Graphics Programming in Turbo PASCAL

Graphics Programming in Turbo PASCAL pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Prentice Hall
作者:Roger T. Stevens
出品人:
页数:500
译者:
出版时间:1991-5-1
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780133671452
丛书系列:
图书标签:
  • Turbo Pascal
  • 图形编程
  • 计算机图形学
  • Pascal
  • 编程教程
  • 游戏开发
  • 可视化
  • 算法
  • 经典教材
  • DOS
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具体描述

《数字图像处理与计算机图形学实用指南》 内容简介 本书深入探讨了当代计算机图形学与数字图像处理领域的核心概念、经典算法及前沿技术,旨在为读者提供一套全面且实用的技术栈,以应对从基础的二维渲染到复杂的三维建模与实时交互的挑战。全书结构严谨,理论与实践紧密结合,特别侧重于高效实现和性能优化。 第一部分:图形学基础与数学原理(Foundations and Mathematical Principles) 本部分为深入学习计算机图形学奠定坚实的数学基础。首先,我们将详细阐述线性代数在图形学中的应用,包括向量空间、变换矩阵(平移、旋转、缩放、剪切)的构建与复合运算。重点讲解齐次坐标系(Homogeneous Coordinates)在透视投影中的关键作用。 接着,深入分析几何表示。二维图形的参数化表示(如贝塞尔曲线和B样条)被细致剖析,特别强调其在平滑过渡和形状设计中的应用。在三维领域,本书详细介绍了多边形网格(Polygonal Meshes)的存储结构(如半边数据结构Half-Edge Data Structure)及其拓扑操作。随后,本书探讨了光线追踪的基础几何求交算法,如射线与三角形、射线与球面、射线与平面等基本体的精确快速求交方法,并引入了加速结构的概念。 第二部分:渲染管线与光照模型(The Rendering Pipeline and Illumination Models) 本部分聚焦于计算机图形学的核心——渲染过程。我们从经典的图形渲染管线(Graphics Rendering Pipeline)入手,逐一解析从模型数据输入到最终像素输出的各个阶段:顶点处理、光栅化、片段处理。 详细讲解了投影变换,区分正交投影和透视投影的数学实现。在光栅化部分,本书提供了高效的三角形扫描转换算法,包括边缘函数法和扫描线算法的优化细节。 光照模型是图形学的灵魂。本书系统介绍了经典光照模型:从基础的环境光、漫反射(Lambertian)和镜面反射(Phong模型)开始,逐步过渡到更真实的双向反射分布函数(BRDF)的概念。高阶部分会深入探讨PBR(基于物理的渲染)的核心原理,如金属度(Metallicity)和粗糙度(Roughness)参数如何通过如Cook-Torrance或GGX等微上面模型来模拟真实世界的光学现象。 第三部分:纹理映射与高级技术(Texturing and Advanced Techniques) 纹理是赋予物体表面细节的关键。本书详尽阐述了纹理映射的原理,包括UV坐标的建立、纹理的过滤方法(最近邻、线性插值、Mipmapping)及其在消除走样(Aliasing)中的重要性。同时,本书也介绍了程序化纹理生成,例如Perlin噪声在生成自然地貌、云层或木材纹理中的强大应用。 为了实现更高级的视觉效果,本书引入了深度图(Z-Buffer)管理机制,确保场景中物体的正确遮挡关系。此外,书中还涵盖了遮挡剔除(Occlusion Culling)和视锥剔除(Frustum Culling)等性能优化技术,确保在复杂场景下保持流畅的帧率。 第四部分:数字图像处理的数学基础(Mathematical Foundations of Digital Image Processing) 本部分转向图像分析与处理的核心。首先建立数字图像的数学模型,分析采样和量化对图像质量的影响。重点讲解了图像增强技术,包括空间域(如直方图均衡化、灰度线性/非线性变换)和频率域(如傅里叶变换在图像滤波中的应用)。 详细介绍了图像滤波器的设计与实现,对比了平滑滤波(均值、高斯)和锐化滤波(拉普拉斯、Sobel算子)的性能差异。更进一步,本书深入探讨了形态学处理(腐蚀、膨胀、开运算、闭运算)在图像分割和噪声去除中的作用。 第五部分:图像变换与特征提取(Image Transforms and Feature Extraction) 本部分侧重于图像的特征提取和描述。详细阐述了二维离散傅里叶变换(2D-DFT)在频域分析中的应用,以及小波变换(Wavelet Transform)在图像压缩和多分辨率分析中的优势。 在特征提取方面,本书介绍了边缘检测算法的演进,从早期的梯度算子到更鲁棒的Canny边缘检测器的完整实现流程。最后,本书探讨了图像分割的基础方法,如阈值法、区域生长法,并简要介绍了基于聚类的分割思想。 总结 本书的特色在于其对底层算法的深入挖掘和对现代图形硬件特性的间接考量。读者在掌握这些理论和技术后,将具备独立开发高性能图形应用和进行复杂图像分析系统的能力。全书配有大量的伪代码和详细的数学推导,是图形学和图像处理领域专业人士及高级爱好者的宝贵参考资料。

