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☆☆☆☆☆

出版者:Addison-Wesley (C)

作者:Jackie Neider

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1993-02

价格:USD 34.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780201632743

丛书系列:

图书标签:

• OpenGL
• OpenGL
• 图形学
• 计算机图形学
• 游戏开发
• 渲染
• 图形API
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• 编程
• 技术
• 教程

深入探索计算机图形学的前沿：一本聚焦于现代渲染技术的教程 书名：实时光线追踪与可编程管线精解 内容简介 本书旨在为有志于在计算机图形学领域深耕的读者，提供一套全面且深入的现代图形渲染技术体系。我们摒弃对早期固定功能管线的冗余介绍，将全部篇幅集中于当前主流的、驱动高保真实时渲染和离线渲染的尖端技术——基于着色器（Shader-based）的可编程管线，以及正在迅速普及的实时光线追踪（Real-Time Ray Tracing）技术。 本书的结构设计，旨在引导读者从基础的数学原理出发，逐步构建起对复杂渲染方程的理解，最终能够独立设计和实现高性能的图形应用程序。 第一部分：现代图形管线的基石——可编程管线深度剖析 本部分将彻底解析当前GPU架构下，图形渲染流程的每一个阶段，强调程序员如何在这些阶段中通过自定义代码（着色器）来控制最终的图像输出。 第一章：GPU架构与并行计算模型 我们将首先探讨现代GPU的硬件结构，包括流式多处理器（SM/CU）、内存层次结构（如共享内存、L1/L2缓存）以及它们如何适应大规模并行计算。重点将放在理解线程组织、工作组（Workgroup）的概念，以及如何编写高效的计算着色器（Compute Shader）来处理非图形任务。 第二章：深入理解顶点和几何着色 本章细致讲解顶点数据流的生命周期。我们不仅会复习基本的变换矩阵（模型、视图、投影），更会深入到Tessellation（细分）管线的原理与实践。读者将学习如何利用曲面细分和控制点着色器，将低多边形模型动态提升为高精度的曲面，并讨论如何平衡细分级别与性能开销的策略。 第三章：像素的重生——片段处理与深度管理 像素着色器（Fragment Shader）是决定最终图像色彩和光照效果的核心。本章将重点讲解： 高级纹理寻址与采样技术：超越简单的线性插值，探讨各向异性过滤（Anisotropic Filtering）、多级缓存优化以及纹理数组的使用。 深度与模板测试的精确控制：如何避免Z-fighting，实现精确的遮挡剔除，并探讨如何利用深度缓冲区（Z-buffer）进行后处理效果（如雾效、基于深度的模糊）。 早期Z-Pass的效用分析：在现代GPU中何时采用早期深度写入，以及其对Overdraw（过度绘制）的实际影响。 第四章：程序化生成与几何着色器（Geometry Shader）的现代用途 尽管其性能开销较大，几何着色器在某些特定场景下仍有不可替代的作用，如实例化、复杂粒子系统的生成、以及模型数据的动态修改。本章将详细阐述其工作原理，并提供避免常见性能陷阱的实战技巧。 第二部分：光影的物理基础与先进着色模型 要实现照片级的真实感，必须建立在正确的物理光照模型之上。本部分将从理论和实践两方面，构建一套强大的基于物理的渲染（PBR）工具集。 第五章：基于物理的渲染（PBR）原理 PBR不再是可选项，而是行业标准。我们将详细介绍PBR的核心概念： 微表面理论（Microfacet Theory）：理解BRDF（双向反射分布函数）的物理意义，特别是Cook-Torrance模型及其衍生的GGX分布。 能量守恒与菲涅尔效应（Fresnel Effect）：确保反射和漫反射的总能量不会超过输入光照。 金属度与粗糙度的材质表达：如何通过纹理通道准确地编码材料属性，实现金属、电介质等不同物质的表现。 第六章：全局光照（Global Illumination）的近似方法 实时全局光照是现代图形学的圣杯。本章将侧重于高性能的近似技术： 辐射度（Radiosity）的局限性与替代方案：介绍体积光照的概念。 屏幕空间反射（SSR）与屏幕空间环境光遮蔽（SSAO/HBAO）：详述这些技术的工作流程、局限性（如屏幕外信息缺失）及优化采样策略。 预计算辐照度贴图（Irradiance Map）：展示如何预先计算环境光对物体漫反射的影响，实现高效的间接光照。 第三部分：光线追踪的革命——实时与混合渲染 本部分是本书的重点，旨在教会读者如何利用现代GPU硬件加速的光线追踪单元（如NVIDIA RT Cores或AMD Ray Accelerators）来提升渲染质量。 第七章：光线追踪的数学基础与加速结构 我们将从矢量几何出发，构建光线与几何体的交点测试算法。随后，重点剖析加速数据结构： BVH（Bounding Volume Hierarchy，包围盒层次结构）的构建与遍历：详细讲解如何高效地构建BVH，以及GPU如何在遍历过程中利用其实现快速求交。 动态场景下的BVH更新策略：讨论如何处理移动物体，并介绍“TLAS”（Top-Level Acceleration Structure）与“BLAS”（Bottom-Level Acceleration Structure）的协同工作机制。 第八章：实时光线追踪的管线集成与混合渲染 本书不会将光线追踪视为一个完全独立的渲染器，而是强调其与光栅化渲染的无缝集成（Hybrid Rendering）。 阴影与间接光照的替代方案：展示如何用光线追踪来替代传统光栅化方法计算软阴影（Ray Traced Shadows）和精确的漫反射间接光（Ray Traced GI）。 光线追踪着色器类型：深入讲解交集着色器（Intersection Shader）、求交后处理着色器（Any-Hit Shader）和未命中着色器（Miss Shader）在现代API中的具体用途和编程接口。 降噪技术（Denoising）：由于实时光线追踪通常只追踪少量光线，引入时域和空域降噪算法至关重要。我们将分析并实践现代去噪器的实现思路，如A-Trous Wavelet Transform或基于AI的滤波器。 第四部分：性能优化与高级应用 第九章：性能剖析与调试工具链 图形编程的精髓在于性能。本章教授如何使用专业的性能分析工具（如Pix, RenderDoc, 或特定GPU厂商的Profiler）来识别瓶颈：内存带宽、计算单元占用率、同步开销等。重点讲解如何通过着色器分析器来优化指令吞吐量和寄存器压力。 第十章：通用计算（GPGPU）在图形学中的应用 图形API（如Vulkan/DirectX 12）已经深度融合了通用计算能力。我们将探讨如何利用计算着色器执行复杂的物理模拟（如流体、布料）、大规模数据处理（如粒子系统管理），以及在渲染流程中集成这些非图形的计算步骤。 目标读者 本书面向有C++基础，并已掌握至少一种现代图形API（如Vulkan, DirectX 12或Metal）基础概念的进阶程序员、游戏引擎开发者、以及图形学专业研究生。本书的深度和广度，确保读者能够从“如何调用API”的层面，跃升至“如何设计高效渲染算法”的层面。

