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3D游戏卷1:实时渲染与软件技术

作者: Fabio Policarpo , Alan Watt , 沈一帆 , 陈文斌 , 朱怡波

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2005-02

版次: 1

ISBN: 9787111156529

定价: 59.00

装帧: 平装

开本: 其他

纸张: 胶版纸

页数: 566页

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

49人买过

本书综合介绍了当前流行的三维游戏技术，主要内容包括：建模及基础数学；经典的三维图形学；二维技术；实时渲染及交互式三维图形渲染技术；游戏的软件技术——引擎的体系结构以及多玩家技术；游戏领域的其他新兴主题，例如人工智能、物理以及碰撞检测。


  本书的大部分主题均结合一个具体的游戏开发系统Fly3D（包含在光盘中）加以讲述，这有助于读者直接编写源代码来实现制作动画的梦想。通过编写或修改插件，读者可以对书中的实例进行试验，甚至可以开发出属于自己的游戏。


  本书适合作为高等院校相关专业的教材，亦可供相关的研究人员和从业者参考与学习。 Alan Watt，来自英国谢菲尔德大学，曾经编写过多本优秀著作，包括《3D Computer Graphics,Advanced Animation and Rendering Techniques》和《The Computer Image》。   Fabio Policarpo，来自里约热内卢的软件开发者，并且是Paralelo计算机公司的创始人，目前正致力于独立第1章  三维计算机图形学的数学基础

　1.1 处理三维结构

　1.2 向量与计算机图形学

　1.3 光线与计算机图形学

　1.4 具有多边形性质的双线性插值

　1.5 使用SIMD指令集的基础数学引擎

第2章建模与表示1─对比回顾与多边形网格模型

　2.1 介绍

　2.2三维物体的多边形表示

　2.2.1创建多边形对象

　2.3  高级方法——构造性实体几何法

　2.4 应用建模器或编辑器的高级方法

第3章建模与表示2—多边形网格的经济性

　3.1 多边形压缩模型

　3.2几何压缩（每个顶点的信息）

　3.3 编码连接

　3.4 三角链

　3.5 局部与全局算法

　3.6 顶点缓冲的应用

　3.7细节层次（Level Of Detail, LOD）处理

第4章三维表达和建模-地形特殊化

　4.1 介绍

　4.2简单的高度场地形

　4.3地形的建模过程—分形

　4.4 地形LODs：三角二叉树（Triangle Bintrees）

　4.5用光线投射的方法渲染地形

第5章建模和表示方法

　5.1 介绍

　5.2 贝塞尔曲线

　5.3 B-样条曲线

　5.4 有理曲线

　5.5  从曲线到曲面

　5.6 建模或创建面片曲面

　5.7 渲染参数曲面

　5.8 游戏中的实用贝塞尔曲线

第6章经典多边形网格渲染技术

　6.1 图形流水线内的坐标空间和几何操作

　6.2 视见空间内的操作

　6.3 图形流水线内的算法操作

　6.4渲染例子

第7章  传统映射技术

　7.1 简介

　7.2  两维纹理贴图到多边形网格物体

　7.3 二维纹理空间到双三次参数曲面片物体

　7.4  凹凸映射

　7.5  环境映射技术

　7.6  三维纹理域的映射技术

第8章反走样（Anti-aliasing）理论和实践

　8.1引言

　8.2走样和采样

　8.3锯齿边

　8.4计算机图形采样和实际采样的比较

　8.5采样和重构

　8.6简单的比较

　8.7前滤波方法

　8.8超采样或后滤波

　8.9纹理映射中的反走样

　8.10图像的Fourier变换

第9章复杂场景的可视性处理

　9.1介绍

　9.2 为什么要用树结构？

　9.3  BSP 树

　9.4 包围体层次结构

　9.5 BSP树和多边形物体

　9.6 用于构造内型环境的特殊手段

　9.7 入口和镜子

　9.8 高级视见约束体筛选

　9.9 精确的可视性

　9.10 动态物体及其可视性

第10章游戏中的光照效果

　10.1光照贴图

　10.2使用光照贴图的动态光照效果

　10.3动态光源(Dynamic Light)

　10.5雾贴图/容积雾(Fog Map/Volumetric Fog)

　10.6 光照例子的研究

第11章  游戏中的阴影

　11.1 阴影的特性

　11.2 经典的阴影算法

　11.3  游戏中的阴影

第12章  多路渲染

　12.1介绍

　12.2 多路函数性（Multi-pass Functionality）

　12.3  多路渲染算法

　12.5 多纹理(Multi-texture)