作者简介

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读后感

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用户评价

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《Graphics Programming in Turbo Pascal》这本书,给我的不仅仅是知识,更是一种对图形编程的敬畏之情。它让我明白了,每一个炫丽的图形背后,都凝聚着无数的算法、数学原理和精巧的代码。书中关于“渲染管线”的初步介绍,虽然只是一个简化版的概念,但它让我开始思考,从三维模型到最终呈现在屏幕上的图像,究竟经历了哪些步骤。我曾尝试过书中关于“3D变换矩阵”的实现,理解了如何通过矩阵乘法来完成平移、旋转和缩放操作。这让我明白了,很多复杂的图形变换,都可以归结为一系列的数学运算。书中还涉及了一些关于“光线追踪”的理论,虽然在DOS环境下实现起来非常困难,但它让我看到了图形学更为深邃的领域。它让我意识到,图形编程是一个不断探索和创新的领域,充满了无限的可能性。这本书的价值在于,它不仅仅教授了如何“画”图形,更引导了我如何去“理解”图形的本质。

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这本《Graphics Programming in Turbo Pascal》无疑是一本集时代印记与技术深度于一身的经典之作。初次翻阅,便被它那直观而富有启发性的图文结合所吸引。书中并没有堆砌晦涩难懂的理论,而是通过一个个生动的实例,引导读者一步步探索 Turbo Pascal 强大的图形处理能力。从最基础的像素绘制、线条、圆弧,到复杂的填充算法、图形变换,再到令人惊叹的动画效果,作者都进行了详尽的阐述。尤其让我印象深刻的是,书中对于坐标系、颜色模型以及显示模式的讲解,清晰易懂,为后续更复杂的图形编程打下了坚实的基础。我曾尝试过用其他语言实现类似的图形效果,但 Turbo Pascal 提供的直接硬件访问接口,以及书中巧妙的算法设计,让实现过程变得异常流畅和高效。那些用文字描述的算法,在书中通过精美的图示和清晰的代码片段得以生动展现,仿佛作者就坐在你身边,手把手地指导你如何将抽象的概念转化为可见的图像。对于那些渴望在DOS环境下创造出令人惊叹视觉效果的程序员来说,这本书无疑是一本不可多得的宝藏。它不仅仅是一本技术手册,更像是一扇通往图形世界的大门,开启了无数的可能性。我曾花上数个小时,对着书中关于贝塞尔曲线的章节反复揣摩,尝试着去理解其背后的数学原理,以及如何在 Turbo Pascal 中高效地实现。那些代码,虽然放在今天看来可能略显简陋,但其设计的精妙之处,至今仍让我赞叹不已。它教会我的不仅仅是编程技巧,更是如何用逻辑和算法去“看见”和“创造”世界。

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《Graphics Programming in Turbo Pascal》是一本让我重新审视“效率”这本书籍。在书中,作者反复强调了在有限的硬件资源下,如何通过精妙的算法和数据结构来优化图形渲染的速度。我记得关于“画线算法”的讲解,除了布雷森汉姆画线算法,书中还介绍了DDA算法,并对比了它们的优劣。这让我深刻理解到,不同的算法在处理相同的任务时,其性能差异可能非常巨大。书中关于“颜色查找表”(Color Lookup Table, CLUT)的介绍,也让我大开眼界。它能够通过一个小的查找表来模拟出更多的颜色,从而在有限的颜色深度下实现更丰富的色彩表现。我曾尝试过书中关于“位图操作”的章节,学习如何高效地复制、移动和合并位图数据,这对于实现动画和游戏中的图像更新至关重要。书中还涉及了“图形压缩”的技术,虽然可能不是主流,但在当时的环境下,能够有效减少图像数据量,对于存储和传输都非常有益。这本书教会了我,在追求视觉效果的同时,绝不能忽视性能的优化。

