OpenGL編程指南（原書第8版）

定　價：￥129.00

作　者：	（美）Dave Shreiner，Graham Sellers，John Kessenich 等著；王銳等譯
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：	華章程序員書庫
標　簽：	程序設計計算機/網絡

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ISBN：	9787111481133	出版時間：	2014-10-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數：	668	字數：

內容簡介

　　現代OpenGL軟件接口允許開發(fā)人員通過2D和3D對象、顏色圖像和可編程著色器來生成高質量的計算機圖像，以及交互式程序?！禣penGL編程指南（原書第8版）》針對OpenGL4.3版本的各種特性進行了全新闡述，并提供了有關OpenGL和OpenGL著色語言的全面介紹。本書第一次將著色器的技術與以函數功能為中心的經典技術介紹相結合。本書廣泛使用了大量全新的內容和代碼，將最新的OpenGL編程技術呈現在讀者眼前。本書清晰地講解了OpenGL的相關功能與技術，包括幾何對象頂點的傳遞、細分，幾何著色器中的幾何變換，通過片元著色器來操作像素和紋理貼圖，以及基于幀緩存對象和計算著色器的先進數據操作技術?！禣penGL編程指南（原書第8版）》共12章，主要內容有：第1章概述OpenGL主要特性和功能；第2章討論OpenGL中最主要的特性——可編程著色器；第3章介紹使用OpenGL進行幾何體繪制的各種方法，以及一些可以讓渲染更為高效的優(yōu)化手段；第4章闡釋OpenGL對于顏色的處理過程，包括像素的處理、緩存的管理以及像素處理相關的渲染技術；第5章介紹在一個二維計算機屏幕上表現三維場景的操作細節(jié)；第6章討論將幾何模型與圖像結合來創(chuàng)建真實的、高質量的三維模型的方法；第7章介紹計算機圖形的光照效果模擬方法；第8章介紹使用可編程著色器生成紋理和其他表面效果的方法細節(jié)；第9章解釋OpenGL管理和細分幾何表面的著色器功能；第10章介紹在OpenGL渲染流水線中使用著色器進行幾何體圖元修改的特別技術；第11章介紹使用OpenGL幀緩存和緩存內存實現高級渲染技術和非圖形學應用的相關方法；第12章介紹了最新的著色器階段，將通用計算的方法融合到OpenGL的渲染流水線當中。本版新增OpenGL特性包括：有關著色器使用的最佳實踐和參考代碼，以及整個著色管線（包括幾何和細分著色器）的詳細講解。通過計算著色器實現通用計算方法與渲染管線的集成。在應用程序運行時同時綁定多個著色器程序的技術講解。用來實現先進著色技術的最新GLSL特性。針對圖形程序性能優(yōu)化的最新技術介紹。

作者簡介

　　Dave Shreiner，ARM公司的圖形與GPU計算部門主管，自從OpenGL誕生之日起就積極地參與到它的開發(fā)當中。他創(chuàng)建了第一個OpenGL的商業(yè)培訓課程，并且擁有超過20年的OpenGL編程教學經驗。Graham Sellers，《OpenGL超級寶典》的聯(lián)合作者，在AMD負責OpenGL的軟件開發(fā)。他同時還是很多OpenGL特性規(guī)范的作者，并且協(xié)助將OpenGL ES移植到桌面計算機平臺。John Kessenich，OpenGL著色語言的規(guī)范編者，LunarG公司的顧問，負責GLSL的編譯器技術。他在3DLabs和Intel幫助下開發(fā)了OpenGL 2.0和OpenGL ES 2.0。Bill Licea-Kane，AMD的技術部門核心成員，《OpenGL Shading Language Guide》的聯(lián)合作者，OpenGL著色語言技術子部門的負責人。

