三维游戏引擎设计技术及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:水利水电出版社

作者:周炜

出品人:

页数:492

译者:

出版时间:2009-5

价格:58.00元

装帧:

isbn号码:9787508464206

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• C语言程序设计
• 1
• 游戏引擎
• 三维图形
• 计算机图形学
• 游戏开发
• 实时渲染
• DirectX
• OpenGL
• 图形学
• 程序设计
• C++

《数字图像处理与计算机视觉基础》内容简介 第一部分：数字图像处理基础 本书旨在为读者构建一个扎实、系统的数字图像处理理论与实践框架。内容深度覆盖了从基础的图像表示到复杂的高级处理技术，强调理论的数学原理与实际应用之间的紧密联系。 第1章 图像的数学基础与表示 本章深入探讨了数字图像的本质。首先，我们详细解析了连续图像到离散数字图像的采样与量化过程，阐明了奈奎斯特-香农采样定理在图像处理中的实际意义。随后，重点讨论了图像的数学模型，包括二维离散傅里叶变换（DFT）、小波变换（Wavelet Transform）的基础理论及其在图像分析中的应用。我们特别关注了各种图像表示法，如灰度图、彩色模型（RGB, CMY, HSV）的转换与特性，并引入了图像的统计学描述，如直方图分析，为后续的增强和恢复奠定基础。 第2章 图像增强技术 图像增强的目标是提升图像的视觉质量或突出特定信息。本章系统介绍了空间域增强和频率域增强两大类方法。 在空间域，详细讲解了点运算（如幂律变换、对比度拉伸）的数学推导和实现细节。随后，全面覆盖了各种滤波技术，包括线性滤波（如均值滤波、高斯滤波）和非线性滤波（如中值滤波、双边滤波），并对比了它们在去除噪声和保护边缘方面的优缺点。 频率域部分，侧重于傅里叶域滤波器的设计，如理想/修正的低通/高通滤波器，并讨论了傅里叶反变换的应用。此外，我们还探讨了直方图均衡化及其自适应版本（如限制对比度自适应直方图均衡化，CLAHE）的算法流程。 第3章 图像恢复与重建 图像恢复处理的是退化过程（如模糊、噪声）的逆过程。本章首先建立图像退化模型，即退化函数、噪声和原始图像的卷积关系。随后，详细分析了盲解卷积（Blind Deconvolution）和非盲解卷积（Non-Blind Deconvolution）的数学方法。对于噪声和模糊的去除，我们深入探讨了维纳滤波（Wiener Filtering）的原理，并介绍了基于模型的迭代反褶积方法，强调了正则化技术在稳定求解过程中的关键作用。 第4章 图像分割 图像分割是将图像划分为具有相同特征的区域的过程，是高级视觉任务的前提。本章系统梳理了基于阈值的方法，包括全局阈值、局部阈值以及大津法（Otsu’s Method）的原理。接着，深入讲解了基于区域的方法，如区域生长法的实现机制。边缘检测是分割的重要环节，本章详细对比了梯度算子（Sobel, Prewitt）、拉普拉斯算子以及更先进的Canny边缘检测算法的数学模型和性能差异。此外，我们还引入了基于活动轮廓模型（Active Contours）和图割（Graph Cuts）的分割方法，展示了现代分割技术的发展方向。 第二部分：计算机视觉与特征提取 本部分将图像处理的底层技术提升到更高层次的抽象，聚焦于如何从图像中提取有意义的结构信息和语义内容。 第5章 图像变换与几何校正 本章探讨了图像的几何变换及其在校正和配准中的应用。我们详细介绍了刚性变换（平移、旋转）、相似变换和仿射变换的齐次坐标表示和变换矩阵的计算。透视变换（Perspective Transformation）的求解，特别是通过四个对应点求解单应性矩阵（Homography Matrix）的过程，被详尽阐述。这些理论是实现图像校正、三维重建和图像拼接的基石。 第6章 特征检测与描述符 特征是图像内容的核心表示。本章的重点在于鲁棒特征的提取。我们首先分析了角点检测算法，如Harris角点检测的原理。随后，全面介绍了现代特征描述符的发展历程。对尺度不变特征变换（SIFT）和加速鲁棒特征（SURF）的算法流程进行了深入剖析，重点讲解了它们如何实现尺度和旋转不变性。