從1開始3D編程

定　價：￥49.80

作　者：	徐星著
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項：	清華科技大講堂
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302548041	出版時間：	2020-07-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	216	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書推導(dǎo)解釋了3D世界的1的具體含義，包括3D編程最常使用的5個坐標(biāo)1的意義。對于透視投影的3D坐標(biāo)1，推導(dǎo)了用戶使用的透視投影變換。原創(chuàng)性地提出了一個透視投影的一般模型。基于這個一般模型做了一些數(shù)學(xué)算法上的改進(jìn)，得到了基于透視除法的透視投影。此外，也分析了模型視圖變換，窗口變換，紋理映射等對3D世界的1的影響。對于正交投影，則分析了基于正交投影的Skia的頂點坐標(biāo)，紋理坐標(biāo)特點，一些高級的3D編程概念如光線追蹤，延遲渲染，陰影紋理等。

作者簡介

　　徐星，2007年碩士畢業(yè)于武漢大學(xué)無線電物理專業(yè)，工作后專注在操作系統(tǒng)的圖形基礎(chǔ)框架的開發(fā)。目前就職于Intel公司，從事Chromium圖形系統(tǒng)的研發(fā)工作，是Chromium committer。

圖書目錄

目錄

第1章3D程序分析方法

1.1輸入頂點數(shù)據(jù)

1.1.1描述頂點

1.1.2傳遞頂點

1.1.3綁定頂點緩沖區(qū)

1.2輸入MVP數(shù)據(jù)

1.3輸入紋理

1.3.1創(chuàng)建并傳遞紋理

1.3.2綁定紋理

1.4輸出幀緩沖

1.5數(shù)據(jù)處理過程

1.6TensorFlow JS的輸入輸出

1.7Vulkan的輸入輸出

1.8GL和Vulkan的線程模型

1.9源碼下載和編譯

小結(jié)

第2章3D圖形學(xué)基礎(chǔ)

2.1符號和約定

2.2向量的基本運算

2.3齊次坐標(biāo)

2.3.14×4齊次矩陣

2.3.2平行線相交

2.4頂點、三角形、片元

2.5光柵化原語

2.6視景體

2.7光照模型

小結(jié)

第3章透視投影

3.1左右手坐標(biāo)系

3.23D坐標(biāo)和坐標(biāo)系

3.33D流水線

3.4小孔成像

3.5模型變換和世界變換的意義

3.6透視投影的幾何模型

3.6.1眼睛坐標(biāo)到投影坐標(biāo)

3.6.2投影坐標(biāo)到NDC坐標(biāo)——xy分量

3.6.3眼睛坐標(biāo)到NDC坐標(biāo)——xy分量

3.6.4眼睛坐標(biāo)到NDC坐標(biāo)——z分量

3.6.5裁剪

3.6.6透視投影的幾何模型

3.6.7幾何模型的算法分析

3.7透視投影的透視除法模型

3.7.1眼睛坐標(biāo)到裁剪坐標(biāo)——xy分量

3.7.2眼睛坐標(biāo)到NDC坐標(biāo)——zw分量

3.7.3透視除法

3.7.4裁剪

3.7.5FOV表示透視投影矩陣

3.7.6真實深度

小結(jié)

第4章視圖變換和眼睛坐標(biāo)系

4.1平移

4.2旋轉(zhuǎn)

4.3視圖變換矩陣

4.4示例

小結(jié)

第5章正交投影

5.1坐標(biāo)系和坐標(biāo)變換

5.2正交投影變換

小結(jié)

第6章視口變換

6.1NDC到窗口的變換

6.2NDC到［0, 1］的變換

小結(jié)

第7章3D頂點——3D世界的1

7.1眼睛坐標(biāo)

7.2正交投影

7.3透視投影

小結(jié)

第8章紋理坐標(biāo)

8.1像素和多重采樣

8.2三角形插值

8.2.1最近距離法

8.2.2加權(quán)距離法

8.2.3重心坐標(biāo)法

8.3紋理映射和紋理坐標(biāo)

8.3.1環(huán)繞模式

8.3.2非全窗口輸出

8.3.3全窗口輸出： NDC頂點坐標(biāo)1，uv小于1

8.3.4全窗口輸出： NDC頂點坐標(biāo)1，uv大于1

8.3.5非歸一化的紋理坐標(biāo)

8.4點原語及其紋理坐標(biāo)

8.5網(wǎng)格和紋理映射

8.5.1Blender介紹

8.5.2平面紋理映射

8.5.3球體紋理映射

小結(jié)

第9章VR枕形畸變

9.1理想薄凸透鏡的放大率

9.2厚凸透鏡的畸變

9.2.1厚凸透鏡的基點和焦距公式

9.2.2厚凸透鏡的畸變

9.2.3厚凸透鏡放大率的泰勒級數(shù)

9.3畸變校正

9.3.1像差畸變校正

9.3.2像比例畸變校正

小結(jié)

第10章一種特殊的全窗口顯示的方法

10.1三個頂點實現(xiàn)全窗口顯示

10.20頂點實現(xiàn)全窗口顯示

小結(jié)

第11章光線追蹤

11.1正向追蹤和逆向追蹤

11.2光線追蹤過程

11.3射線生成

11.4FOV、像的大小、占屏比

11.5光線追蹤實現(xiàn)遠(yuǎn)小近大

11.6光線追蹤平面

11.6.1射線和平面的關(guān)系

11.6.2射線和平面相交的實現(xiàn)

11.6.3Skybox

11.7光線追蹤三角形

11.7.1射線和三角形的相交

11.7.2光線追蹤三角形實現(xiàn)

11.8光線追蹤球

11.8.1射線和球的相交

11.8.2光照計算

11.8.3光線追蹤的1

11.9光線追蹤的陰影實現(xiàn)

11.10光線追蹤和光柵化對比

11.11示例

小結(jié)

第12章透視投影的其他應(yīng)用

12.1雙攝像頭立體成像

12.2延遲渲染

12.2.1深度測試剔除所有被遮擋的點

12.2.2示例

12.3陰影

12.3.1生成最近深度紋理

12.3.2使用深度紋理

12.3.3示例

小結(jié)

第13章Skia

13.1Skia基礎(chǔ)

13.1.1常用接口

13.1.2Skia矩陣

13.1.3測試方法

13.2Skia物體坐標(biāo)和世界坐標(biāo)

13.2.1物體坐標(biāo)

13.2.2模型變換

13.3Skia紋理坐標(biāo)

13.3.1頂點坐標(biāo)不包含模型變換

13.3.2頂點坐標(biāo)包含模型變換

13.4Skia正交投影

13.4.1正交投影

13.4.2窗口映射

13.4.3窗口映射對原點的影響

13.5Skia圖像邊緣檢測

13.5.1Sobel算子

13.5.2實現(xiàn)邊緣檢測

小結(jié)

第14章一種通用的GPU多進(jìn)程、多線程框架

14.1資源

14.2紋理Mailbox擴展

14.3同步Sync標(biāo)記擴展

14.4資源的生命周期

14.4.1顯示客戶端生產(chǎn)資源

14.4.2顯示客戶端到顯示合成器的IPC

14.4.3顯示合成器使用資源

14.4.4刪除資源

小結(jié)

參考文獻(xiàn)