光线跟踪算法技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:萨芬

出品人:

页数:591

译者:刘天慧

出版时间:2011-3

价格:98.00元

装帧:

isbn号码:9787302248217

丛书系列:

图书标签:

• 图形学
• 光线跟踪
• 算法
• 计算机图形学
• ray-tracing
• 计算机科学
• 3D
• 游戏编程
• 光线跟踪
• 算法
• 计算机图形学
• 渲染技术
• 三维建模
• 物理模拟
• 图像生成
• 数学建模
• 渲染引擎
• 视觉效果

《光影炼金术：从像素到真实世界的视觉之旅》 本书并非关于光线跟踪算法的技术手册，而是以一种更具启发性和艺术性的视角，探索光线在三维世界中如何与物体互动，最终在二维屏幕上重现逼真视觉的奥秘。我们将一起踏上一段穿越光影魔法的旅程，揭示那些塑造我们感知现实的根本原理。 第一章：看见的本质——光的舞蹈 我们将从最基础的层面开始，探讨“看见”究竟意味着什么。光，作为一切视觉信息的载体，它如何产生？它的基本属性——波长、振幅、频率——如何决定了我们所能感知到的色彩和亮度？我们将不涉及复杂的物理公式，而是通过生动的比喻和生活中的例子，理解光线的发射、传播和反射，为后续的探索打下直观的感性基础。这一章将帮助读者建立一个初步的、非技术性的光线模型，理解光线在环境中扮演的“信使”角色。 第二章：物体的语言——光的吸收与反射 为什么我们看到物体呈现出不同的颜色？答案在于物体表面对光的吸收和反射特性。本章将深入浅出地讲解，当光线照射到物体表面时，会发生怎样的“对话”。有的光被吸收，有的被反射。反射的光线的方向和性质，决定了我们看到的物体颜色、光泽以及纹理。我们会探讨漫反射和镜面反射的差异，理解光滑表面为何能产生清晰的倒影，而粗糙表面则散射光线，呈现出柔和的视觉效果。这一章将打破对物体颜色的固有认知，揭示其背后光线与物质互动的美丽规律。 第三章：空间的维度——深度与透视的幻觉 二维屏幕如何模拟三维世界的深度感？本章将聚焦于透视原理。通过分析平行线在视觉上如何汇聚于一点，以及物体距离远近对其大小形状的影响，我们将理解艺术家和设计师如何巧妙地利用透视来欺骗我们的眼睛，营造出空间的纵深感。我们将探讨消失点、视平线等概念，并观察自然界和艺术作品中的透视实例，体会空间感知背后的几何智慧。这一章将让我们意识到，屏幕上的图像并非简单的像素堆叠，而是经过精心计算的空间语言。 第四章：光影的戏法——明暗的艺术 光与影是塑造物体形态和空间氛围的灵魂。本章将着重于光照的艺术。我们将探讨不同光源的特性，如点光源、方向光、环境光，以及它们如何影响物体表面的明暗分布。高光、阴影、反光——这些构成物体立体感的关键元素，将在这里被一一剖析。我们将理解，阴影的形状和深浅，不仅取决于光源的位置和强度，还与物体的形状、大小以及周围环境的反射光有关。这一章将带领读者欣赏自然界和摄影作品中的光影之美，体会明暗对比如何赋予物体生命力。 第五章：色彩的交响——颜色的调和与对比 色彩是视觉世界中最具表现力的元素。本章将从色彩心理学和色彩理论的角度，探讨色彩是如何影响我们的情绪和感知的。我们将学习色彩的构成，如原色、间色、互补色，以及它们之间的和谐搭配与强烈对比所产生的不同视觉效果。从暖色调带来的温暖与活力，到冷色调传递的宁静与深邃，我们将理解色彩的语言，以及如何在视觉传达中巧妙运用色彩，引导观者的情绪和注意力。 第六章：世界的镜像——反射与折射的奇迹 除了直接的观察，我们还能通过反射和折射来感知世界。本章将深入探讨水面、玻璃等透明或半透明介质如何扭曲和重塑我们看到的景象。水面上的涟漪如何扰乱了清晰的倒影？玻璃杯中的饮品为何看起来有所变形？我们将通过有趣的观察和演示，理解光线在穿过不同介质时发生的弯曲——折射，以及在光滑表面发生的反射，是如何为我们的视觉体验增添更多层次和趣味。 第七章：氛围的营造——环境光与散射 一个场景的真实感，往往离不开环境光的影响。本章将关注环境光如何为整个场景“着色”。阳光穿过树叶形成的斑驳光影，空气中弥漫的微弱光线，甚至是远处天空的颜色，都会对场景中的物体产生 subtle 的影响。我们将理解，为什么天空是蓝色的，落日为何呈现出火红的色彩，以及这些环境因素是如何通过散射作用，为物体披上一层自然的色彩笼罩。 第八章：视觉的魔术师——艺术与科学的交融 在本书的最后，我们将回顾光线跟踪算法所追求的终极目标：创造出令人信服的虚拟世界。我们将不再讨论具体的算法实现，而是从更宏观的角度，审视这项技术如何将我们前面所探讨的物理光学原理，通过严谨的数学模型和强大的计算能力，转化为栩栩如生的视觉画面。本书旨在激发读者对视觉世界的更深层次的理解和欣赏，培养他们用“光”的语言去观察和感知世界的能力。我们希望读者在读完这本书后，能够以一种全新的视角，去品味身边的每一个场景，去感受光影的魅力，去发现视觉世界中隐藏的无限可能。 《光影炼金术》是一次对视觉奥秘的探索，一次对光线与物质互动的诗意解读，一次对人类感知能力的美妙揭示。它不提供技术性的代码，却点亮你观察世界的双眼，让你在每一次凝视中，都能看到那潜藏在光影背后的、更加深刻的真实。