此外，还对比了局部二值模式（LBP）等纹理特征的提取方法。 第7章 图像匹配与目标识别基础 基于提取的特征进行匹配是实现图像间关联的关键。本章讲解了特征点的匹配策略，包括基于距离（如欧氏距离、汉明距离）的最近邻匹配，并引入了比率测试（Ratio Test）来过滤误匹配。为了提高匹配的鲁棒性，我们详细介绍了RANSAC（Random Sample Consensus）算法的迭代过程及其在去除外点（Outliers）方面的有效性。此外，本章还涵盖了基本的模板匹配和结构化搜索方法。 第8章 图像的形态学处理 形态学处理基于集合论，主要用于分析和处理图像的形状信息。本章详细讲解了结构元素（Structuring Element）的概念及其在处理中的作用。核心操作包括膨胀（Dilation）和腐蚀（Erosion）的数学定义。基于此，我们引出了开运算（Opening）和闭运算（Closing），并探讨了它们在去除小噪声点和连接断裂结构中的实际应用。最后，介绍了形态学梯度和顶帽变换的原理。 结论与展望 本书的结构设计遵循了从像素到特征，从增强到理解的递进逻辑。内容详实，理论阐述严谨，并辅以大量算法流程图和数学推导，旨在为读者提供一个坚实的理论基础，使其能够独立理解和实现复杂的图像处理与基础计算机视觉算法。全书强调算法的内在联系和工程实现的可行性，是相关专业学生和工程技术人员的理想参考资料。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，游戏引擎是游戏开发中最核心、最神秘的部分，而《三维游戏引擎设计技术及其应用》这个书名，正好触及了我内心深处的求知欲。我希望这本书能够为我揭示引擎的内在逻辑，让我从一个“使用者”转变为一个能够理解和设计引擎的“创造者”。首先，我对引擎的整体架构设计充满好奇。它会如何讲解如何将渲染、物理、音频、输入、AI等各个子系统有机地组织起来？如何实现模块化和可扩展性？我希望书中能提供一些关于设计模式和架构原则的指导，帮助我理解如何构建一个健壮且易于维护的引擎。其次，图形渲染部分是我关注的重中之重。我期待书中能够详细讲解现代渲染管线的各个阶段，包括顶点处理、光栅化、片段处理，以及如何利用GPU进行高效计算。对HLSL/GLSL着色器语言的深入剖析，以及如何利用它们实现PBR材质、逼真的光照、阴影，和各种屏幕空间特效（如SSAO, SSR）将是极大的亮点。我希望能够理解如何控制每一个像素的最终呈现。此外，物理引擎的设计也是我非常期待的内容。书中会如何讲解碰撞检测的算法，如何实现刚体动力学和关节约束，甚至是如何模拟更复杂的物理现象，如流体或布料？我希望能够理解如何让游戏世界中的物体表现得像现实世界一样。最后，对于“应用”部分，我更加关注如何在实际项目中运用这些技术。我期待书中能提供一些具体的案例，例如，如何构建一个高效的场景加载和管理系统，如何实现流畅的角色动画系统（包括IK、FK、蒙太奇），如何设计一个智能的AI系统，以及如何进行性能分析和优化。如果书中还能涉及到游戏引擎的工具链设计，比如场景编辑器、材质编辑器等，那将是极大的惊喜。我希望这本书能够让我不仅理解“做什么”，更能理解“为什么这样做”，以及“如何做得更好”，从而真正掌握三维游戏引擎的设计精髓。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对技术细节有着近乎偏执追求的游戏爱好者，特别是当涉及到游戏的“引擎”时，那种神秘感和技术深度总让我着迷。看到《三维游戏引擎设计技术及其应用》这个书名，我立刻感到一阵电流般的兴奋。我脑海中浮现的是那些构建游戏世界的幕后功臣，那些让虚拟世界栩栩如生的代码和算法。我希望这本书能为我揭示这些“魔法”的奥秘。首先，我非常好奇书中会如何深入讲解三维数学在游戏引擎中的应用。不仅仅是基础的向量和矩阵运算，我更想知道它们是如何在顶点变换、摄像机控制、光照计算、碰撞检测等各个环节发挥关键作用的。然后，图形渲染绝对是重头戏。我希望书中能够详细阐述从CPU到GPU的渲染流程，包括顶点缓冲、索引缓冲、光栅化、像素着色等各个阶段的细节。关于光照模型，我希望它能涵盖从基础的Phong模型，到更先进的Blinn-Phong，甚至是PBR（Physically Based Rendering）的原理和实现。