OpenGL入门：3D计算机图形学数学基础与实践

"《3-D Computer Graphics: A Mathematical Introduction with OpenGL (2004)》是一本专为计算机图形学初学者和高级本科生设计的深入指南，特别是对于那些想要理解计算机图形学基本原理以及背后数学概念的读者。该书强调了在三维计算机图形领域中的核心内容，如OpenGL编程环境的应用，这是一种跨平台的工具，对图形开发具有广泛的应用。 本书的核心章节涵盖了广泛的数学建模和图形处理技术。它首先深入探讨了变换与视图的概念，这是图形渲染的基础，涉及到物体的移动、旋转和缩放等操作。接着，作者详细介绍了照明和着色模型，这些是决定场景真实感的关键因素，包括全局光照（如光线追踪）和辐射度学。书中还涉及了插值与平均算法，它们在图形平滑和细节呈现中扮演重要角色。 贝塞尔曲线和B样条曲线的理论及其在动画和图形编辑中的应用也是重点内容。此外，通过对射线的碰撞检测，探讨了实时场景交互和物理模拟的方法。纹理映射和色彩理论则是增强图像真实感的另一个层面，通过这些技术，图像可以呈现出更丰富的质感和深度。 动画部分包含了对四元数、方向和逆动力学等概念的介绍，这些都是实现流畅动画和角色动作控制的基础。为了确保读者能够顺利理解和应用这些理论，书后还附带了一个复习章节，概述了向量和矩阵的数学背景，这对于图形处理中的许多计算至关重要。 此外，作者还提供了配套的源代码，用于一个 ray tracing 软件包，这不仅有助于理论学习，也便于读者实践所学知识。由于其高级和入门级的适用性，这本书不仅适合课堂教学，也是个人自学的理想资源。对于使用本书，基本的微积分知识是必不可少的先修课程。《3-D Computer Graphics with OpenGL》是一本综合而全面的教材，将引导读者踏上探索三维图形世界的学术之旅。"