　12.6 多纹理实例

第13章  运动控制

　13.1  简介

　13.2 对动画进行预编辑——线性插值及耗用时间

　13.3 预编辑动画——插值问题

　13.4  预编辑动画——显式编辑

　13.5 旋转插值

　13.6 用四元数表示旋转

　13.7 将相机作为动画对象

　13.8 粒子动画

　13.10 关节结构

第14章  动态仿真控制

　14.1著名示例-脱机动画中的动力学（dynamics）

　14.2初值问题和边值问题

　14.3主题范围

　14.4 动态仿真的动机

　14.5 基本经典粒子论

　14.6 基本经典刚体理论

　14.7 动态仿真的实用性

　14.8数值积分(Numerical Integration)

第15章碰撞检测(Collision Detection)

　15.1 广义/狭义二阶段算法

　15.2 包围体层次结构

　15.3 使用AABB的广义碰撞检测

　15.4 使用OBB的广义碰撞检测

　15.5 使用局部或对象空间划分的广义碰撞检测

　15.6 狭义碰撞检测

　15.7 单阶段方法

第16章交互控制

　16.1 交互与动画

　16.2 控制器模块

　16.3 用户-对象交互使用简单阻尼的6自由度控制

　16.4 用户-对象动画 4键汽车模拟

　16.5 对象-对象交互

　16.6 摄影机-对象交互

　16.7 具有简单自治行为的对象

　16.7.1炮台

　16.8 用户-场景交互

第17章  行为与人工智能

　17.1 确定的方法和体系结构

　17.3 主体结构的例子

　17.5 作为例子的感知视觉的作用

　17.6 认知结构(Learning Architecture)

第18章  二维技术

　18.1 图像金字塔

　18.2 小波变换

　18.3 图象变换及基矩阵

　18.4 小波和电脑游戏

　18.5 图像变形——变形转换技术（Morphing）

第19章基于图像的渲染

　19.1介绍

　19.2 重复使用已绘制的图像——二维技术

　19.3变化的渲染资源

　19.4使用深度信息

　19.5 视见插值

　19.6 四维技术—泛光或光场渲染技术

　19.7照片建模和IBR

第20章  多人游戏技术

……

第21章引擎体系结构

第22 章 Fly3D 软件开发工具包（SDK）参考
内容简介:
本书综合介绍了当前流行的三维游戏技术，主要内容包括：建模及基础数学；经典的三维图形学；二维技术；实时渲染及交互式三维图形渲染技术；游戏的软件技术——引擎的体系结构以及多玩家技术；游戏领域的其他新兴主题，例如人工智能、物理以及碰撞检测。


  本书的大部分主题均结合一个具体的游戏开发系统Fly3D（包含在光盘中）加以讲述，这有助于读者直接编写源代码来实现制作动画的梦想。通过编写或修改插件，读者可以对书中的实例进行试验，甚至可以开发出属于自己的游戏。


  本书适合作为高等院校相关专业的教材，亦可供相关的研究人员和从业者参考与学习。
作者简介:
Alan Watt，来自英国谢菲尔德大学，曾经编写过多本优秀著作，包括《3D Computer Graphics,Advanced Animation and Rendering Techniques》和《The Computer Image》。 Fabio Policarpo，来自里约热内卢的软件开发者，并且是Paralelo计算机公司的创始人，目前正致力于独立
目录:
第1章  三维计算机图形学的数学基础