当然，阴影的生成和处理也是必不可少的，书中会不会介绍各种阴影映射技术，比如Shadow Mapping，以及如何处理软阴影？再者，物理引擎的部分也让我非常期待。如何实现真实的碰撞检测和响应，如何模拟刚体和软体的运动，如何实现各种约束（如铰链、弹簧）？这些都是让游戏世界“活”起来的关键。我希望书中能提供一些算法上的讲解，甚至是一些伪代码示例。最后，对于“应用”部分，我希望它能展示引擎在不同游戏类型中的实际落地，比如如何在FPS游戏中实现精准的射击判定和弹道模拟，如何在RPG游戏中构建宏大的开放世界，或者如何在策略游戏中实现大量的单位AI。如果书中还能涉及一些性能优化的技巧，比如数据结构的优化、算法的改进、以及GPU特性的利用，那这本书的价值将是无与伦比的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对游戏开发充满热情的独立开发者，我一直在寻找一本能够真正深入理解三维游戏引擎底层逻辑的书籍。《三维游戏引擎设计技术及其应用》这个名字，直接戳中了我的痛点。我希望这本书能够像一个经验丰富的向导，带领我穿越游戏引擎的复杂结构，理解其核心的设计理念和实现细节。首先，我对引擎的整体架构设计非常感兴趣。它会如何讲解模块化设计，如何组织各个子系统（如渲染、物理、音频、输入、AI、场景管理）之间的关系，以及如何保证引擎的可扩展性和可维护性？我希望书中能提供一些通用的设计模式和架构原则，帮助我构建自己的引擎。其次，图形渲染部分是我的重点关注对象。我希望书中能够详细讲解现代图形渲染管线的各个阶段，包括顶点处理、几何处理、光栅化、片段处理，以及各种后期处理技术。对HLSL/GLSL着色器语言的深入讲解，以及如何利用它们实现逼真的材质、光照、阴影、以及屏幕空间效果（如SSAO, SSR）将是极大的亮点。我特别期待书中能详细介绍PBR（Physically Based Rendering）的理论和实践，以及如何构建一个灵活的材质系统。物理引擎也是我关注的重点。我希望书中能够阐述碰撞检测算法（如包围盒、GJK算法）、碰撞响应的原理，以及如何实现刚体动力学、软体模拟、和布料模拟。对于“应用”部分，我更加关注如何在实际项目中运用这些技术。我希望书中能提供一些具体的案例，例如，如何构建一个高效的场景加载和管理系统，如何实现流畅的角色动画系统（包括IK、FK、蒙太奇），如何设计一个智能的AI系统，以及如何进行性能分析和优化。如果书中还能涉及到游戏引擎的工具链设计，比如场景编辑器、材质编辑器、动画编辑器等，那将是完美的。我希望这本书能够让我不仅仅“知道”这些技术，更能“理解”它们，并且能够“应用”它们。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够创造出令人沉浸的虚拟世界的“幕后英雄”——游戏引擎——充满敬畏。这本书，《三维游戏引擎设计技术及其应用》，光听名字就让我对接下来的学习之旅充满了期待。我希望它能够成为一本既有理论深度，又有实践指导的宝典。首先，在“设计技术”方面，我迫切希望它能够深入讲解三维图形学的核心概念。从最基本的向量、矩阵变换，到复杂的着色器编程，我都希望能得到清晰的阐释。我尤其关心书中会如何讲解光照模型，从简单的漫反射、镜面反射，到更高级的Physically Based Rendering（PBR），以及各种阴影生成技术（如Shadow Mapping、Shadow Volume）。我希望能理解这些技术如何协同工作，创造出逼真的视觉效果。其次，物理引擎的设计和实现也是我非常感兴趣的部分。一个优秀的游戏引擎，必然离不开强大的物理模拟能力。书中会如何讲解碰撞检测算法，如何实现刚体动力学，如何模拟关节约束，甚至是如何处理流体或布料的模拟？我希望能够理解这些技术如何让游戏世界中的互动更加真实可信。再者，对于“应用”这个关键词，我充满了遐想。我希望这本书能够提供一些具体的案例，展示引擎的各项技术是如何在实际的游戏项目中被整合和应用的。比如，如何利用引擎实现一个高效的场景管理系统，如何构建一个灵活的动画系统，如何设计一个能够驱动NPC行为的AI系统，以及如何在游戏中实现各种炫酷的特效。如果书中还能涉及游戏引擎的性能分析和优化方法，那将是锦上添花。我希望这本书能够帮助我理解游戏引擎的“为什么”，以及“如何做”，让我能够更好地站在巨人的肩膀上，创造属于自己的游戏世界。

