3D计算机图形学实用算法第二版概览

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"Practical Algorithms for 3D Computer Graphics, Second Edition" 是一本专注于三维计算机图形学算法实践的书籍,由R. Stuart Ferguson撰写,他在英国女王大学贝尔法斯特分校工作。该书由CRC Press(Taylor & Francis Group的一个印记)出版。 这本书详细探讨了3D计算机图形学中的实用算法,这些算法是游戏开发、电影特效、虚拟现实以及许多其他领域的基础。作者旨在通过实际案例和应用,使读者理解并掌握这些复杂的数学和编程概念。 虽然提供的内容主要是书籍的版权信息,但可以推测书中可能包含以下核心知识点: 1. **坐标系统与变换**:包括三维空间中的点、向量表示,坐标转换(平移、旋转、缩放)以及矩阵运算在3D图形中的应用。 2. **图形管线**:介绍OpenGL或DirectX等图形库的工作原理,涵盖顶点处理、几何渲染、光栅化和像素操作等步骤。 3. **图形建模**:讨论如何创建和编辑3D模型,如多边形建模、细分表面、NURBS曲线和曲面。 4. **光照与着色**:深入讲解光照模型(如Phong模型)、阴影投射、纹理映射以及高级着色技术,如法线贴图和置换贴图。 5. **摄像机与视图控制**:涵盖透视投影、正交投影,以及摄像机运动和视口变换。 6. **动画与物理模拟**:包括关键帧动画、骨骼绑定、物理引擎基础,以及刚体和软体动力学。 7. **图形渲染算法**:如Z缓冲、蒙特卡洛方法、光线追踪以及实时渲染技巧。 8. **交互式图形用户界面**:设计和实现用户友好的图形界面,用于控制和展示3D场景。 9. **图形编程**:可能涉及C++、OpenGL和GLSL(OpenGL着色语言)等相关编程知识。 10. **实例项目**:书中可能包含实际项目,让读者能够将所学应用于实践中,如创建简单的3D游戏或模拟。 本书适合计算机图形学的学生、软件工程师和对3D图形感兴趣的爱好者阅读,通过理论与实践相结合的方式提升在3D图形领域的技能。