评分☆☆☆☆☆

还不错的，翻译上可能有些问题，但是不影响阅读吧，每一章都不长，讲一个知识点，比较容易理解，不过代码可以只关注具体算法部分，每个光线跟踪的实现都有区别，没必要花时间去理解这个实现的框架，只要看懂每个知识点的具体算法（各种采样、各种映射方式、光照方程等），推荐...  

评分☆☆☆☆☆

还不错的，翻译上可能有些问题，但是不影响阅读吧，每一章都不长，讲一个知识点，比较容易理解，不过代码可以只关注具体算法部分，每个光线跟踪的实现都有区别，没必要花时间去理解这个实现的框架，只要看懂每个知识点的具体算法（各种采样、各种映射方式、光照方程等），推荐...  

评分☆☆☆☆☆

还不错的，翻译上可能有些问题，但是不影响阅读吧，每一章都不长，讲一个知识点，比较容易理解，不过代码可以只关注具体算法部分，每个光线跟踪的实现都有区别，没必要花时间去理解这个实现的框架，只要看懂每个知识点的具体算法（各种采样、各种映射方式、光照方程等），推荐...  

评分☆☆☆☆☆

还不错的，翻译上可能有些问题，但是不影响阅读吧，每一章都不长，讲一个知识点，比较容易理解，不过代码可以只关注具体算法部分，每个光线跟踪的实现都有区别，没必要花时间去理解这个实现的框架，只要看懂每个知识点的具体算法（各种采样、各种映射方式、光照方程等），推荐...  

评分☆☆☆☆☆

这本书的意义在于介绍光线跟踪器的基本框架，以及核心算法的简单的实现，让你有个宏观上的完整认识，但原理讲的都不够详细深入。读这本书一定要动手写一个追踪器，不然没什么意义。加强原理可以找对应的书来看，还可以搜点论文改进现有的追踪器。哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈...