评分☆☆☆☆☆

这本《三维游戏引擎设计技术及其应用》光是书名就足以让我这位科班出身的游戏开发爱好者热血沸腾。我一直在寻找一本能够系统性地梳理和讲解游戏引擎底层技术以及实际应用的书籍，而这本书似乎正好契合了我的需求。我非常期待书中能够深入剖析游戏引擎的各个核心模块，例如，场景管理系统，它如何高效地组织和遍历庞大的3D场景？如何实现视锥剔除（Frustum Culling）和遮挡剔除（Occlusion Culling）来优化渲染性能？还有，资源管理系统，它如何处理模型、纹理、音频、动画等各种资源，保证加载速度和内存使用效率？更让我感到兴奋的是，我对图形渲染管线的底层实现原理非常感兴趣。书中会详细讲解DirectX或Vulkan等图形API的调用流程吗？会介绍如何编写高效的GPU着色器，实现逼真的光照、阴影、后处理效果吗？比如，PBR（Physically Based Rendering）的理论和实践，材质系统的设计，以及如何实现动态全局光照等高级技术。此外，这本书的“应用”部分也让我充满了期待。我希望它能提供一些实际的游戏开发案例，例如，如何利用引擎实现一个高质量的角色动画系统，包括骨骼动画、蒙特吉动画、IK（Inverse Kinematics）等；如何构建一个富有表现力的粒子系统，用于表现爆炸、火焰、魔法等特效；以及如何设计和实现一个灵活的AI系统，让游戏中的NPC行为更加智能和生动。如果书中还能涉及游戏引擎的跨平台开发、网络同步、以及工具链的设计，那将是极大的惊喜。毕竟，一个完整且成熟的游戏引擎，必然包含许多看似不直接与图形或物理相关，但却至关重要的组成部分。我对这本书抱有极高的期望，希望它能成为我游戏引擎设计道路上的重要基石。

评分☆☆☆☆☆

看到《三维游戏引擎设计技术及其应用》这个书名，我脑海中立刻浮现出那些令人惊叹的游戏画面，以及支撑它们背后那庞大而复杂的代码体系。我一直对游戏引擎的内部工作原理充满好奇，这本书听起来正是揭示这些奥秘的钥匙。我期待它能够带我深入了解引擎的方方面面。首先，从“设计技术”这个角度，我希望这本书能够系统地梳理出游戏引擎的各个模块，例如，它会如何讲解渲染系统，包括如何处理模型、材质、光照、阴影，以及如何利用DirectX或Vulkan等图形API？我渴望理解各种渲染技术的原理和优劣，比如延迟渲染（Deferred Rendering）和前向渲染（Forward Rendering）的区别，以及如何实现逼真的全局光照。其次，我对于物理引擎的实现也非常感兴趣。它如何模拟现实世界的物理规律，例如重力、碰撞、摩擦力？书中是否会介绍一些经典的物理引擎算法，如碰撞检测中的包围盒层次结构（Bounding Volume Hierarchies）和GJK算法？我希望能理解如何让游戏中的物体表现得像真实世界一样。再者，我非常期待书中能够涵盖游戏引擎的性能优化策略。毕竟，一个再强大的引擎，如果不能流畅运行，也难以称得上优秀。书中是否会介绍一些常见的优化技巧，比如LOD（Level of Detail）、遮挡剔除（Occlusion Culling）、以及如何有效地管理内存和CPU资源？最后，关于“应用”部分，我希望它能提供一些实际的游戏开发案例。例如，如何利用引擎实现一个完整的角色动画系统，包括蒙太奇（Montage）、IK（Inverse Kinematics）等；如何构建一个灵活的粒子系统，用于表现各种华丽的特效；以及如何设计和实现一个具备智能行为的AI系统。如果书中还能提及一些跨平台开发、工具链设计方面的经验，那将是极大的加分项。我希望这本书能够让我从“如何设计”到“如何应用”，全面地掌握三维游戏引擎的相关知识。