圖書目錄

推薦語
譯者序
前　言
第1章　OpenGL概述 1
1.1　什么是OpenGL 1
1.2　初識OpenGL程序 2
1.3　OpenGL語法 6
1.4　OpenGL渲染管線 7
1.4.1　準備向OpenGL傳輸數據 8
1.4.2　將數據傳輸到OpenGL 8
1.4.3　頂點著色 9
1.4.4　細分著色 9
1.4.5　幾何著色 9
1.4.6 　圖元裝配 9
1.4.7　剪切 9
1.4.8　光柵化 9
1.4.9　片元著色 10
1.4.10　逐片元的操作 10
1.5　第一個程序：深入分析 10
1.5.1　進入main()函數 10
1.5.2　OpenGL的初始化過程 12
1.5.3　第一次使用OpenGL進行渲染 21
第2章　著色器基礎 25
2.1　著色器與OpenGL 26
2.2　OpenGL的可編程管線 26
2.3　OpenGL著色語言概述 28
2.3.1　使用GLSL構建著色器 28
2.3.2　存儲限制符 34
2.3.3　語句 37
2.3.4　計算的不變性 41
2.3.5　著色器的預處理器 43
2.3.6　編譯器的控制 45
2.3.7　全局著色器編譯選項 45
2.4　數據塊接口 46
2.4.1　uniform塊 46
2.4.2　指定著色器中的uniform塊 47
2.4.3　從應用程序中訪問uniform塊 48
2.4.4　buffer塊 53
2.4.5　in/out塊 54
2.5　著色器的編譯 54
2.5.1　我們的LoadShaders()函數 58
2.6　著色器子程序 58
2.6.1　GLSL的子程序設置 59
2.6.2　選擇著色器子程序 60
2.7　獨立的著色器對象 62
第3章　OpenGL繪制方式 64
3.1　OpenGL圖元 64
3.1.1　點 65
3.1.2　線、條帶與循環(huán)線 66
3.1.3　三角形、條帶與扇面 66
3.2　OpenGL緩存數據 69
3.2.1　創(chuàng)建與分配緩存 69
3.2.2　向緩存輸入和輸出數據 71
3.2.3　訪問緩存的內容 75
3.2.4　丟棄緩存數據 80
3.3　頂點規(guī)范 80
3.3.1　深入討論VertexAttrib-Pointer 81
3.3.2　靜態(tài)頂點屬性的規(guī)范 84
3.4　OpenGL的繪制命令 86
3.4.1　圖元的重啟動 92
3.5　多實例渲染 96
3.5.1　多實例的頂點屬性 97
3.5.2　在著色器中使用實例計數器 102
3.5.3　多實例方法的回顧 104
第4章　顏色、像素和幀緩存 105
4.1　基本顏色理論 106
4.2　緩存及其用途 107
4.2.1　緩存的清除 109
4.2.2　緩存的掩碼 110
4.3　顏色與OpenGL 110
4.3.1　顏色的表達與OpenGL 111
4.3.2　頂點顏色 112
4.3.3　光柵化 114
4.4　多重采樣 115
4.4.1　采樣著色 116
4.5　片元的測試與操作 117
4.5.1　剪切測試 118
4.5.2　多重采樣的片元操作 118
4.5.3　模板測試 119
4.5.4　模板的例子 120
4.5.5　深度測試 122
4.5.6　融混 124
4.5.7　融混參數 125
4.5.8　控制融混的參數 125
4.5.9　融混方程 127
4.5.10　抖動 128
4.5.11　邏輯操作 128
4.5.12　遮擋查詢 129
4.5.13　條件渲染 132
4.6　逐圖元的反走樣 133
4.6.1　線段的反走樣 134
4.6.2　多邊形的反走樣 135
4.7　幀緩存對象 135
4.7.1　渲染緩存 137
4.7.2　創(chuàng)建渲染緩存的存儲空間 138
4.7.3　幀緩存附件 140
4.7.4　幀緩存的完整性 142
4.7.5　幀緩存的無效化 144
4.8　多重渲染緩存的同步寫入 145
4.8.1　選擇顏色緩存來進行讀寫操作 146
4.8.2　雙源融混 148
