Computer Graphics Using Java 2D and 3D pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Hong Zhang

出品人:

页数:632

译者:

出版时间:2006-12-16

价格:USD 120.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780130351180

丛书系列:

图书标签:

• java
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• 计算机科学
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• Java
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• 计算机图形学
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《视觉艺术的数字语言：Java 2D与3D图形编程深度解析》 本书将带领您深入探索计算机图形学的迷人世界，聚焦于使用Java 2D和3D API构建生动、动态的视觉体验。如果您渴望将抽象的算法和数据转化为引人入胜的图像、流畅的动画，以及令人身临其境的三维场景，那么这本书将是您不可或缺的指南。 核心内容概述： 本书并非对Java 2D和3D API的简单罗列，而是以理解计算机图形学核心原理为出发点，循序渐进地教授如何运用Java强大的绘图能力来实现从二维平面到三维空间的创意构想。我们将深入探讨以下关键领域： 第一部分：Java 2D——二维世界的无限可能 图形绘制基础： 从绘制基本几何形状（点、线、矩形、椭圆、多边形）开始，掌握`Graphics2D`对象的强大功能。学习如何控制颜色、笔触样式（线宽、虚线、连接点样式）、填充模式，以及如何实现平滑的抗锯齿渲染，让您的线条和形状更加细腻。 变换与几何操作： 理解并熟练运用二维变换，包括平移、旋转、缩放和剪切。您将学会如何通过这些变换组合来创建复杂的图形结构，实现对象的相对运动和变形，为动画打下坚实基础。 图像处理与合成： 探索Java 2D强大的图像加载、显示和处理能力。学习如何操作像素数据，实现图像的平移、缩放、裁剪，以及更高级的图像效果，如模糊、锐化、颜色通道操作等。我们将深入`BufferedImage`的机制，理解其内存表示和操作方式。 文本渲染与排版： 掌握在Java 2D环境中精确控制文本的绘制。学习如何选择字体、设置字号、颜色、样式，并理解字形（glyph）的概念。您将能够实现复杂的文本布局，包括换行、对齐，以及为文本添加特殊效果。 渐变与纹理填充： 学习如何使用线性渐变和径向渐变来为形状添加丰富的色彩过渡，提升视觉表现力。同时，我们将探讨如何使用图像作为纹理来填充形状，创建出更为逼真和吸引人的视觉效果。 复合模式与透明度： 深入理解Alpha混合和各种复合模式（如叠加、乘法、减去等）。这将是实现复杂图形叠加、半透明效果以及创造特殊视觉风格的关键。 事件处理与交互式图形： 将静态图形转化为动态的交互式应用。学习如何监听鼠标和键盘事件，响应用户的操作，实现图形的拖拽、选择、修改等功能，为您的应用程序增加用户互动性。 动画原理与实现： 掌握动画的基本原理，包括帧动画、时间轴动画等。我们将运用Java 2D的绘图能力和事件机制，逐步构建流畅的二维动画，从简单的对象移动到复杂的场景变化。 第二部分：Java 3D——构建沉浸式的三维世界 三维坐标系与几何体： 建立对三维空间直角坐标系、向量和矩阵的深刻理解。学习如何定义和操作三维空间中的点、线、面。您将学会绘制和组合基本的三维图元，如立方体、球体、圆柱体等。 模型构建与组合： 掌握如何构建复杂的3D模型，包括通过顶点、边和面来定义网格（mesh）。学习使用`Shape3D`对象来表示和渲染这些模型。我们将探讨如何通过组合基本几何体来创建更复杂的对象。 材质与光照： 理解材质（material）的概念，包括漫反射、镜面反射、环境光等属性，以及它们如何影响物体表面的外观。深入学习光照模型，包括点光源、方向光、聚光灯等，以及它们如何照亮场景，产生阴影和高光，赋予模型真实感。 相机与视角： 掌握相机（viewpoint）的概念，以及如何控制相机的移动、旋转和缩放来改变观察者的视角。学习理解透视投影和正交投影的区别，以及它们在不同应用场景下的选择。 变换在三维空间的应用： 将二维变换的概念扩展到三维空间。学习如何进行三维的平移、旋转（围绕X、Y、Z轴）和缩放，以及如何应用模型视图变换（Model-View Transform）来定位和定向对象在世界空间中的位置，以及如何应用投影变换（Projection Transform）将3D场景映射到2D屏幕。 纹理映射： 将二维图像应用到三维模型表面，增加细节和真实感。学习如何UV展开（UV unwrapping），将2D纹理坐标映射到3D模型的顶点上，实现逼真的表面纹理效果。 场景图（Scene Graph）概念： 理解并运用场景图这种高效的组织和管理3D场景的结构。学习如何使用`BranchGroup`和`TransformGroup`等节点来构建层次化的场景，简化对象的变换和管理。 动画与交互在三维中的实现： 将动画技术应用于三维场景。学习如何让3D模型动起来，包括物体自身的动画，以及相机和灯光的动态变化。探讨如何实现用户在3D空间中的交互，如第一人称视角控制、物体拾取等。 高级渲染技术简介（选讲）： 根据读者基础，可能会涉及更高级的渲染技术概念，如着色器（shaders）的基本思想，以及如何通过自定义渲染过程来创造独特视觉效果。 学习方法与本书特色： 本书注重理论与实践的结合。每一章都配有详实的示例代码，并提供清晰的解释，帮助您理解代码背后的原理。我们鼓励读者动手实践，修改和扩展示例代码，从而加深理解。本书还包含一系列挑战性练习，旨在帮助您巩固所学知识，并激发您的创新思维。 目标读者： 对计算机图形学感兴趣的初学者。 希望学习如何使用Java进行2D和3D图形编程的学生和开发者。 需要将可视化元素集成到Java应用程序中的软件工程师。 对游戏开发、可视化模拟、数据可视化等领域感兴趣的读者。 通过学习本书，您将不仅掌握Java 2D和3D API的强大功能，更能深刻理解计算机图形学的核心概念，为创作出令人惊叹的数字视觉作品打下坚实的基础。踏上这场视觉编程的探索之旅吧！