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都对游戏背后的技术原理有着浓厚的兴趣，而《三维游戏引擎设计技术及其应用》这个书名，恰好点燃了我对深入探索游戏引擎核心机制的渴望。想象一下，我们玩的那些令人惊叹的3D游戏，其背后隐藏着多少精妙的设计和严谨的工程实践？这本书，我希望它能成为我的向导，带我一步步解开这个秘密。我非常好奇，书中会如何讲解3D图形渲染的方方面面，从最基础的顶点数据处理，到纹理映射、光照计算，再到复杂的着色器语言（如HLSL或GLSL）的应用，甚至是如何实现实时全局光照和体积光。我希望它能清晰地解释各种渲染管线的优缺点，以及如何根据不同的需求进行选择和优化。除了视觉效果，我同样对物理模拟和碰撞检测的技术深感兴趣。一本优秀的游戏引擎，必然需要强大的物理引擎来支撑真实的互动体验。书中会详细介绍哪些物理引擎的算法？如何实现刚体动力学、碰撞响应、关节约束等等？这些都是我非常期待的内容。此外，游戏引擎的性能优化也是一个至关重要的环节。我希望书中能提供一些行之有效的优化策略，例如 LOD（Level of Detail）技术、遮挡剔除、批处理技术，以及如何有效地管理内存和CPU资源。对于“应用”这个词，我也充满了遐想。这本书会不会介绍一些实际的游戏项目案例，展示如何将引擎的各种技术应用到具体的游戏开发场景中？比如，如何在游戏中实现动态的天气系统，或者如何构建一个逼真的水体模拟？如果书中能分享一些游戏引擎在不同类型游戏（如RPG、FPS、策略类）中的应用经验，那无疑会极大地拓宽我的视野，让我对游戏引擎的实际价值有更深刻的理解。我期待这本书不仅能教授“做什么”，更能教会我“为什么这样做”，以及“如何做得更好”。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对游戏开发抱有热情，但技术基础相对薄弱的读者，我一直在寻找一本能够系统性地引导我理解三维游戏引擎的书。《三维游戏引擎设计技术及其应用》这个名字，听起来就包含了我想要学习的所有关键要素。我希望这本书能够从最基础的概念讲起，逐步深入到复杂的技术细节，并且能够清晰地解释“为什么”要这样做。首先，我非常想了解，构建一个三维游戏引擎需要哪些核心的组成部分？它会如何讲解场景管理，是如何组织和渲染一个庞大而复杂的3D世界的？我希望书中能解释视锥体剔除、遮挡剔除等优化技术是如何工作的。其次，图形渲染是游戏引擎的灵魂。我期待书中能够详细介绍渲染管线的各个阶段，从顶点数据的加载到最终像素的绘制。对着色器（Shader）的讲解，特别是如何利用HLSL或GLSL语言来实现各种光照效果、材质表现，以及后处理效果（如景深、运动模糊），将是我关注的重点。我希望能够理解PBR（Physically Based Rendering）的原理，并知道如何在引擎中实现它。此外，物理引擎也是我非常好奇的部分。书中会如何讲解碰撞检测和响应？如何实现刚体动力学、关节约束，以及更高级的模拟，如流体或布料？我希望能够理解这些技术如何让游戏世界中的物体与环境产生真实的互动。最后，“应用”部分对我来说至关重要。我希望书中能展示引擎在实际游戏开发中的应用场景，例如，如何利用引擎实现一个高质量的角色动画系统，如何创建逼真的特效，如何构建智能的NPC行为，以及如何进行性能分析和优化。我希望这本书能够成为我学习游戏引擎设计的一块坚实基石，让我能够更好地理解和参与到游戏开发的世界中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就充满了技术深度和前沿感，我作为一个对游戏开发充满好奇，尤其是对游戏引擎这种幕后英雄感到着迷的普通读者，对它充满了期待。我脑海中浮现的，不仅仅是各种酷炫的游戏画面，更是它们背后那些精巧绝伦的算法、高效的渲染管线、逼真的物理模拟，以及如何将这些复杂的概念整合成一个稳定、易用的工具。我希望这本书能够像一位经验丰富的导师，一步步地带领我揭开三维游戏引擎的神秘面纱。从最基础的数学原理，比如向量、矩阵在三维空间中的运用，到图形学中光照模型、阴影绘制的奥秘，再到物理引擎如何模拟重力、碰撞，甚至是更高级的AI系统如何驱动NPC的行为，我都渴望能够深入了解。我尤其期待书中能详细讲解如何设计和实现一个完整的游戏引擎，包括场景管理、资源加载、渲染流程、输入处理等等。会不会有对不同渲染技术（如Deferred Rendering, Forward Rendering）的深入剖析？会不会介绍如何优化性能，让游戏在各种硬件平台上都能流畅运行？这些都是我迫切想要知道的。这本书的“技术”二字，让我相信它不仅仅是理论的堆砌，更会有实操的指导，或许会包含一些伪代码或者设计模式的介绍，帮助我理解实际开发中的挑战和解决方案。我甚至希望书中能够触及到游戏引擎的架构设计，比如如何模块化、如何扩展，以及如何应对大型项目的复杂性。如果还能提到一些业界知名的游戏引擎，比如Unreal Engine或者Unity，在某些技术点上的实现思路，那将是锦上添花。毕竟，学习别人的成功经验，总能为自己的探索少走弯路。总而言之，这本书是我游戏引擎知识版图上的一块重要拼图，我期待它能给我带来一场充实且富有启发性的学习之旅。

