波浪细节时存在局限性。本章致力于解决海面细节的层次化问题。我们将介绍如何结合不同尺度的波浪模型（如大尺度主导波、中尺度毛刺波和微小尺度毛糙波）来构建一个统一的海洋表面。内容涵盖了如何通过多尺度谱的叠加来避免能量的泄露和重叠，以及如何有效地利用法线图的细节来增强视觉冲击力，而非仅仅依赖几何形变。 第4章：泡沫、飞溅与水花：非几何现象的捕捉 逼真的海洋不仅是光滑的波峰和波谷。本章专注于模拟那些难以用连续几何体表示的现象：泡沫（Foam）、飞溅（Splash）和浪花（Spray）。我们将探讨基于曲率和波高梯度触发的泡沫生成算法，包括如何将泡沫作为纹理或粒子系统集成到主几何体上。对于浪花，我们将讨论基于物理的触发条件（如波峰倾角超过特定阈值）以及如何使用高速粒子系统配合深度学习的后处理技术来增强其视觉质量。 第5章：光照与水体交互的物理光学 一个完美的几何模型如果没有正确的渲染，其真实感将大打折扣。本章深入研究海洋的渲染方程，重点关注水体与光线的交互。内容包括：菲涅尔效应（Fresnel Effect） 在水面反射中的精确计算，水下体积散射（Subsurface Scattering） 对光照衰减的影响，以及镜面高光（Specular Highlights） 的运动学模拟。此外，本章将详细介绍如何将天空盒（Skybox）的辐射度和周围环境的反射信息有效地映射到波浪表面，以实现全局一致的照明效果。 第三部分：高级应用与性能优化 (第6章 - 第7章) 第6章：实时系统中的性能优化策略 对于游戏引擎和实时交互应用，性能是关键。本章聚焦于将复杂的海洋模拟适配到现代GPU架构上。我们将讨论LOD（Level of Detail）在海洋模拟中的应用，例如如何根据摄像机距离动态调整FFT的分解级别和细节纹理的采样率。此外，本章还将介绍面向GPU并行计算的优化技巧，包括如何在计算着色器（Compute Shader）中高效地执行FFT操作，以及如何利用屏幕空间技术（如屏幕空间环境光遮蔽SSAO）来间接增强水面的视觉深度。 第7章：高级应用：海浪与物体的交互 本章将视野从纯粹的表面模拟扩展到与场景中其他物体的动态交互。我们将讨论如何处理船只、岛屿或海岸线与海浪的接触区域。内容包括基于距离场（Distance Field）的碰撞检测，如何修改局部波浪的几何体以反映物体的遮挡和扰动，以及如何生成伴随船只运动的尾迹（Wake）和船头浪（Bow Wave）。这一章节将侧重于将频域模拟与传统刚体/柔体动力学相结合的混合方法。 --- 目标读者： 本书是为那些希望超越基础贴图和简单正弦波模拟的专业人士准备的。它要求读者具备扎实的微积分、线性代数基础，并熟悉至少一种高级编程语言（如C++或Python）以及图形API（如OpenGL/Vulkan/DirectX）。无论是寻求提升视觉特效逼真度的电影制作团队，还是致力于开发下一代沉浸式海洋环境的游戏开发者，都将从本书中获得构建高质量数字海洋的宝贵知识和实践工具。本书提供的代码示例和算法细节，旨在确保读者能够将理论直接转化为高性能的渲染管线。

评分☆☆☆☆☆

深入简出,思想缜密,描述清晰,语言轻松.萝卜很照顾读者,尤其是入门读者.每个公式的由来,每个符号的含义,都讲得很清晰.而且在理论细节上对于初学和做应用的人没必要纠缠的细节论证开始处,都告诉读者,如果你不感兴趣,下面这些文字可以跳过.不像其他作者,什么都不说明,列出一堆公式...

