《着色器之书》是一本深入浅出的Fragment Shaders入门指南,由Patricio Gonzalez Vivo和Jen Lowe合著。本书旨在帮助读者理解并掌握这一复杂但强大的图形编程工具。书中内容包括但不限于以下几个核心知识点: 1. **介绍**:这本书面向的是对图形编程感兴趣的初学者,无论他们是在Unity、Three.js、Processing或openFrameworks等平台工作。作者首先解释了什么是Fragment Shaders,它们在图形渲染中的作用,以及为何它们在性能上具有优势。 2. **入门**: - **什么是Fragment Shader**:这部分详细介绍了片段着色器的概念,即负责处理像素级别的颜色和光照计算的代码。 - **为什么Shader快速**:通过解释GPU并行处理的优势和Shader在硬件上的优化,阐述了Shader如何加速渲染过程。 - **GLSL**:作为标准的着色器语言,GLSL是学习者必须了解的基础,这里会介绍其语法和基本概念。 - **Shader痛苦的原因**:探讨了Shader编程的挑战,如学习曲线陡峭和潜在的精度问题,但同时也强调了其带来的创造可能性。 3. **Hello World和基础设置**: - **HelloWorld示例**:给出了一个简单的入门项目,展示了如何编写并运行第一个基本的Fragment Shader。 - ** uniforms**:讲解了如何在Shader中传递和使用外部变量,如常量、纹理坐标等。 - **gl_FragCoord**:介绍了一个重要的内置变量,用于访问当前正在处理的像素坐标。 4. **算法绘图**: - **形状函数**:介绍了一系列基础的数学函数,如步进函数、平滑步进函数,用于创建复杂的几何形状。 - **颜色混合**:涵盖了颜色混合的基本操作,如线性混合和渐变效果。 - **颜色空间**:讲解了HSB色彩模型,以及在极坐标下使用HSB的技巧。 5. **形状生成**: - **矩形、圆形**:展示如何用Shader生成几何形状。 - **距离场**:解释了距离场的概念,用于制作模糊边缘效果,并探讨其实用性质。 - **矩阵与变换**:介绍了二维矩阵用于变换几何形状,包括平移、旋转和缩放,以及在YUV色彩空间的应用。 通过这些章节,读者能够逐步建立起对Fragment Shader的理解,从基础知识到实际应用,为他们在游戏开发、视觉艺术和实时图形处理领域打下坚实的基础。无论是为了职业发展还是个人兴趣,这都是一本不可或缺的参考书籍。
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