评分☆☆☆☆☆

我一直对游戏引擎如何将抽象的数学和计算机科学概念转化为生动逼真的虚拟世界感到着迷。这本书，《三维游戏引擎设计技术及其应用》，恰好满足了我探索这一切背后运作机制的好奇心。我期待它能成为一本既有深度又不失易懂的指南。首先，对于“设计技术”这部分，我非常希望它能从最基础的图形学原理讲起，例如三维坐标系、向量、矩阵、四元数在空间变换和相机控制中的应用。我渴望理解画家们如何将模型渲染到屏幕上，这其中涉及到哪些算法？比如，如何实现裁剪、剔除、光栅化？光照模型是否会深入讲解，从Lambert到Phong，再到更现代的PBR，以及各种阴影算法的实现细节？我特别好奇，书中是否会介绍如何利用GPU进行高效的并行计算，比如通过着色器编程实现复杂的视觉效果。再者，我对于物理模拟的实现也非常感兴趣。现实世界中的物体如何遵循物理定律？碰撞是如何被检测和处理的？书中是否会介绍例如物理引擎中的一些常用算法，如碰撞检测中的AABB、OBB、球体检测，以及运动学和动力学模拟的方程？我希望它能解释清楚，如何让游戏中的物体不仅仅是静态的模型，而是能够进行真实的互动。最后，对于“应用”部分，我希望它能提供一些实际的例子，展示这些设计技术是如何被集成到实际的游戏项目中的。比如，一个引擎是如何管理复杂的场景，如何加载和渲染大量的模型和纹理，如何处理玩家的输入，如何驱动角色的动画，以及如何构建游戏中的AI行为。我希望它能让我看到，理论知识如何落地，成为一个个可玩的游戏。如果书中还能包含一些性能优化方面的讨论，例如如何进行代码和算法的优化，如何利用GPU的特性，那这本书的价值将是巨大的。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