本书结合307段代码和245幅图表，由浅入深地讲解了C++编程的基础知识。
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本书着重介绍光线追踪渲染器和光栅化渲染器这两大主流渲染器的基本实现过程。
内容简介
本书着重介绍光线追踪渲染器和光栅化渲染器这两大主流渲染器的基本实现过程，以渲染器的需求背景和实现原理作为出发点，辅以必要的简单数学推导过程，从光到阴影与反射，从直线到着色与纹理，逐渐引导出实现渲染器的伪代码，力求使没有丰富编程经验和深厚数学功底的读者也能够完全读懂。
章节目录
- 版权信息
- 版 权
- 内 容 提 要
- 译者序
- 前 言
- 致 谢
- 资源与支持
- 第1章 基础入门概念
- 1.1 画布
- 坐标系
- 1.2 颜色模型
- 1.2.1 减色法模型
- 1.2.2 加色法模型
- 1.2.3 忽略细节
- 1.3 颜色深度和颜色表示法
- 1.4 颜色的处理方法
- 1.5 场景
- 1.6 总结
- 第一部分 光线追踪
- 第2章 基础光线追踪知识
- 2.1 渲染一幅瑞士风景图
- 2.2 基本假设
- 2.3 画布空间到视口空间
- 2.4 追踪射线
- 2.4.1 射线方程
- 2.4.2 球体方程
- 2.4.3 射线与球体相交
- 2.5 渲染我们的第一组球体
- 2.6 总结
- 第3章 光
- 3.1 简化的假设
- 3.2 光源
- 3.2.1 点光
- 3.2.2 方向光
- 3.2.3 环境光
- 3.3 单点光照
- 3.4 漫反射
- 3.4.1 对漫反射的建模
- 3.4.2 漫反射方程
- 3.4.3 球体的法线
- 3.4.4 漫反射的渲染
- 3.5 镜面反射
- 3.5.1 对镜面反射的建模
- 3.5.2 镜面反射的计算项
- 3.5.3 完整的光照方程
- 3.5.4 镜面反射的渲染
- 3.6 总结
- 第4章 阴影和反射
- 4.1 阴影
- 4.1.1 理解阴影
- 4.1.2 包含阴影的渲染
- 4.2 反射
- 4.2.1 镜子和反射
- 4.2.2 包含反射的渲染
- 4.3 总结
- 第5章 扩展光线追踪渲染器
- 5.1 任意相机定位
- 5.2 性能优化
- 5.2.1 并行运算
- 5.2.2 缓存不变值
- 5.2.3 阴影的优化
- 5.2.4 空间结构
- 5.2.5 子采样
- 5.3 支持其他图元
- 5.4 体素构造表示法
- 5.5 透明度
- 光线折射
- 5.6 超采样
- 5.7 总结
- 第二部分 光栅化
- 第6章 直线
- 6.1 描述直线
- 6.2 绘制直线
- 6.3 绘制任意斜率的直线
- 6.4 线性插值函数
- 6.5 总结
- 第7章 填充三角形
- 7.1 绘制线框三角形
- 7.2 绘制填充三角形
- 7.3 总结
- 第8章 着色三角形
- 8.1 定义问题
- 8.2 计算边缘着色
- 8.3 计算内部着色
- 8.4 总结
- 第9章 透视投影
- 9.1 基本假设
- 9.2 查找P'点
- 9.3 透视投影方程
- 9.4 透视投影方程的性质
- 9.5 投影我们的第一个3D物体
- 9.6 总结
- 第10章 场景的描述和渲染
- 10.1 表示一个立方体
- 10.2 模型和模型实例
- 10.3 模型变换
- 10.4 相机变换
- 10.5 变换矩阵
- 10.6 齐次坐标
- 10.6.1 齐次旋转矩阵
- 10.6.2 齐次缩放矩阵
- 10.6.3 齐次平移矩阵
- 10.6.4 齐次投影矩阵
- 10.6.5 齐次视口-画布变换矩阵
- 10.7 回顾变换矩阵
- 10.8 总结
- 第11章 裁剪
- 11.1 裁剪过程概述
- 11.2 裁剪体
- 11.3 使用平面裁剪场景
- 11.4 定义裁剪平面
- 11.5 裁剪整个物体
- 11.6 裁剪三角形
- 线段与平面的交点
- 11.7 裁剪过程的伪代码
- 11.8 渲染管线中的裁剪过程
- 11.9 总结
- 第12章 移除隐藏表面
- 12.1 渲染实体物体
- 12.2 画家算法
- 12.3 深度缓冲
- 使用1/z代替z
- 12.4 背面剔除
- 三角形的分类
- 12.5 总结
- 第13章 着色
- 13.1 着色与光照
- 13.2 扁平化着色
- 13.3 高洛德着色
- 13.4 冯氏着色
- 13.5 总结
- 第14章 纹理
- 14.1 绘制木条箱
- 14.2 双线性滤波
- 14.3 贴图分级细化
- 14.4 三线性滤波
- 14.5 总结
- 第15章 扩展光栅化渲染器
- 15.1 法线映射
- 15.2 环境映射
- 15.3 阴影
- 15.3.1 模板阴影
- 15.3.2 阴影映射
- 15.4 总结
- 编后记
- 附录 线性代数
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计算机图形学入门：3D渲染指南是2022年由人民邮电出版社出版,作者[瑞士] 加布里埃尔·甘贝塔。
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