具体描述
With contributions by Michael Ashikhmin, Michael Gleicher, Naty Hoffman, Garrett Johnson, Tamara Munzner, Erik Reinhard, Kelvin Sung, William B. Thompson, Peter Willemsen, Brian Wyvill.
The third edition of this widely adopted text gives students a comprehensive, fundamental introduction to computer graphics. The authors present the mathematical foundations of computer graphics with a focus on geometric intuition, allowing the programmer to understand and apply those foundations to the development of efficient code.
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New in this edition:
* Four new contributed chapters, written by experts in their fields: Implicit Modeling, Computer Graphics in Games, Color, Visualization, including information visualization
* Revised and updated material on the graphics pipeline, reflecting a modern viewpoint organized around programmable shading.
* Expanded treatment of viewing that improves clarity and consistency while unifying viewing in ray tracing and rasterization.
* Improved and expanded coverage of triangle meshes and mesh data structures.
A new organization for the early chapters, which concentrates foundational material at the beginning to increase teaching flexibility.
作者简介
Peter Shirley is a principal research scientist at NVIDIA and an adjunct professor in the School of Computing at the University of Utah. He has held positions at Indiana University and the Program of Computer Graphics at Cornell University.
Steve Marschner is an associate professor in the Computer Science Department and Program of Computer Graphics at Cornell University.
目录信息
Preface
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1. Introduction
Graphics Areas
Major Applications
Graphics APIs
Graphics Pipeline
Numerical Issues
Efficiency
Designing and Coding Graphics Programs
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2. Miscellaneous Math
Sets and Mappings
Solving Quadratic Equations
Trigonometry
Vectors
Curves and Surfaces
Linear Interpolation
Triangles
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3. Raster Images
Raster Devices
Images, Pixels, and Geometry
RGB Color
Alpha Compositing
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4. Ray Tracing
The Basic Ray – Tracing Algorithm
Perspective
Computing Viewing Rays
Ray-Object Intersection
Shading
A Ray – Tracing Program
Shadows
Ideal Specular Reflection
Historical Notes
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5. Linear Algebra
Determinants
Matrices
Computing with Matrices and Determinants
Eigen values and Matrix Diagonalization
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6. Transformation Matrices
2D Linear Transformations
3D Linear Transformations
Translation and Affine Transformations
Inverses of Transformation Matrices
Coordinate Transformations
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7. Viewing
Viewing Transformations
Projective Transformations
Perspective Projection
Some Properties of the Perspective Transform
Field-of-View
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8. The Graphics Pipeline
Rasterization
Operations Before and After Rasterization
Simple Antialiasing
Culling Primitives for Efficiency
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9. Signal Processing