评分☆☆☆☆☆

感觉大量内容是机翻的，读起来超级不顺。书有问题就算了，然而官网配套的示例代码，也太不完善了。如果书里面每一个小结都能找到正确的可运行代码（实际上，只能找到部分，而且bug超多，我只改通了一部分），我就可以结合代码来阅读这书了。目前看到第六章，还是打算改看SuperB...  

评分☆☆☆☆☆

如题，翻译的很死板，还有错误，第三章看我一阵头晕，还有几章也不怎么样，太僵硬，所幸，很重要的一章——第九章纹理贴图翻译的还差强人意。  

评分☆☆☆☆☆

如题，翻译的很死板，还有错误，第三章看我一阵头晕，还有几章也不怎么样，太僵硬，所幸，很重要的一章——第九章纹理贴图翻译的还差强人意。  

评分☆☆☆☆☆

本书中文版的两大硬伤： 1. 翻译人员不懂OpenGL。翻译人员在翻译英文时，无法领会英文原句的重点。结果，翻译出来很多拗口、生硬、不通顺的中文。这种“不中不英”的夹生饭风格的表达，我相信，有过英语学习经历的人都不陌生。这种表达方式最大的问题就是常常让人摸不着头脑。...  

评分☆☆☆☆☆

不愧是opengl官方指定参考书,从整体架构,设计思想,到图形编程中各个要素的分析,直至许多重要函数的用法都写得非常细致,还包括了很多详尽的例子,能让人真正明白这个系统的各个部分是如何运转的.而且这本书的门槛很低,非计算机专业人员都能很快上手,对3d图形处理有兴趣的有必要看看.  