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总的来说，这本书的深度无可挑剔，它对图形学核心理论的探讨达到了教科书级别，适合希望系统性补习数学基础的硬核学习者。然而，它在实用性和可操作性上存在严重的短板。它更像是一部面向理论研究的参考书，而非面向工程实践的开发指南。书中缺乏对现代图形API的介绍，例如对GPU编程模型、着色器语言（Shader Language）的探讨几乎为零，这在当前以GPU加速为核心的计算机图形领域，是一个致命的缺失。我阅读完后，虽然对二次投影和光线追踪的基础概念有了更深刻的理解，但我仍然不知道如何用Java去写一个现代意义上的、流畅的3D应用。这本书更像是一张详细的、但只标注了历史地标的地图，它告诉你所有河流的源头和流向，却忘了标记通往现代城市的有效高速公路入口。因此，我必须明确区分，它是一本优秀的“理论导论”，但远非一本实用的“Java图形编程手册”。

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这本书的叙述风格非常古典，简直就像是直接从上世纪九十年代末的计算机科学教材里搬出来的。语言上，它用词考究，句式结构复杂，充满了大量的从句和修饰语，这使得阅读过程充满了“解码”的挑战。我注意到作者在解释概念时，习惯性地会引用大量的历史背景和早期图形学标准，这无疑增加了内容的深度，但也极大地稀释了核心信息的密度。例如，在讨论光照模型时，作者花了大量篇幅追溯了Phong反射模型的演变，并与早期的Lambertian模型进行了详尽的对比，这种对比虽然详实，却让原本清晰的公式变得影影绰绰。我尝试着寻找一些现代的、基于物理的渲染（PBR）的影子或更先进的纹理映射技巧，但在书中几乎找不到任何提及。这让我不禁怀疑，这本书的知识体系是不是停留在OpenGL 1.x或者更早的固定功能管线时代。对于追求前沿技术的现代开发者来说，这种深度和广度的不平衡，使得这本书的实用价值大打折扣，更像是一部图形学史而非应用指南。

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这本书的装帧设计非常吸引人，封面采用了深邃的午夜蓝作为底色，配上一些抽象的光影线条，乍一看还以为是什么高端的科幻小说集。我原本是冲着书名里“Java”这个关键字来的，希望能找到一本能系统梳理2D和3D图形编程的实战指南。然而，当我翻开第一章时，立刻发现我可能误会了这本书的侧重点。它似乎更像是一部关于图形学理论基础的深入探讨，而不是一本手把手的编程教程。大量的数学公式和几何变换的推导占据了相当大的篇幅，对于我这种更偏好直接上手代码的读者来说，阅读起来有些吃力。比如，书中花了整整一个章节来解释齐次坐标系和透视投影的矩阵构建，虽然逻辑严密，但对于只想快速实现一个简单的三维物体旋转的初学者来说，未免显得有些过于“学术化”了。我期待的更多是“如何用Java AWT/Swing或更现代的库（如JavaFX）去高效地绘制和管理复杂的场景”，但这本书似乎更倾向于讲解“为什么这样画是正确的”。整体感觉，它更适合那些已经有一定图形学背景，希望深入理解底层算法原理的研究人员，而不是作为入门或中级开发者的参考手册。

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版面设计和插图质量是这本书给我留下最深刻的“负面印象”。排版非常拥挤，行距极小，导致大段的代码示例和理论推导混杂在一起，视觉疲劳感非常强烈。更令人难以接受的是，书中所有的图形示例——无论是几何体的线框图还是简单的渲染结果——都使用了非常低分辨率的、灰阶的线条图。在讲解如纹理贴图、Z缓冲处理等需要清晰视觉辅助的章节时，这些模糊不清的黑白图示完全无法提供任何实质性的帮助。我不得不频繁地在书本和自己的IDE之间切换，自己动手去编译和运行代码，以期能通过实际运行结果来理解作者想要表达的视觉效果。如果这本书真的旨在教授“图形”的知识，那么至少在视觉呈现上应该展现出一定的专业水准。这种对视觉体验的漠视，使得学习曲线变得异常陡峭，尤其是在试图理解复杂的坐标变换流程时，没有高质量的图例辅助，简直是噩梦一场。

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关于Java的应用层面，这本书的表现可以说是“名不副实”。虽然书名明确提到了“Using Java”，但在实际操作层面，Java似乎仅仅是被用作一个实现这些图形学概念的载体，而非解决问题的核心工具。书中提供的Java代码片段，往往是高度抽象且不完整的，更像是算法伪代码用Java语法包装了一下。我花了不少时间试图将这些片段整合进一个可运行的框架中，却发现它们完全没有考虑Java生态中的实际库调用、事件处理机制，甚至连基本的Swing或AWT组件的生命周期管理都几乎没有涉及。这让这本书的实用性大打折扣——它告诉你如何计算旋转矩阵，但没有告诉你如何有效地在Java事件循环中以每秒60帧的速度刷新这个矩阵的渲染结果。对于期待一本“如何用Java高效构建图形应用”的书籍的读者来说，这本书提供的帮助非常有限，它更像是一本通用的图形学教材，只是恰好选择了Java作为其载体，但并没有真正深入挖掘Java在该领域的最佳实践。

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其实我挺喜欢做这个的...

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