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解析3D世界坐标、透视投影模型及高级编程概念。
内容简介
本书推导解释了3D世界的1的具体含义，包括3D编程最常使用的5个坐标1的意义。对于透视投影的3D坐标1，推导了用户使用的透视投影变换。原创性地提出了一个透视投影的一般模型。基于这个一般模型做了一些数学算法上的改进，得到了基于透视除法的透视投影。此外，也分析了模型视图变换，窗口变换，纹理映射等对3D世界的1的影响。对于正交投影，则分析了基于正交投影的Skia的顶点坐标，纹理坐标特点，一些高级的3D编程概念如光线追踪，延迟渲染，阴影纹理等。
章节目录
封面页
书名页
版权页
作者简介
内容简介
前言
目录
第1章 3D程序分析方法
1.1 输入顶点数据
1.1.1 描述顶点
1.1.2 传递顶点
1.1.3 绑定顶点缓冲区
1.2 输入MVP数据
1.3 输入纹理
1.3.1 创建并传递纹理
1.3.2 绑定纹理
1.4 输出帧缓冲
1.5 数据处理过程
1.6 TensorFlow JS的输入输出
1.7 Vulkan的输入输出
1.8 GL和Vulkan的线程模型
1.9 源码下载和编译
小结
第2章 3D图形学基础
2.1 符号和约定
2.2 向量的基本运算
2.3 齐次坐标
2.3.1 4×4齐次矩阵
2.3.2 平行线相交
2.4 顶点、三角形、片元
2.5 光栅化原语
2.6 视 景 体
2.7 光照模型
小结
第3章 透视投影
3.1 左右手坐标系
3.2 3D坐标和坐标系
3.3 3D流水线
3.4 小孔成像
3.5 模型变换和世界变换的意义
3.6 透视投影的几何模型
3.6.1 眼睛坐标到投影坐标
3.6.2 投影坐标到NDC坐标——xy分量
3.6.3 眼睛坐标到NDC坐标——xy分量
3.6.4 眼睛坐标到NDC坐标——z分量
3.6.5 裁剪
3.6.6 透视投影的几何模型
3.6.7 几何模型的算法分析
3.7 透视投影的透视除法模型
3.7.1 眼睛坐标到裁剪坐标——xy分量
3.7.2 眼睛坐标到NDC坐标——zw分量
3.7.3 透视除法
3.7.4 裁剪
3.7.5 FOV表示透视投影矩阵
3.7.6 真实深度
小结
第4章 视图变换和眼睛坐标系
4.1 平 移
4.2 旋 转
4.3 视图变换矩阵
4.4 示 例
小结
第5章 正交投影
5.1 坐标系和坐标变换
5.2 正交投影变换
小结
第6章 视口变换
6.1 NDC到窗口的变换
6.2 NDC到[0，1]的变换
小结
第7章 3D顶点——3D世界的1
7.1 眼睛坐标
7.2 正交投影
7.3 透视投影
小结
第8章 纹理坐标
8.1 像素和多重采样
8.2 三角形插值
8.2.1 最近距离法
8.2.2 加权距离法
8.2.3 重心坐标法
8.3 纹理映射和纹理坐标
8.3.1 环绕模式
8.3.2 非全窗口输出
8.3.3 全窗口输出：NDC顶点坐标1，uv小于1
8.3.4 全窗口输出：NDC顶点坐标1，uv大于1
8.3.5 非归一化的纹理坐标
8.4 点原语及其纹理坐标
8.5 网格和纹理映射
8.5.1 Blender介绍
8.5.2 平面纹理映射
8.5.3 球体纹理映射
小结
第9章 VR枕形畸变
9.1 理想薄凸透镜的放大率
9.2 厚凸透镜的畸变
9.2.1 厚凸透镜的基点和焦距公式
9.2.2 厚凸透镜的畸变
9.2.3 厚凸透镜放大率的泰勒级数
9.3 畸变校正
9.3.1 像差畸变校正
9.3.2 像比例畸变校正
小结
第10章 一种特殊的全窗口显示的方法
10.1 三个顶点实现全窗口显示
10.2 0顶点实现全窗口显示
小结
第11章 光线追踪
11.1 正向追踪和逆向追踪
11.2 光线追踪过程
11.3 射线生成
11.4 FOV、像的大小、占屏比
11.5 光线追踪实现远小近大
11.6 光线追踪平面
11.6.1 射线和平面的关系
11.6.2 射线和平面相交的实现
11.6.3 Skybox
11.7 光线追踪三角形
11.7.1 射线和三角形的相交
11.7.2 光线追踪三角形实现
11.8 光线追踪球
11.8.1 射线和球的相交
11.8.2 光照计算
11.8.3 光线追踪的1
11.9 光线追踪的阴影实现
11.10 光线追踪和光栅化对比
11.11 示 例
小结
第12章 透视投影的其他应用
12.1 双摄像头立体成像
12.2 延迟渲染
12.2.1 深度测试剔除所有被遮挡的点
12.2.2 示例
12.3 阴 影
12.3.1 生成最近深度纹理
12.3.2 使用深度纹理
12.3.3 示例
小结
第13章 Skia
13.1 Skia基础
13.1.1 常用接口
13.1.2 Skia矩阵
13.1.3 测试方法
13.2 Skia物体坐标和世界坐标
13.2.1 物体坐标
13.2.2 模型变换
13.3 Skia纹理坐标
13.3.1 顶点坐标不包含模型变换
13.3.2 顶点坐标包含模型变换
13.4 Skia正交投影
13.4.1 正交投影
13.4.2 窗口映射
13.4.3 窗口映射对原点的影响
13.5 Skia图像边缘检测
13.5.1 Sobel算子
13.5.2 实现边缘检测
小结
第14章 一种通用的GPU多进程、多线程框架
14.1 资 源
14.2 纹理Mailbox扩展
14.3 同步Sync标记扩展
14.4 资源的生命周期
14.4.1 显示客户端生产资源
14.4.2 显示客户端到显示合成器的IPC
14.4.3 显示合成器使用资源
14.4.4 删除资源
小结
参考文献
从“1”开始3D编程是2020年由清华大学出版社出版,作者徐星。
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