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这是一本让我对 Turbo Pascal 的图形能力刮目相看的书籍。它以一种非常接地气的方式,将图形编程的奥秘展现在读者面前。我尤其欣赏书中对“动画”章节的精彩演绎。从简单的帧动画到复杂的矢量动画,再到利用中断和定时器实现的实时动画,书中的每一个例子都充满了创意和技术含量。例如,书中关于“碰撞检测”的讲解,虽然只是简单的矩形碰撞,但其背后的逻辑和实现方式,为我日后开发更复杂的游戏引擎打下了基础。我曾尝试过书中关于“精灵”(Sprite)的实现,利用屏幕内存的快速复制和擦除,我成功地在屏幕上实现了一个移动的小球。那一刻的兴奋,至今仍清晰地留在我的记忆里。更令我惊喜的是,书中还涉及了一些高级的主题,比如“分形图形”的生成。我曾花费数天时间,尝试着去理解曼德勃勃集合的迭代过程,并将其用 Turbo Pascal 的代码实现。当屏幕上缓缓浮现出那迷人的分形图案时,我深深地感受到了代码的魔力。这本书的价值在于,它不仅教授了技术,更激发了读者的创造力。它让我明白,即便是用相对简单的工具,也能创造出令人惊叹的视觉效果。

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《Graphics Programming in Turbo Pascal》给我带来的,不仅仅是编程技巧的提升,更是一种对计算机图形学原理的深度理解。书中关于“纹理映射”的讲解,让我第一次接触到如何在2D平面上模拟3D的视觉效果。作者通过详细的算法解析和代码示例,展示了如何将一张图片“贴”到三维模型上,从而赋予物体更真实的质感。我曾尝试过书中关于“透视投影”的实现,理解了为什么远处的物体看起来会变小,近处的物体则会变大。这让我开始思考,如何在图形中构建出空间的深度感。书中对于“Z-Buffer”技术的介绍,更是让我对三维场景的绘制有了全新的认识。它解决了“遮挡”问题,确保了只有最靠近摄像机的物体才能被绘制出来。我曾花了很多时间去钻研书中关于“光源模型”的部分,试图理解不同光源(点光源、方向光、环境光)对物体表面的影响,以及如何通过这些模型来模拟出真实世界的光影效果。这本书让我明白,即使是在一个相对“古老”的平台,也可以实现非常逼真的图形效果,关键在于对底层原理的深刻理解和巧妙的应用。

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《Graphics Programming in Turbo Pascal》这本书,对于我这个在图形编程领域摸索多年的老兵来说,简直就像是找到了失散多年的至宝。它的独特之处在于,它没有仅仅停留在语法层面,而是深入到了图形学的核心概念。例如,书中关于光栅图形和矢量图形的对比分析,以及它们各自的优劣势,让我对图形渲染有了更深刻的理解。我记得有一个章节专门讲到了“裁剪”算法,书中通过多个示例,详细解析了梁友栋裁剪算法和李靖裁剪算法的实现细节,并且还对比了它们的性能表现。这让我明白,即使是看似简单的图形裁剪,其中也蕴含着大量的优化空间和巧妙的设计。作者的讲解方式也非常独特,他擅长将复杂的数学模型转化为易于理解的伪代码,然后再将其转化为 Turbo Pascal 的实际代码。这使得即使是对数学不那么精通的读者,也能通过代码来理解算法的原理。书中对于“Dithering”技术的介绍,也让我大开眼界,它能够模拟出更丰富的颜色层次,对于在有限颜色深度的显示器上呈现出高质量的图像至关重要。我曾尝试过书中关于“光照模型”的章节,用代码模拟出简单的漫反射和镜面反射效果,虽然当时的硬件条件有限,但那种“让物体看起来有立体感”的成就感,至今难忘。这本书让我意识到,图形编程远不止是画线画圈,它是一门融合了数学、计算机科学和艺术的学科。

