《The Book of Shaders》：Shader入门指南

《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。