Digital Audio: Sampling in 1D
Convolution
Convolution Filters
Signal Processing for Images
Sampling Theory
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10. Surface Shading
Diffuse Shading
Phong Shading
Artistic Shading
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11. Texture Mapping
3D Texture Mapping
2D Texture Mapping
Texture Mapping for Rasterized Triangles
Bump Textures
Displacement Mapping
Environment Maps
Shadow Maps
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12. Data Structures for Graphics
Triangle Meshes
Scene Graphs
Spatial Data Structures
BSP Trees for Visibility
Tiling Multidimensional Arrays
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13. More Ray Tracing
Transparency and Refraction
Instancing
Constructive Solid Geometry
Distribution Ray Tracing
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14. Sampling
Integration
Continuous Probability
Monte Carlo Integration
Choosing Random Points
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15. Curves
Curves
Curve Properties
Polynomial Pieces
Putting Pieces Together
Cubics
Approximating Curves
Summary
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16. Implicit Modeling
Implicit Functions, Skeletal Primitives and Summation Blending
Rendering
Space Partitioning
More on Blending
Constructive Solid Geometry
Warping
Precise Contact Modeling
The Blob Tree
Interactive Implicit Modeling Systems
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17. Computer Animation
Principles of Animation
Key framing
Deformations
Character Animation
Physics-Based Animation
Procedural Techniques
Groups of Objects
Notes
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18. Using Graphics Hardware
What Is Graphics Hardware
Describing Geometry for the Hardware
Processing Geometry into Pixels
19. Building Interactive Graphics Applications
The Ball Shooting Program
Programming Models
The Model view-Controller Architecture
Example Implementations
Applying Our Results
Notes
Exercises
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20. Light
Radiometry
Transport Equation
Photometry
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21. Color
Colorimetry
Color Spaces
Chromatic Adaptation
Color Appearance
Notes
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22. Visual Perception
Vision Science
Visual Sensitivity
Spatial Vision
Objects, Locations, and Events
Picture Perception
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23. Tone Reproduction
Classification
Dynamic Range
Color
Image Formation
Frequency-Based Operators
Gradient-Domain Operators
Spatial Operators
Division
Sigmoids
Other Approaches
Night Tone mapping
Discussion
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24. Global Illumination
Particle Tracing for Lambertian Scenes
Path Tracing
Accurate Direct Lighting
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25. Reflection Models
Real-World Materials
Implementing Reflection Models
Specular Reflection Models
Smooth Layered Model
Rough Layered Model
26. Computer Graphics in Games
Platforms
Limited Resources
Optimization Techniques
Game Types
The Game Production Process
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27. Visualization
Background
Data Types