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这本书让我对 Turbo Pascal 作为一个图形编程平台有了更深的认识。虽然它可能不像现代的图形API那样功能强大,但在那个时代,它提供了非常灵活和直接的硬件控制能力。我尤其欣赏书中关于“直接显存访问”的讲解,让我明白了如何通过直接操作显存来加速图形的绘制。这对于实现高速动画至关重要。书中还探讨了“中断处理”在图形编程中的应用,例如利用定时器中断来控制动画的帧率,或者响应用户的键盘输入。我曾尝试过书中关于“调色板管理”的章节,学习如何动态地改变颜色的映射关系,从而在有限的颜色深度下实现更丰富的色彩变化。书中还涉及了一些关于“声音和图形的结合”,例如在动画播放时伴随简单的音效,这让我初步接触到了多媒体编程的概念。这本书的价值在于,它展现了在技术限制下,程序员如何通过智慧和创造力来突破界限。

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《Graphics Programming in Turbo Pascal》是一本非常注重实践的书籍,它的每一个章节都伴随着大量的代码示例和实际应用。我印象深刻的是书中关于“交互式图形”的章节。它讲解了如何通过键盘和鼠标输入来控制屏幕上的图形对象,例如拖动、缩放和旋转。这让我第一次体验到,图形不再是静态的展示,而是可以与用户进行实时交互的。书中还涉及了“菜单和窗口”的设计,虽然是基于DOS环境的简易实现,但其背后的UI设计理念对于理解现代GUI系统仍然有启发意义。我曾尝试过书中关于“画刷和画笔”的模拟,学习如何利用不同的图形元素来绘制出更具表现力的线条和填充区域。书中还探讨了“图像处理”的一些基础技术,例如灰度化、二值化和边缘检测,这让我看到了图形编程在图像分析领域的潜力。这本书的价值在于,它将抽象的图形概念与具体的编程实现紧密结合,让读者在动手实践中获得成就感。

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这本书的魅力,在于它将抽象的数学公式转化为具体的视觉元素,让读者在实践中学习。我尤其对书中关于“曲线和曲面”的章节印象深刻。除了之前提到的贝塞尔曲线,书中还介绍了B-spline曲线,以及如何利用它们来创建平滑且可控的曲线段。这对于设计游戏中的角色路径或者UI界面的圆角都非常有帮助。我曾尝试过书中关于“曲面细分”的讲解,理解了如何将简单的多边形“细化”成更平滑的曲面,从而在视觉上获得更好的效果。书中还涉及了“扫描线填充算法”的优化,讲解了如何通过预处理和数据结构来提高填充效率。我记得书中有一个章节专门讨论了“抗锯齿”技术,虽然当时的实现方式可能比较基础,但它让我意识到了在数字图像中,如何处理那些“锯齿状”的边缘,让画面看起来更细腻。这本书的价值在于,它并没有回避图形编程中的难点,而是将它们一一剖析,并提供了切实可行的解决方案。它教会了我如何从宏观的图形概念,逐步深入到微观的像素级别,并最终实现复杂的视觉效果。

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我一直认为,技术书籍应该是有温度的,而《Graphics Programming in Turbo Pascal》恰恰做到了这一点。书中的语言生动有趣,作者的讲解充满热情,仿佛在与读者进行一次愉快的技术交流。我特别喜欢书中关于“视点变换”的讲解,让我理解了如何通过平移、旋转和缩放来改变观察者在三维空间中的位置和方向。这对于构建虚拟场景至关重要。书中还探讨了“投影”的概念,包括正交投影和透视投影,以及它们在不同应用场景下的选择。我曾尝试过书中关于“线框模型”的绘制,虽然只是简单的线条勾勒,但却能够清晰地展现出三维物体的结构。书中还介绍了一些关于“可见性判定”的方法,例如画家算法,让我理解了在绘制复杂场景时,如何有效地判断哪些物体是可见的。这本书的价值在于,它不仅提供了技术知识,更传递了一种探索未知的热情和解决问题的勇气。

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