　1.1 处理三维结构

　1.2 向量与计算机图形学

　1.3 光线与计算机图形学

　1.4 具有多边形性质的双线性插值

　1.5 使用SIMD指令集的基础数学引擎

第2章建模与表示1─对比回顾与多边形网格模型

　2.1 介绍

　2.2三维物体的多边形表示

　2.2.1创建多边形对象

　2.3  高级方法——构造性实体几何法

　2.4 应用建模器或编辑器的高级方法

第3章建模与表示2—多边形网格的经济性

　3.1 多边形压缩模型

　3.2几何压缩（每个顶点的信息）

　3.3 编码连接

　3.4 三角链

　3.5 局部与全局算法

　3.6 顶点缓冲的应用

　3.7细节层次（Level Of Detail, LOD）处理

第4章三维表达和建模-地形特殊化

　4.1 介绍

　4.2简单的高度场地形

　4.3地形的建模过程—分形

　4.4 地形LODs：三角二叉树（Triangle Bintrees）

　4.5用光线投射的方法渲染地形

第5章建模和表示方法

　5.1 介绍

　5.2 贝塞尔曲线

　5.3 B-样条曲线

　5.4 有理曲线

　5.5  从曲线到曲面

　5.6 建模或创建面片曲面

　5.7 渲染参数曲面

　5.8 游戏中的实用贝塞尔曲线

第6章经典多边形网格渲染技术

　6.1 图形流水线内的坐标空间和几何操作

　6.2 视见空间内的操作

　6.3 图形流水线内的算法操作

　6.4渲染例子

第7章  传统映射技术

　7.1 简介

　7.2  两维纹理贴图到多边形网格物体

　7.3 二维纹理空间到双三次参数曲面片物体

　7.4  凹凸映射

　7.5  环境映射技术

　7.6  三维纹理域的映射技术

第8章反走样（Anti-aliasing）理论和实践

　8.1引言

　8.2走样和采样

　8.3锯齿边

　8.4计算机图形采样和实际采样的比较

　8.5采样和重构

　8.6简单的比较

　8.7前滤波方法

　8.8超采样或后滤波

　8.9纹理映射中的反走样

　8.10图像的Fourier变换

第9章复杂场景的可视性处理

　9.1介绍

　9.2 为什么要用树结构？

　9.3  BSP 树

　9.4 包围体层次结构

　9.5 BSP树和多边形物体

　9.6 用于构造内型环境的特殊手段

　9.7 入口和镜子

　9.8 高级视见约束体筛选

　9.9 精确的可视性

　9.10 动态物体及其可视性

第10章游戏中的光照效果

　10.1光照贴图

　10.2使用光照贴图的动态光照效果

　10.3动态光源(Dynamic Light)

　10.5雾贴图/容积雾(Fog Map/Volumetric Fog)

　10.6 光照例子的研究

第11章  游戏中的阴影

　11.1 阴影的特性

　11.2 经典的阴影算法

　11.3  游戏中的阴影

第12章  多路渲染

　12.1介绍

　12.2 多路函数性（Multi-pass Functionality）

　12.3  多路渲染算法

　12.5 多纹理(Multi-texture)

　12.6 多纹理实例

第13章  运动控制

　13.1  简介

　13.2 对动画进行预编辑——线性插值及耗用时间

　13.3 预编辑动画——插值问题

　13.4  预编辑动画——显式编辑

　13.5 旋转插值

　13.6 用四元数表示旋转

　13.7 将相机作为动画对象

　13.8 粒子动画

　13.10 关节结构

第14章  动态仿真控制

　14.1著名示例-脱机动画中的动力学（dynamics）

　14.2初值问题和边值问题

　14.3主题范围

　14.4 动态仿真的动机

　14.5 基本经典粒子论

　14.6 基本经典刚体理论

　14.7 动态仿真的实用性

　14.8数值积分(Numerical Integration)

第15章碰撞检测(Collision Detection)

　15.1 广义/狭义二阶段算法

　15.2 包围体层次结构

　15.3 使用AABB的广义碰撞检测

　15.4 使用OBB的广义碰撞检测

　15.5 使用局部或对象空间划分的广义碰撞检测

　15.6 狭义碰撞检测

　15.7 单阶段方法

第16章交互控制

　16.1 交互与动画

　16.2 控制器模块

　16.3 用户-对象交互使用简单阻尼的6自由度控制

　16.4 用户-对象动画 4键汽车模拟

　16.5 对象-对象交互

　16.6 摄影机-对象交互

　16.7 具有简单自治行为的对象

　16.7.1炮台

　16.8 用户-场景交互

第17章  行为与人工智能

　17.1 确定的方法和体系结构

　17.3 主体结构的例子

　17.5 作为例子的感知视觉的作用

　17.6 认知结构(Learning Architecture)

第18章  二维技术

　18.1 图像金字塔

　18.2 小波变换

　18.3 图象变换及基矩阵

　18.4 小波和电脑游戏

　18.5 图像变形——变形转换技术（Morphing）

第19章基于图像的渲染

　19.1介绍

　19.2 重复使用已绘制的图像——二维技术

　19.3变化的渲染资源

　19.4使用深度信息

　19.5 视见插值

　19.6 四维技术—泛光或光场渲染技术

　19.7照片建模和IBR

第20章  多人游戏技术

……

第21章引擎体系结构

第22 章 Fly3D 软件开发工具包（SDK）参考

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