Real-Time Rendering, Third Edition

Real-Time Rendering, Third Edition
分享
扫描下方二维码分享到微信
打开微信,点击右上角”+“,
使用”扫一扫“即可将网页分享到朋友圈。
出版社: A K Peters/CRC Press
2008-07
ISBN: 9781568814247
装帧: 精装
开本: 其他
纸张: 其他
  • Thoroughly revised, this third edition focuses on modern techniques used to generate synthetic three-dimensional images in a fraction of a second. With the advent or programmable shaders, a wide variety of new algorithms have arisen and evolved over the p Tomas Akenine-Moller is a professor of computer science, specializing in computer graphics and image processing, at the Department of Computer Science, Lund University, Sweden. He received an MSc in Computer Science and Engineering from Lund in 1995, and a PhD in computer graphics from Chalmers University of Technology in 1998. In 2000 he was a post doc at UC Berkeley and he also spent time at UC San Diego (2004/2005) as a visiting researcher. Eric Haines is a Lead Software Engineer at Autodesk, Inc., working on a next-generation interactive rendering system for computer-aided design applications. He is currently an editor of the journal of graphics tools, online editor for ACM TOG, and maintainer of the Graphics Gems code repository, among other activities. He received an MS from the Program of Computer Graphics at Cornell in 1985. Naty Hoffman has been developing videogame graphics for over a decade. Previously he was a microprocessor architect at Intel. He has contributed to the development of numerous games as well as instruction set extensions, major graphics APIs, and processors. Naty is particularly interested in physically-based real-time rendering methods, on which he has published several articles and taught classes at SIGGRAPH, I3D, GDC and Meltdown. Preface xi
    --
    1 Introduction 1
    1.1 Contents Overview 2
    1.2 Notation and Definitions 4
    --
    2 The Graphics Rendering Pipeline 11
    2.1 Architecture  12
    2.2 The Application Stage 14
    2.3 The Geometry Stage  15
    2.4 The Rasterizer Stage  21
    2.5 Through the Pipeline 25
    --
    3 The Graphics Processing Unit 29
    3.1 GPU Pipeline Overview 30
    3.2 The Programmable Shader Stage 30
    3.3 The Evolution of Programmable Shading 33
    3.4 The Vertex Shader 38
    3.5 The Geometry Shader 40
    3.6 The Pixel Shader 42
    3.7 The Merging Stage 44
    3.8 Effects 45
    --
    4 Transforms 53
    4.1 Basic Transforms 55
    4.2 Special Matrix Transforms and Operations 65
    4.3 Quaternions 72
    4.4 Vertex Blending 80
    4.5 Morphing 85
    4.6 Projections 89
    --
    5 Visual Appearance 99
    5.1 Visual Phenomena 99
    5.2 Light Sources 100
    5.3 Material  104
    5.4 Sensor 107
    5.5 Shading 110
    5.6 Aliasing and Antialiasing 116
    5.7 Transparency, Alpha, and Compositing 134
    5.8 Gamma Correction 141
    --
    6 Texturing 147
    6.1 The Texturing Pipeline 148
    6.2 Image Texturing 156
    6.3 Procedural Texturing 178
    6.4 Texture Animation 180
    6.5 Material Mapping 180
    6.6 Alpha Mapping 181
    6.7 Bump Mapping 183
    --
    7 Advanced Shading 201
    7.1 Radiometry 202
    7.2 Photometry 209
    7.3 Colorimetry 210
    7.4 Light Source Types 217
    7.5 BRDF Theory 223
    7.6 BRDF Models 251
    7.7 BRDF Acquisition and Representation 264
    7.8 Implementing BRDFs 269
    7.9 Combining Lights and Materials 275
    --
    8 Area and Environmental Lighting 285
    8.1 Radiometry for Arbitrary Lighting 286
    8.2 Area Light Sources 289
    8.3 Ambient Light 295
    8.4 Environment Mapping 297
    8.5 Glossy Reflections from Environment Maps 308
    8.6 Irradiance Environment Mapping 314
    --
    9 Global Illumination 327
