最新VC++绘图程序设计技巧与实例教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:王永生

出品人:

页数:660

译者:

出版时间:2001-3-1

价格:68.0

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787030090225

丛书系列:

图书标签:

• cg
• VC
• 11
• VC++
• 绘图
• 图形界面
• 程序设计
• 教程
• 实例
• Windows编程
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《现代C++图像处理与可视化应用实战》 本书聚焦于现代C++语言在图像处理与可视化领域的最新技术与实践应用。从基础概念到高级算法，从二维图形绘制到三维场景建模，本书将带领读者深入探索C++在图形学中的强大能力。 第一部分：现代C++与图形学基础 C++新特性在图形学中的应用： 深入解析C++11、C++14、C++17及C++20等标准引入的关键特性，如智能指针、lambda表达式、右值引用、概念（Concepts）、模块（Modules）等，并阐述它们如何在图形学编程中提升代码的安全性、效率与可读性。我们将通过具体示例展示如何利用这些特性优化内存管理、简化并发编程、提高代码复用性。 高效的数学库与数据结构： 重点介绍用于图形学计算的核心数学库，如Eigen、GLM（OpenGL Mathematics）等，涵盖向量、矩阵运算、四元数、几何变换等内容。同时，介绍适合图形学场景的高效数据结构，如KD树、BVH（Bounding Volume Hierarchy）等，及其在渲染、碰撞检测等方面的应用。 图形API与硬件交互： 详细讲解OpenGL和Vulkan这两个主流图形API的设计理念与使用方法。我们将从绘制第一个三角形开始，逐步学习着色器（Shader）的编写（GLSL/HLSL）、渲染管线（Render Pipeline）的配置、纹理映射、光照模型、深度测试、模板测试等核心概念。重点会放在如何通过API与GPU进行高效交互，最大限度地发挥硬件性能。 第二部分：2D图形绘制与图像处理 矢量图形绘制与管理： 介绍如何使用C++实现矢量图形的绘制，包括贝塞尔曲线、多边形、路径编辑等。探讨如何构建高效的矢量图形渲染引擎，实现平滑缩放和高质量输出。 位图图像处理算法： 深入研究常用的位图图像处理算法，如滤波（高斯模糊、Sobel算子、Laplacian算子）、边缘检测、图像增强（亮度、对比度调整）、色彩空间转换（RGB, HSV, YUV）等。我们将实现这些算法，并分析其计算复杂度与性能优化策略。 图像格式解析与生成： 学习如何解析和生成常见的图像文件格式，如BMP、PNG、JPEG等。我们将实现相关解析器和写入器，理解文件结构的细节，并探讨在内存中进行图像数据的管理与操作。 实时2D渲染技术： 探讨如何在C++中使用OpenGL/Vulkan进行高性能的2D场景渲染。学习精灵（Sprite）渲染、粒子系统（Particle System）、视差滚动（Parallax Scrolling）等技术，并构建一个简单的2D游戏引擎框架。 第三部分：3D图形学原理与可视化应用 3D几何建模与变换： 学习3D模型的基本表示方法，如顶点、边、面。深入理解模型变换（平移、旋转、缩放）、视图变换和投影变换（正交投影、透视投影）的原理及其在3D场景中的应用。 高级光照与材质模型： 探索更复杂的光照模型，包括Phong、Blinn-Phong、PBR（Physically Based Rendering）等。学习如何实现反射、折射、阴影（阴影贴图）、全局光照（Global Illumination）等效果。详细介绍PBR材质的参数设置与实现，以获得更逼真的渲染效果。 纹理技术与高级渲染： 深入学习纹理的应用，包括纹理坐标、纹理过滤（线性、各向异性）、纹理格式。探讨高级纹理技术，如法线贴图（Normal Mapping）、视差贴图（Parallax Mapping）、置换贴图（Displacement Mapping）等，以及它们如何增强模型细节。 3D场景管理与渲染优化： 学习如何构建高效的3D场景管理系统，包括场景图（Scene Graph）、相机管理、视锥体剔除（Frustum Culling）、遮挡剔除（Occlusion Culling）等。探讨各种渲染优化技术，如LOD（Level of Detail）、实例化渲染（Instancing）、多级细节（Mipmapping）等，以提高渲染帧率。 动画与骨骼系统： 介绍3D动画的基础概念，包括关键帧动画、插值。深入学习骨骼动画（Skeletal Animation）的原理，包括骨骼绑定、蒙皮（Skinning）以及动画控制器（Animation Controller）的实现。 可视化应用案例： 通过一系列实际应用案例，展示C++在3D可视化领域的强大实力。例如： 科学数据可视化： 实现医学影像（CT、MRI）的三维重建与可视化，展示流体动力学模拟结果，绘制科学图表与三维散点图。 游戏引擎开发入门： 构建一个简易的3D游戏引擎，实现场景加载、角色控制、碰撞检测、简单的AI行为。 虚拟现实（VR）/增强现实（AR）基础： 探讨VR/AR中的坐标系统、姿态估计、实时渲染挑战，并实现一个简单的VR/AR应用原型。 CAD/CAM软件基础： 实现简单的3D模型导入导出功能，对模型进行基本的操作与分析。 第四部分：性能优化与工具链 GPU计算（CUDA/OpenCL）： 介绍如何利用GPU进行大规模并行计算，以加速图像处理和渲染任务。我们将学习CUDA或OpenCL的基本编程模型，并将其应用于图像滤波、粒子模拟等场景。 性能剖析与调优： 学习使用性能分析工具（如Visual Studio Profiler, Intel VTune Amplifier）来识别代码中的性能瓶颈，并掌握常用的性能优化技巧，如循环展开、函数内联、缓存优化、SIMD指令集应用等。 跨平台开发： 探讨在不同操作系统（Windows, Linux, macOS）下进行C++图形学开发的注意事项，并介绍常用的跨平台图形库和工具。 学习目标： 通过本书的学习，读者将能够： 熟练运用现代C++特性进行高效、安全的图形学编程。 掌握OpenGL/Vulkan API的核心概念与使用方法。 理解并实现多种2D与3D图像处理算法。 构建具有一定复杂度的3D场景，并实现逼真的渲染效果。 了解GPU计算在图形学领域的应用。 掌握性能剖析与代码优化技巧。 具备独立开发图形学相关应用程序的能力。 本书适合有一定C++基础，对计算机图形学、图像处理、可视化技术有浓厚兴趣的开发者、学生和研究人员阅读。我们将提供丰富的代码示例，帮助读者从理论走向实践，掌握将创意转化为视觉现实的强大技能。