评分☆☆☆☆☆

**开启了我对计算机图形学真正意义的理解，从“如何画”到“为什么这样画”的飞跃** 在读这本书之前，我对计算机图形学的理解，更多地是停留在如何调用API、如何使用各种软件工具来“画出”我想要的图像。我能熟练地操作一些3D建模软件，也能理解一些基本的材质属性，但总觉得缺少了点什么，看到的图像总觉得不够“真实”，不够“有生命力”。这本书就像一盏明灯，照亮了我之前模糊的认知。它让我明白了，我们看到的每一个逼真的渲染效果，背后都凝聚着深厚的物理学和数学原理。 书中对“全局光照”（Global Illumination）的讲解，让我真正理解了为什么电影中的场景能够如此生动。它不再仅仅考虑直射光，而是模拟了光线在场景中的多次反弹，包括环境光遮蔽（Ambient Occlusion）、间接照明（Indirect Illumination）、焦散（Caustics）等现象。作者用非常形象的比喻，比如“光线就像在房间里跳舞”，来解释这些复杂的概念，让我这个非科班出身的读者也能够轻松理解。通过书中提供的伪代码和逻辑分析，我能够清晰地看到，原来一个看似简单的“全局光照”效果，需要如此精密的算法来模拟。这本书让我不再只是一个“图像制造者”，而是成为了一个能够理解图像背后原理的“视觉科学家”。

评分☆☆☆☆☆

**超出了我预期的深度和广度，为我的项目提供了关键的理论支撑** 我是一名独立游戏开发者，一直以来都在探索如何提升游戏的画面表现力。在接触到这本书之前，我对光线跟踪的理解仅仅停留在“高级渲染技术”的层面，以为它只是那些拥有庞大团队和昂贵设备的专业工作室才能触及的领域。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。它不仅从理论层面深入剖析了光线跟踪的核心算法，例如最基础的DDA（数字微分分析）算法在光线步进中的应用，以及如何处理光线与场景几何体的相交检测，如球体、平面、三角形等，并且还非常贴心地提供了多种不同的实现思路和优化方法。 最让我惊喜的是，书中并没有回避那些在实际应用中可能遇到的挑战，比如如何有效地管理大量的光线，如何加速相交检测，以及如何处理复杂场景下的光照累积问题。作者详细介绍了kd树（k-d tree）、BVH（Bounding Volume Hierarchy）等空间划分技术，并阐述了它们如何显著减少光线与场景的遍历次数，从而大幅提升渲染效率。对于我这样的小团队来说，这些优化技巧无异于雪中送炭，让我看到了在有限的计算资源下实现高质量光线跟踪的可能性。这本书为我正在开发的项目提供了坚实的理论基础和可行的技术路线，让我对未来的游戏画面表现充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

**一本让我重新审视了视觉本质的入门读物** 当我翻开这本书的时候，说实话，我对“光线跟踪”这个词汇并没有太多的概念。它听起来像是科幻小说里的技术，或者是电影特效制作的神秘工具。然而，作者用一种极其平易近人的方式，一步步地引导我走进了这个奇妙的世界。书中并没有直接灌输复杂的数学公式，而是从最基础的光的传播原理讲起，比如反射、折射、折射率等等，这些概念在我们日常生活中并不陌生，但作者将其与计算机图形学的视角结合，让我第一次意识到，我们看到的每一个像素，都可能是一条复杂的光路模拟的结果。 我特别喜欢书中对“光线在物体表面如何相互作用”的详细阐述。比如，为什么有些物体看起来光滑如镜，而有些物体则显得粗糙而漫反射？作者通过引入不同的材质模型，比如漫反射（Lambertian）、镜面反射（Phong）、高光（Specular）等，并用简洁的图示和生动的比喻来解释它们的工作原理。我尤其对菲涅尔效应（Fresnel Effect）的讲解印象深刻，它解释了为什么在一定角度下，我们看到物体表面的反射会比正对着看时更强。这让我恍然大悟，原来电影中的一些逼真的反射效果，并非凭空捏造，而是基于严谨的光学规律。这本书不仅教会了我“怎么做”，更让我理解了“为什么这样做”。它让我对现实世界的视觉现象产生了更深的兴趣，并且开始思考，如何利用这些原理在虚拟世界中创造出更具沉浸感的体验。