    9.1 Shadows  331
    9.2 Ambient Occlusion 373
    9.3 Reflections 386
    9.4 Transmittance 392
    9.5 Refractions 396
    9.6 Caustics 399
    9.7 Global Subsurface Scattering 401
    9.8 Full Global Illumination 407
    9.9 Precomputed Lighting 417
    9.10 Precomputed Occlusion 425
    9.11 Precomputed Radiance Transfer 430
    --
    10 Image-Based Effects 439
    10.1 The Rendering Spectrum 440
    10.2 Fixed-View Effects 440
    10.3 Skyboxes 443
    10.4 Light Field Rendering 444
    10.5 Sprites and Layers 445
    10.6 Billboarding 446
    10.7 Particle Systems  455
    10.8 Displacement Techniques 463
    10.9 Image Processing 467
    10.10 Color Correction 474
    10.11 Tone Mapping 475
    10.12 Lens Flare and Bloom 482
    10.13 Depth of Field 486
    10.14 Motion Blur 490
    10.15 Fog 496
    10.16 Volume Rendering 502
    --
    11 Non-Photorealistic Rendering 507
    11.1 Toon Shading 508
    11.2 Silhouette Edge Rendering 510
    11.3 Other Styles 523
    11.4 Lines 527
    --
    12 Polygonal Techniques 531
    12.1 Sources of Three-Dimensional Data 532
    12.2 Tessellation and Triangulation 534
    12.3 Consolidation 541
    12.4 Triangle Fans, Strips, and Meshes 547
    12.5 Simplification 561
    --
    13 Curves and Curved Surfaces 575
    13.1 Parametric Curves 576
    13.2 Parametric Curved Surfaces 592
    13.3 Implicit Surfaces  606
    13.4 Subdivision Curves 608
    13.5 Subdivision Surfaces 611
    13.6 Effcient Tessellation 629
    --
    14 Acceleration Algorithms 645
    14.1 Spatial Data Structures 647
    14.2 Culling Techniques 660
    14.3 Hierarchical View Frustum Culling 664
    14.4 Portal Culling 667
    14.5 Detail Culling 670
    14.6 Occlusion Culling 670
    14.7 Level of Detail 680
    14.8 Large Model Rendering 693
    14.9 Point Rendering 693
    --
    15 Pipeline Optimization 697
    15.1 Profiling Tools 698
    15.2 Locating the Bottleneck 699
    15.3 Performance Measurements 702
    15.4 Optimization 703
    15.5 Multiprocessing 716
    --
    16 Intersection Test Methods 725
    16.1 Hardware-Accelerated Picking 726
    16.2 Definitions and Tools 727
    16.3 Bounding Volume Creation 732
    16.4 Geometric Probability 735
    16.5 Rules of Thumb 737
    16.6 Ray/Sphere Intersection 738
    16.7 Ray/Box Intersection 741
    16.8 Ray/Triangle Intersection 746
    16.9 Ray/Polygon Intersection 750
    16.10 Plane/Box Intersection Detection 755
    16.11 Triangle/Triangle Intersection 757
    16.12 Triangle/Box Overlap  760
    16.13 BV/BV Intersection Tests 762
    16.14 View Frustum Intersection  771
    16.15 Shaft/Box and Shaft/Sphere Intersection 778
    16.16 Line/Line Intersection Tests 780
    16.17 Intersection Between Three Planes 782
    16.18 Dynamic Intersection Testing 783
    --
    17 Collision Detection 793
    17.1 Collision Detection with Rays 795
    17.2 Dynamic CD using BSP Trees 797
    17.3 General Hierarchical Collision Detection 802
    17.4 OBBTree 807
    17.5 A Multiple Objects CD System 811
    17.6 Miscellaneous Topics 816
    17.7 Other Work 826
    --
    18 Graphics Hardware 829
    18.1 Buffers and Buffering 829
    18.2 Perspective-Correct Interpolation 838
    18.3 Architecture 840
    18.4 Case Studies 859
    --
    19 The Future 879
    19.1 Everything Else 879
    19.2 You  885
    --
    A Some Linear Algebra 889
    A.1 Euclidean Space 889
    A.2 Geometrical Interpretation 892
    A.3 Matrices  897
    A.4 Homogeneous Notation 905
    A.5 Geometry  906
    --
    B Trigonometry 913
    B.1 Definitions 913
    B.2 Trigonometric Laws and Formulae 915
    --
    Bibliography 921