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这本书的深度和广度确实令人印象深刻。它不仅仅停留在简单的线条和圆形绘制上，而是深入到了更高级的主题，比如涉及到了一些3D渲染的基础概念的探讨，虽然不是专门的3D教程，但它提供了一个很好的桥梁，让你知道下一步可以往哪个方向深入钻研。我尤其喜欢其中关于性能优化的那一节，作者并没有简单地给出几个“秘诀”，而是详细分析了不同绘图模式下的性能瓶颈所在，并给出了针对性的代码优化方案。这对于我这种希望写出更健壮、更高效程序的进阶用户来说，价值巨大。市面上很多同类书籍往往只教你“怎么做”，但这本书却教你“为什么这么做”以及“如何做得更好”，这种深度思考的引导，是真正的干货。

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从排版和校对来看，这本书的制作水准非常高。代码块的格式统一规范，缩进清晰可见，这一点对于经常需要对照代码调试的程序员来说至关重要，可以有效减少因格式错误导致的调试时间。更重要的是，全书几乎没有发现明显的印刷错误或错别字，这在技术书籍中是难能可贵的，显示出出版社和编辑团队的专业和严谨。我拿在手上翻阅时，纸张的质感也很不错，长时间阅读下来眼睛的疲劳感相对较轻。总之，这是一本在内容深度、讲解清晰度以及书籍制作工艺上都达到了很高水准的优秀作品，我强烈推荐给所有对图形编程有热情的人士。

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我已经尝试着跟着书里的第一章做了一些基础的图形绘制练习，不得不说，作者在讲解基本概念时处理得非常巧妙。他没有一上来就抛出复杂的API调用，而是先用清晰的逻辑图和生活化的比喻，把窗口创建、消息循环这些核心机制讲得透彻明白。我以前看其他资料时，常常被那些晦涩的术语搞得晕头转向，但这本书里，即便是像GDI对象管理这样听起来就很头疼的部分，作者也能用非常易懂的语言串联起来，让人感觉每一步操作都是顺理成章的，而不是被动地死记硬背。这种循序渐进、注重理解而非机械模仿的教学方法，让我感到自己的编程思维正在被慢慢构建起来，而不是仅仅学会了复制粘贴代码。

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说实话，这本书的实例项目选择非常贴合实际需求，很少有那种为了演示技术而强行搭建的脱离实际的例子。里面的每一个小工具、每一个动态效果，似乎都可以在我们日常的工作或者兴趣项目中找到对应的应用场景。比如，作者在讲解位图操作时，模拟了一个简单的图像编辑器滤镜功能，这个过程既锻炼了我们的算法思维，又让人很有成就感。而且，作者在每个大章节的结尾处，通常都会留出一个“挑战性问题”或“扩展方向”，这无疑是激发我们自主学习动力的绝佳方式。它不是把所有答案都喂给你，而是给你一个支架，鼓励你自己去探索更广阔的领域，体现出很强的“授人以渔”的教育理念。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，色彩搭配既专业又不失活泼，立刻就吸引了我的注意力。我本来对编程一直有点畏惧，总觉得那些代码和逻辑太枯燥了，但是看到这本书的排版和配图，感觉亲切了不少。特别是那些案例的截图，展示的效果非常直观，让我对书中的内容充满了期待。我猜这本书的作者肯定在用户体验上下了不少功夫，不是那种生硬的教科书风格，更像是请了一位经验丰富的老师在旁边手把手地教你。这种用心设计的细节，对于初学者来说，简直是福音，能极大地降低学习的心理门槛。我非常看重一本书给读者的第一印象，这本书在这方面做得非常出色，让人忍不住想立刻翻开目录看看里面到底藏了多少宝藏。

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