Human-Centered Design Process
Visual Encoding Principles
Interaction Principles
Composite and Adjacent Views
Data Reduction
Examples
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28. Spatial-Field Visualization
2D Scalar Fields
3D Scalar Fields
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References
· · · · · · (收起)
读后感
这也许是我看过的写得最好的一本技术著作了,简直激动人心!对于只有8.6的评分,我实在不能理解。 首先语言上简练清晰,作者多用短句,丝毫不带语法炫技成分。对于我这种英语刚过六级的人来说,简直是福音,理解起来毫不费力,只是有些专业名词需要偶尔查一查。 其次是图表和公...
跑美国那几个牛校课程的书单上看了下,基本都是用它+red book作图形学入门课的教材的。书是纯理论的,我是指没有和具体开发包结合,从基本原理讲起,基本的点都讲到了,确实很不错!再配上红宝书,入门无敌。
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用户评价
作为一名对游戏开发充满热情的人,我一直在寻找一本能够帮助我深入理解图形渲染技术的书籍。这本书恰恰满足了我的需求。它详细讲解了着色器的工作原理,包括顶点着色器和像素着色器(或称为片段着色器)的职责,以及它们如何通过编程来实现各种视觉效果。我尤其对书中关于光照模型和材质属性的讲解印象深刻。从最简单的漫反射模型,到更复杂的菲涅尔反射和全局光照,书中都给出了清晰的数学公式和代码示例,让我能够亲手实现这些效果。阅读过程中,我尝试着将书中的一些算法应用到自己的小型项目中,取得了非常不错的效果,这极大地增强了我的学习动力。
这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一次对计算机图形学艺术和科学的探索之旅。它让我看到了如何通过算法和数学来创造令人惊叹的视觉效果。我尤其欣赏它对图形学历史和发展趋势的介绍,这让我能够更全面地理解这个领域。书中对不同渲染技术的优缺点分析,也让我能够根据项目需求做出更明智的技术选择。总而言之,这本书是一本非常值得推荐的经典之作。
这本书的封面设计就相当吸引人,简约而不失专业感,柔和的色彩搭配给人一种宁静的学习氛围。当翻开第一页,我立刻被其清晰的排版和优秀的纸张质量所吸引。文字的印刷清晰锐利,即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更重要的是,每一个概念的讲解都循序渐进,非常适合像我这样有一定基础但希望系统性梳理计算机图形学知识的读者。作者的语言风格严谨但不枯燥,能够巧妙地将复杂的数学原理和抽象的计算机概念转化为易于理解的描述。我尤其欣赏它在介绍基本概念时,不仅仅是给出定义,而是会深入探讨其背后的原理和应用场景。例如,在讨论光栅化时,书中不仅解释了如何将矢量图形转换为像素,还详细介绍了各种消隐算法的原理和优缺点,以及它们在实际渲染中的作用。这种深度和广度的结合,让我在学习新知识的同时,也能回顾和巩固旧的知识点,形成更完整的知识体系。
这本书的深度和广度都令人称道,它不仅涵盖了计算机图形学的基础知识,还触及了一些前沿的研究方向。我非常欣赏它对相机模型和投影几何的详细阐述,包括正交投影和透视投影的原理及其在3D场景中的应用。这让我能够更好地理解如何在三维空间中捕捉和显示场景。同时,书中对隐式曲面和代数曲面的介绍也为我提供了新的视角,了解如何通过数学方程来定义复杂的几何形状。我尝试着去理解书中的一些数学推导,虽然有些地方需要花费一些时间和精力,但最终的收获是巨大的。
我之前对计算机图形学的了解主要停留在一些零散的知识点上,通过阅读这本书,我感觉自己构建了一个非常坚实的理论框架。书中对几何学在图形学中的应用进行了深入的阐述,从向量、矩阵到四元数,每一个概念都讲解得非常透彻,并且通过大量的图示和示例来帮助读者理解。我特别喜欢它关于坐标系统转换的部分,作者非常耐心地解释了从模型空间到世界空间,再到相机空间,最后到屏幕空间的整个流程,并且提供了不同变换组合的实际效果演示。这对于我理解3D渲染管线至关重要。此外,书中对曲线和曲面的介绍也给我留下了深刻的印象,比如Bézier曲线和B-spline的数学定义以及它们在建模中的应用。理解这些内容,让我能够更好地欣赏和分析各种3D模型的设计。
这本书的例子非常丰富,而且都与实际应用紧密相关。无论是游戏开发、电影制作还是科学可视化,书中都提供了相应的案例和解释,让我能够更直观地理解计算机图形学的强大之处。我尤其喜欢它对虚拟现实和增强现实技术中图形学应用的讨论,这让我看到了计算机图形学在未来的巨大潜力。书中对相机标定和三维重建的介绍,也为我进行相关研究提供了基础。
作为一名对图形学算法充满好奇的研究生,我一直寻找一本能够提供深刻见解和扎实理论基础的书籍。这本书正是我的理想之选。它对光线追踪和全局光照算法的讲解非常深入,让我能够理解如何模拟光线在场景中的传播,从而实现更逼真的渲染效果。书中对蒙特卡洛积分和重要性采样的介绍,为我理解高级渲染技术提供了理论支持。我尤其喜欢它对不同光照算法的比较分析,这让我能够根据不同的应用场景选择最合适的算法。
这本书的逻辑结构非常出色,每一个章节都承接前一个章节的内容,形成了一个流畅的学习路径。它从最基础的几何变换开始,逐步深入到更复杂的渲染技术,最终涵盖了动画和高级渲染技术。我发现作者在讲解过程中,非常注重理论与实践的结合。书中提供了大量的伪代码和算法描述,甚至还引用了一些开源图形库的实现细节,这让我能够将书本上的知识与实际编程相结合。我尤其赞赏它对渲染管线中各个阶段的详细剖分,从模型加载到最终图像输出,每一步的原理和作用都解释得非常清楚。这对于我理解现代GPU的工作方式非常有帮助。
我是一位对视觉特效感兴趣的学生,这本书为我打开了计算机图形学的新世界。书中关于纹理映射和纹理合成的章节,为我理解如何为3D模型添加细节和真实感提供了坚实的基础。我特别喜欢它对各种纹理技术的介绍,例如Mipmapping、各向异性过滤以及程序化纹理的生成。这些技术让我在渲染过程中能够实现更逼真的表面效果。此外,书中对粒子系统和物理模拟的讲解也让我大开眼界,它解释了如何通过数学模型来模拟烟雾、火焰、水流等自然现象,这对于我未来的特效制作非常有启发。
这本书的语言风格非常清晰流畅,即使是对于一些复杂的数学概念,作者也能用易于理解的方式进行解释。我特别喜欢它对矩阵运算在图形学中应用的讲解,例如模型变换、视图变换和投影变换。书中提供了大量的公式和图示,让我能够深入理解这些变换是如何影响三维场景的。此外,它对复数和四元数在旋转表示中的应用的介绍,也为我提供了新的思考方式。
不错的书啦。。。只是后半部分。。。设计的面太广。。。╮(╯▽╰)╭反正也不准备弄图形学了。。。
把图形学很多主题讲得通俗易懂,点到即止,是本入门好教材。
不错的书啦。。。只是后半部分。。。设计的面太广。。。╮(╯▽╰)╭反正也不准备弄图形学了。。。
可圈可点,对图形学的渲染模拟动画模型分支都有所介绍,一本不错的入门书籍。前些日子选了图形学渲染的课开始看的,但是真正渲染的部分还是参考Paper和PBRT比较多,想着有空也实现一下八叉树好了。
对CG里面的常见领域都做了一定的说明,不过有些章节讲的太过粗糙,读起来颇为吃力