    Index 1003
  • 内容简介:
    Thoroughly revised, this third edition focuses on modern techniques used to generate synthetic three-dimensional images in a fraction of a second. With the advent or programmable shaders, a wide variety of new algorithms have arisen and evolved over the p
  • 作者简介:
    Tomas Akenine-Moller is a professor of computer science, specializing in computer graphics and image processing, at the Department of Computer Science, Lund University, Sweden. He received an MSc in Computer Science and Engineering from Lund in 1995, and a PhD in computer graphics from Chalmers University of Technology in 1998. In 2000 he was a post doc at UC Berkeley and he also spent time at UC San Diego (2004/2005) as a visiting researcher. Eric Haines is a Lead Software Engineer at Autodesk, Inc., working on a next-generation interactive rendering system for computer-aided design applications. He is currently an editor of the journal of graphics tools, online editor for ACM TOG, and maintainer of the Graphics Gems code repository, among other activities. He received an MS from the Program of Computer Graphics at Cornell in 1985. Naty Hoffman has been developing videogame graphics for over a decade. Previously he was a microprocessor architect at Intel. He has contributed to the development of numerous games as well as instruction set extensions, major graphics APIs, and processors. Naty is particularly interested in physically-based real-time rendering methods, on which he has published several articles and taught classes at SIGGRAPH, I3D, GDC and Meltdown.
  • 目录:
    Preface xi
    --
    1 Introduction 1
    1.1 Contents Overview 2
    1.2 Notation and Definitions 4
    --
    2 The Graphics Rendering Pipeline 11
    2.1 Architecture  12
    2.2 The Application Stage 14
    2.3 The Geometry Stage  15
    2.4 The Rasterizer Stage  21
    2.5 Through the Pipeline 25
    --
    3 The Graphics Processing Unit 29
    3.1 GPU Pipeline Overview 30
    3.2 The Programmable Shader Stage 30
    3.3 The Evolution of Programmable Shading 33
    3.4 The Vertex Shader 38
    3.5 The Geometry Shader 40
    3.6 The Pixel Shader 42
    3.7 The Merging Stage 44
    3.8 Effects 45
    --
    4 Transforms 53
    4.1 Basic Transforms 55
    4.2 Special Matrix Transforms and Operations 65
    4.3 Quaternions 72
    4.4 Vertex Blending 80
    4.5 Morphing 85
    4.6 Projections 89
    --
    5 Visual Appearance 99
    5.1 Visual Phenomena 99
    5.2 Light Sources 100
    5.3 Material  104
    5.4 Sensor 107
    5.5 Shading 110
    5.6 Aliasing and Antialiasing 116
    5.7 Transparency, Alpha, and Compositing 134
    5.8 Gamma Correction 141
    --
    6 Texturing 147
    6.1 The Texturing Pipeline 148
    6.2 Image Texturing 156
    6.3 Procedural Texturing 178
    6.4 Texture Animation 180
    6.5 Material Mapping 180
    6.6 Alpha Mapping 181
    6.7 Bump Mapping 183
    --
    7 Advanced Shading 201
    7.1 Radiometry 202
    7.2 Photometry 209
    7.3 Colorimetry 210
    7.4 Light Source Types 217
    7.5 BRDF Theory 223
    7.6 BRDF Models 251
    7.7 BRDF Acquisition and Representation 264
    7.8 Implementing BRDFs 269
    7.9 Combining Lights and Materials 275
    --
    8 Area and Environmental Lighting 285
    8.1 Radiometry for Arbitrary Lighting 286
    8.2 Area Light Sources 289
    8.3 Ambient Light 295
    8.4 Environment Mapping 297
    8.5 Glossy Reflections from Environment Maps 308
    8.6 Irradiance Environment Mapping 314
    --
    9 Global Illumination 327
    9.1 Shadows  331
    9.2 Ambient Occlusion 373
    9.3 Reflections 386
    9.4 Transmittance 392
    9.5 Refractions 396