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作为一个长期关注计算机图形学发展趋势的技术爱好者，《Fluid Simulation for Computer Graphics》这本书的出现，让我对未来的视觉效果发展有了更进一步的想象。我一直对那些能够突破现有技术瓶颈的创新领域充满好奇，而流体模拟无疑是其中最具挑战性和最引人注目的方向之一。我希望这本书能够不仅仅停留在对现有技术的介绍，更能触及一些前沿的研究方向和未来的发展趋势。例如，我希望能了解到关于机器学习在流体模拟中的应用，或者一些更高效、更具扩展性的新型模拟算法。这本书如果能提供一些对未来流体模拟技术发展的展望，例如在VR/AR、实时渲染等领域的潜在应用，那就更能激发我的思考。我期望它能够让我站在一个更高的视角，去理解流体模拟技术是如何不断演进的，以及它将如何塑造我们未来所见的数字世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书名《Fluid Simulation for Computer Graphics》本身就勾起了我极大的好奇心。我一直对视觉特效的幕后制作流程充满着浓厚的兴趣，尤其是在那些逼真得令人难以置信的电影场景中，水、火、烟雾等流体的动态表现力总是让我叹为观止。而这本书，听名字就知道，它深入探讨的正是如何利用计算机图形学技术来模拟这些复杂的流体现象。我特别期待能从中了解到一些核心的算法和原理，比如Navier-Stokes方程的数值求解方法，以及如何将这些理论转化为实际可用的渲染技术。我希望能学习到如何处理不同类型的流体，例如水流的波浪、飞溅，火焰的跳跃、蔓延，以及烟雾的弥散、翻滚等等，并且能够理解它们在不同物理环境下的行为模式。对于我这样一个对CG艺术有着狂热追求的爱好者来说，这本书或许能为我打开一扇通往更深层次理解和创作的大门。我希望它能提供清晰易懂的解释，即便是对于非数学专业背景的读者也能有所启发，让我能够开始尝试构建自己的简单流体模拟系统，或者至少能够更深刻地欣赏那些由顶尖艺术家和技术人员打造的流体特效。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚入门计算机图形学领域的学生，《Fluid Simulation for Computer Graphics》这本书的出现，对我来说简直是一场及时雨。在课堂上，我们接触到了流体模拟的初步概念，但往往止步于理论的讲解，对于如何将其真正实现，我一直感到有些摸不着头脑。这本书的名字直接点明了主题，让我对它充满了期待。我非常希望它能够提供一个循序渐进的学习路径，从最基础的物理概念开始，逐步引入到复杂的数值计算方法，并且能够清晰地解释每一步的逻辑和原理。我特别希望能学习到如何使用现有的工具和库来辅助我的学习，例如一些开源的流体模拟引擎或者常用的编程语言在这一领域的应用。这本书如果能包含一些案例研究，分析一些知名的电影或游戏中的流体特效是如何实现的，那就更加有价值了。我期望它能成为我学习流体模拟的“圣经”，让我能够更自信地面对未来的课程项目和个人实践。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我当初选择翻开《Fluid Simulation for Computer Graphics》这本书，更多的是出于一种“技术宅”式的探索欲。我一直对计算机科学中的数学原理如何支撑起如此惊艳的视觉效果感到着迷。这本书的书名直指核心，让我预期能在这里找到关于流体模拟背后那些精妙的算法和数学模型。我特别关注的是那些能够直接应用于实际项目的方法论，例如如何有效地处理边界条件，如何优化计算效率以实现实时或近乎实时的模拟，以及如何将模拟结果与渲染管线无缝对接。我希望它能详细阐述诸如网格方法（Grid-based methods）、粒子方法（Particle-based methods），甚至是混合方法等不同的技术流派，并对比它们的优劣势，帮助我理解在不同的应用场景下，哪种方法更具优势。如果书中能够提供一些代码示例或者伪代码，那就更好了，能够让我更直观地感受到这些抽象概念的实际落地。总而言之，我渴望通过这本书，能够更深入地理解流体模拟的“硬核”部分，并为我未来在游戏开发或特效制作领域的技术积累打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名游戏美术师，平时的工作重心更多地放在视觉表现和艺术风格上。然而，在最近的项目中，我发现自己对于游戏中那些动态的水面、爆炸效果以及飘动的衣物等元素的表现力还不够满意，总觉得缺少了那么一点“灵魂”。《Fluid Simulation for Computer Graphics》这本书的书名，让我看到了解决这个问题的希望。我期待这本书能够提供一些实用的技巧和工作流程，让我能够将流体模拟的概念融入到我的艺术创作中。我希望能学习到如何调整流体模拟的参数，以达到我想要的视觉效果，比如控制水流的规模和强度，让火焰看起来更具生命力，或者让烟雾的形态更符合整体的艺术风格。我并不需要深入了解复杂的数学推导，更侧重于理解如何在实际的3D软件中应用这些技术，或者如何与技术美术沟通，以更高效地实现我的创意。这本书如果能提供一些关于如何控制流体模拟的“艺术性”，而不仅仅是“科学性”，那就更能打动我了。

评分☆☆☆☆☆

Birdson 大神亲笔的数值流体力学入门经典。

评分☆☆☆☆☆

虽然很全面 后面讲的不够细 每一大块都是一门很深的学问

评分☆☆☆☆☆

书愿来自：肖月，第一次购书季

评分☆☆☆☆☆

的确只能是入门，先了解各种算法，再在感兴趣的地方深入。 高级篇先放着，充实完paper再回来。

评分☆☆☆☆☆

第一部分很精彩，到后来颇有些枯燥，因为没有相关的项目要进行，所以后面的章节只是粗略翻了一下.