4.9　像素數據的讀取和拷貝 150
4.10　拷貝像素矩形 152
第5章　視口變換、剪切與反饋 153
5.1　觀察視圖 154
5.1.1　視圖模型 154
5.1.2　相機模型 154
5.1.3　正交視圖模型 157
5.2　用戶變換 158
5.2.1　矩陣乘法的回顧 159
5.2.2　齊次坐標 161
5.2.3　線性變換與矩陣 163
5.2.4 　法線變換 173
5.2.5　OpenGL矩陣 174
5.3　OpenGL變換 177
5.3.1　高級技巧：用戶剪切 178
5.4　transform feedback 179
5.4.1　transform feedback對象 180
5.4.2　transform feedback緩存 181
5.4.3　配置transform feedback的變量 183
5.4.4　transform feedback的啟動和停止 187
5.4.5　transform feedback的示例：粒子系統(tǒng) 189
第6章　紋理 195
6.1　紋理映射 196
6.2　基本紋理類型 197
6.3　創(chuàng)建和初始化紋理 198
6.3.1　紋理格式 202
6.4　代理紋理 207
6.5　設置紋理數據 208
6.5.1　顯式設置紋理數據 208
6.5.2　使用Pixel Unpack緩存 210
6.5.3　從幀緩存拷貝數據 211
6.5.4　從文件加載圖像 212
6.5.5　查詢紋理數據 215
6.5.6　紋理數據布局 215
6.6　采樣器對象 219
6.6.1　采樣器參數 220
6.7　使用紋理 221
6.7.1　紋理坐標 223
6.7.2　組織紋理數據 226
6.7.3　使用多重紋理 227
6.8　復雜紋理類型 229
6.8.1　3維紋理 229
6.8.2　數組紋理 231
6.8.3　立方體映射紋理 231
6.8.4　陰影采樣器 237
6.8.5　深度模板紋理 238
6.8.6　緩存紋理 238
6.9　紋理視圖 240
6.10　壓縮紋理 243
6.11　濾波 245
6.11.1　線性濾波 245
6.11.2　使用和生成mipmap 247
6.11.3　計算mipmap級別 251
6.11.4　mipmap細節(jié)層次控制 252
6.12　高級紋理查詢函數 252
6.12.1　顯式細節(jié)層次 252
6.12.2　顯式梯度設置 253
6.12.3　偏移后的紋理獲取 253
6.12.4　投影紋理 254
6.12.5　著色器中的紋理查詢 254
6.12.6　收集紋素 256
6.12.7　合并特殊函數 256
6.13　點精靈 257
6.13.1　帶紋理的點精靈 257
6.13.2　控制點的外觀 259
6.14　渲染到紋理貼圖 260
6.14.1　丟棄已渲染數據 263
6.15　本章總結 264
6.15.1　紋理回顧 264
6.15.2　紋理的最好實踐 265
第7章　光照與陰影 266
7.1　光照介紹 267
7.2　經典光照模型 267
7.2.1　不同光源類型的片元著色器 268
7.2.2　將計算移到頂點著色器 277
7.2.3　多個光源和材質 279
7.2.4　光照坐標系統(tǒng) 285
7.2.5　經典光照模型的局限 285
7.3　光照模型進階 286
7.3.1　半球光照 286
7.3.2　基于圖像的光照 289
7.3.3　球面光照 293
7.4　陰影映射 296
7.4.1　創(chuàng)建一張陰影貼圖 297
7.4.2　使用陰影貼圖 299
第8章　程序式紋理 303
8.1　程序式紋理 303
8.1.1　規(guī)則的花紋 305
8.1.2　玩具球 311
8.1.3　晶格 318
8.1.4　程序式著色方法的總結 319
8.2　凹凸貼圖映射 319
8.2.1　應用程序設置 321
8.2.2　頂點著色器 323
8.2.3　片元著色器 324