评分☆☆☆☆☆

从专业的角度来看，这本书的价值在于它的“广度”与“深度”达到了一个极佳的平衡点。它不仅仅停留在API的调用层面，而是深入到了渲染理论的哲学层面。例如，书中对于不同渲染路径的选择、延迟渲染（Deferred Shading）与前向渲染（Forward Rendering）的优劣势分析，都展示出作者深厚的行业洞察力。它没有盲目地推崇最新、最炫的技术，而是引导读者根据具体应用场景做出最合理的权衡。这种成熟的、面向工程实践的视角，对于想要从“会用”到“精通”的开发者来说，是极为宝贵的财富。这本书更像是一本“思想钢印”，它在你的脑海中建立起一个清晰、高效的渲染架构蓝图，让你在未来面对任何新的图形编程挑战时，都能迅速定位问题、设计出优雅的解决方案。它不是一本读完就束之高阁的工具书，而是会伴随我整个职业生涯的参考宝典。

评分☆☆☆☆☆

这本书刚拿到手的时候，我就被它那厚重的分量和封面硬朗的设计吸引住了。我原本以为这又是一本枯燥的技术手册，但翻开目录，一种强烈的求知欲就被点燃了。它不像我之前看过的那些偏重理论推导的教材，更多的是以一种实战导向的叙事方式展开，仿佛一位经验丰富的导师，手把手地领着你进入一个全新的、光影交错的数字世界。书中对基础概念的阐述，比如矩阵变换、光照模型这些看似高深的理论，都被拆解得极其细腻，即便是初学者也能很快抓住核心。更让我惊喜的是，作者并没有止步于“如何调用API”，而是深入探讨了“为什么这么设计”，这种对底层原理的挖掘，让我对图形渲染的理解上了一个新的台阶。当我跟着书中的例子敲出第一个动态的三维物体时，那种成就感是难以言喻的。书中的代码示例组织得极为清晰，注释详尽到位，让人在实际操作中很少会迷失方向。可以说，它提供了一个非常坚实且全面的学习路径，不仅仅是学会一门技术，更是培养了一种用图形学思维去解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是在一个非常偶然的机会接触到这本书的，当时我的项目急需解决一个关于高性能渲染的问题，市面上很多资料都显得过时或者过于碎片化。这本指导书的出现，简直像是在迷雾中点亮了一盏指路明灯。它最让我欣赏的一点，是其对现代OpenGL特性的把握极其到位。那些关于Shader编程的章节，简直可以单独拿出来作为一本进阶教程来研究。作者没有采用那种高高在上、令人望而生畏的语气，而是用一种非常亲切、近乎“对话”的方式来讲解复杂的流水线概念。例如，它对几何着色器（Geometry Shader）和计算着色器（Compute Shader）的引入与应用场景的分析，既有理论深度，又不失工程实用性。我特别喜欢它在处理性能优化问题时所展现出的那种务实的态度，书中给出的建议往往是立即可用且效果显著的，这对于追求效率的开发者来说至关重要。读完后，我感觉自己对GPU的并行处理能力有了更深层次的认识，编写出的渲染代码也明显更加高效和健壮。

评分☆☆☆☆☆

对于图形学领域的新人来说，入门的门槛常常让人望而却步，各种术语和概念像海啸一样袭来，很容易让人产生挫败感。但这本书的编排逻辑，简直是为“零基础”到“初级工程师”的过渡精心设计的。它的章节安排循序渐进，从最基本的窗口创建、图形管线的概念导入，到后面逐步引入深度缓冲、模板测试等核心功能，每一步的过渡都非常自然流畅。更妙的是，它非常注重概念的清晰定义，确保读者在接收新知识时，不会因为术语混淆而产生认知偏差。我个人认为，它成功地“去神秘化”了图形编程，让原本高不可攀的3D渲染技术变得触手可及。当我按照书中的步骤，一点点构建出一个完整的、可交互的场景时，那种掌控数字世界的快感，才是这本书带给我最宝贵的收获——它赋予了我创造视觉奇迹的信心和工具。

评分☆☆☆☆☆

我是一个偏爱动手实践的学习者，对那种纯粹的理论堆砌实在提不起兴趣。这本书成功之处在于，它完美地平衡了理论的严谨性和实践的可操作性。我记得书里有一章专门讲解了高级纹理映射技术，包括如何实现复杂的环境光遮蔽（SSAO）和后处理效果。那些复杂的数学公式，它不是生硬地摆在那里，而是紧密结合到每一个代码块中，让你清楚地知道，每一步变换和计算的物理意义是什么。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的良性循环，极大地提高了我的学习效率。此外，书中对不同平台和库的兼容性问题也有所涉及，这使得读者在实际部署项目时，能够预见到并规避很多潜在的麻烦。可以说，它提供了一个非常成熟和经过时间检验的学习框架，让你在构建复杂三维场景时，心中有谱，下笔有依，避免了走许多不必要的弯路。

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