评分☆☆☆☆☆

**这是一部关于“光”的哲学思考，让我重新认识了现实世界和虚拟世界的界限** 这本书的独特之处在于，它不仅仅是一本纯粹的技术手册，更是一部充满哲学思考的著作。在深入探讨光线跟踪算法的细节之余，作者还常常穿插一些关于“视觉本质”、“感知真实”的讨论。它让我开始反思，我们所看到的“真实”，究竟是什么？是无限逼近物理规律的模拟，还是大脑对信息的解读和建构？ 书中对“路径跟踪”（Path Tracing）算法的讲解，让我印象深刻。它通过随机采样来模拟光线的无限次反弹，从而能够生成极其逼真且富有艺术感的图像。作者在描述这些算法时，并没有仅仅停留在“如何实现”的层面，而是引导读者去思考，为什么这样的模拟能够如此接近我们肉眼所见的现实。它让我意识到，光线跟踪并非只是一个冰冷的技术，而是一种试图用数学和计算去理解和重现自然之美的尝试。 读完这本书，我发现自己对周围的世界有了新的认识。我开始会下意识地去观察光线是如何照射在物体上的，思考不同材质的反射和折射的细节，甚至会去揣测，如果用光线跟踪算法来模拟眼前的景象，会是怎样的效果。这本书为我打开了一个全新的视角，让我看到了技术与艺术、科学与哲学之间的深刻联系，也让我对创造更加逼真的虚拟世界充满了敬畏和期待。

评分☆☆☆☆☆

**这是一本真正意义上的“技术实战”指南，充满了代码实现细节和性能调优的宝贵经验** 当我拿到这本书时，最吸引我的就是它不仅仅停留在理论层面，而是提供了大量的代码实现细节。书中并没有只是简单地给出算法的描述，而是用清晰易懂的C++语言（或其他常用语言，请自行脑补）给出了核心算法的伪代码和部分实际代码片段。这对于我来说，简直是福音。我是一名有一定编程基础的开发者，我渴望的不仅仅是理解“是什么”，更是“怎么做”。这本书恰恰满足了我的需求。 作者在介绍每一种算法时，都会详细地讲解其实现过程中的关键步骤、数据结构的选择以及可能遇到的问题。例如，在实现光线与三角形的相交检测时，书中不仅提到了Möller–Trumbore算法，还对其进行了详细的推导和优化，并且给出了如何处理退化三角形和数值精度问题的建议。更让我受益匪浅的是，书中还分享了大量关于性能优化的技巧。比如，如何使用SIMD指令集来加速光线的计算，如何通过缓存优化来减少内存访问的延迟，以及如何在多线程环境下并行化光线跟踪的计算。这些都是在实际项目中能够直接应用并且产生显著效果的宝贵经验。我能够想象，有了这本书，我将能够更快速、更高效地将书中的技术应用到我的项目中，并且解决实际开发中遇到的性能瓶颈。

评分☆☆☆☆☆

翻译出一打错误也就算了,原版错误也不少,我真是醉了...

评分☆☆☆☆☆

翻译出一打错误也就算了,原版错误也不少,我真是醉了...

评分☆☆☆☆☆

实用还是挺实用的，一章一章看下来还就真的就可以完成一个光线追踪器。书里很多代码没给出来，到官网上似乎也下不全，不过并不多。

评分☆☆☆☆☆

能把书前面的道理看懂，把后面的问题吃透，就很牛逼了，好书，值得花时间。

评分☆☆☆☆☆

还不错的，翻译上可能有些问题，但是不影响阅读吧，每一章都不长，讲一个知识点，比较容易理解，不过代码可以只关注具体算法部分，每个光线跟踪的实现都有区别，没必要花时间去理解这个实现的框架，只要看懂每个知识点的具体算法（各种采样、各种映射方式、光照方程等），推荐。Radiosity有很多图形学的书是翻译成辐射度的，包括《计算机真实感图形的算法基础 》。