8.2.4　法線貼圖 326
8.3　程序式紋理的反走樣 326
8.3.1　走樣的來源 327
8.3.2　避免走樣問題 328
8.3.3　提高分辨率 329
8.3.4　高頻率的反走樣 330
8.3.5　頻率截斷 337
8.3.6　程序式反走樣的總結 339
8.4　噪聲 339
8.4.1　噪聲的定義 341
8.4.2　噪聲紋理 345
8.4.3　權衡 348
8.4.4　一個簡單的噪聲著色器 349
8.4.5　湍流 351
8.4.6　大理石 353
8.4.7　花崗巖 353
8.4.8　木紋 354
8.4.9　噪聲的總結 357
8.5　更多信息 357
第9章　細分著色器 359
9.1　細分著色器 359
9.2　細分面片 360
9.3　細分控制著色器 361
9.3.1　生成輸出面片的頂點 362
9.3.2　細分控制著色器的變量 362
9.3.3　細分的控制 363
9.4　細分計算著色器 367
9.4.1　設置圖元生成域 368
9.4.2　設置生成圖元的面朝向 368
9.4.3　設置細分坐標的間隔 368
9.4.4　更多的細分計算著色器layout選項 368
9.4.5　設置頂點的位置 369
9.4.6　細分計算著色器的變量 369
9.5　細分實例：茶壺 370
9.5.1　處理面片輸入頂點 370
9.5.2　計算茶壺的細分坐標 371
9.6　更多的細分技術 373
9.6.1　視口相關的細分 373
9.6.2　細分的共享邊與裂縫 375
9.6.3　置換貼圖映射 376
第10章　幾何著色器 377
10.1　創(chuàng)建幾何著色器 378
10.2　幾何著色器的輸入和輸出 380
10.2.1　幾何著色器的輸入 380
10.2.2　特殊的幾何著色器圖元 383
10.2.3　幾何著色器的輸出 387
10.3　產生圖元 389
10.3.1　幾何體的裁減 389
10.3.2　幾何體的擴充 390
10.4　transform feedback高級篇 394
10.4.1　多重輸出流 395
10.4.2　圖元查詢 399
10.4.3　使用transform feedback的結果 400
10.5　幾何著色器的多實例化 408
10.6　多視口與分層渲染 409
10.6.1　視口索引 409
10.6.2　分層渲染 414
10.7　本章小結 417
10.7.1　幾何著色器回顧 417
10.7.2　幾何著色器的經驗談 418
第11章　內存 420
11.1　使用紋理存儲通用數據 420
11.1.1　將紋理綁定到圖像單元 425
11.1.2　圖像數據的讀取和寫入 427
11.2　著色器存儲緩存對象 430
11.2.1　寫入結構化數據 431
11.3　原子操作和同步 431
11.3.1　圖像的原子操作 431
11.3.2　緩存的原子操作 439
11.3.3　同步對象 440
11.3.4　圖像限定符和屏障 444
11.3.5　高性能的原子計數器 452
11.4　示例 455
11.4.1　順序無關的透明 455
第12章　計算著色器 466
12.1　概述 466
12.2　工作組及其執(zhí)行 467
12.2.1　知道工作組的位置 471
12.3　通信與同步 472
12.3.1　通信 473
12.3.2　同步 474
12.4　示例 475
12.4.1　物理模擬 476
12.4.2　圖像處理 481
12.5　本章總結 485
12.5.1　計算著色器回顧 485
12.5.2　計算著色器的最佳實踐 485
附錄A　GLUT基礎知識 487
附錄B　OpenGL ES與WebGL 493
附錄C　內置GLSL變量與函數 504
附錄D　狀態(tài)變量 552
附錄E　齊次坐標與變換矩陣 591
附錄F　OpenGL與窗口系統(tǒng) 596
附錄G　紋理、幀緩存與渲染緩存的浮點格式 612
附錄H　OpenGL程序的調試與優(yōu)化 618
附錄I　緩存對象的布局 632
術語表 635