    9.6 Caustics 399
    9.7 Global Subsurface Scattering 401
    9.8 Full Global Illumination 407
    9.9 Precomputed Lighting 417
    9.10 Precomputed Occlusion 425
    9.11 Precomputed Radiance Transfer 430
    --
    10 Image-Based Effects 439
    10.1 The Rendering Spectrum 440
    10.2 Fixed-View Effects 440
    10.3 Skyboxes 443
    10.4 Light Field Rendering 444
    10.5 Sprites and Layers 445
    10.6 Billboarding 446
    10.7 Particle Systems  455
    10.8 Displacement Techniques 463
    10.9 Image Processing 467
    10.10 Color Correction 474
    10.11 Tone Mapping 475
    10.12 Lens Flare and Bloom 482
    10.13 Depth of Field 486
    10.14 Motion Blur 490
    10.15 Fog 496
    10.16 Volume Rendering 502
    --
    11 Non-Photorealistic Rendering 507
    11.1 Toon Shading 508
    11.2 Silhouette Edge Rendering 510
    11.3 Other Styles 523
    11.4 Lines 527
    --
    12 Polygonal Techniques 531
    12.1 Sources of Three-Dimensional Data 532
    12.2 Tessellation and Triangulation 534
    12.3 Consolidation 541
    12.4 Triangle Fans, Strips, and Meshes 547
    12.5 Simplification 561
    --
    13 Curves and Curved Surfaces 575
    13.1 Parametric Curves 576
    13.2 Parametric Curved Surfaces 592
    13.3 Implicit Surfaces  606
    13.4 Subdivision Curves 608
    13.5 Subdivision Surfaces 611
    13.6 Effcient Tessellation 629
    --
    14 Acceleration Algorithms 645
    14.1 Spatial Data Structures 647
    14.2 Culling Techniques 660
    14.3 Hierarchical View Frustum Culling 664
    14.4 Portal Culling 667
    14.5 Detail Culling 670
    14.6 Occlusion Culling 670
    14.7 Level of Detail 680
    14.8 Large Model Rendering 693
    14.9 Point Rendering 693
    --
    15 Pipeline Optimization 697
    15.1 Profiling Tools 698
    15.2 Locating the Bottleneck 699
    15.3 Performance Measurements 702
    15.4 Optimization 703
    15.5 Multiprocessing 716
    --
    16 Intersection Test Methods 725
    16.1 Hardware-Accelerated Picking 726
    16.2 Definitions and Tools 727
    16.3 Bounding Volume Creation 732
    16.4 Geometric Probability 735
    16.5 Rules of Thumb 737
    16.6 Ray/Sphere Intersection 738
    16.7 Ray/Box Intersection 741
    16.8 Ray/Triangle Intersection 746
    16.9 Ray/Polygon Intersection 750
    16.10 Plane/Box Intersection Detection 755
    16.11 Triangle/Triangle Intersection 757
    16.12 Triangle/Box Overlap  760
    16.13 BV/BV Intersection Tests 762
    16.14 View Frustum Intersection  771
    16.15 Shaft/Box and Shaft/Sphere Intersection 778
    16.16 Line/Line Intersection Tests 780
    16.17 Intersection Between Three Planes 782
    16.18 Dynamic Intersection Testing 783
    --
    17 Collision Detection 793
    17.1 Collision Detection with Rays 795
    17.2 Dynamic CD using BSP Trees 797
    17.3 General Hierarchical Collision Detection 802
    17.4 OBBTree 807
    17.5 A Multiple Objects CD System 811
    17.6 Miscellaneous Topics 816
    17.7 Other Work 826
    --
    18 Graphics Hardware 829
    18.1 Buffers and Buffering 829
    18.2 Perspective-Correct Interpolation 838
    18.3 Architecture 840
    18.4 Case Studies 859
    --
    19 The Future 879
    19.1 Everything Else 879
    19.2 You  885
    --
    A Some Linear Algebra 889
    A.1 Euclidean Space 889
    A.2 Geometrical Interpretation 892
    A.3 Matrices  897
    A.4 Homogeneous Notation 905
    A.5 Geometry  906
    --
    B Trigonometry 913
    B.1 Definitions 913
    B.2 Trigonometric Laws and Formulae 915
    --
    Bibliography 921
    Index 1003
查看详情
好书推荐 / 更多
Real-Time Rendering, Third Edition
许倬云说美国:一个不断变化的现代西方文明
许倬云 著
Real-Time Rendering, Third Edition
(现代人小丛书)叙事的胜利——在大众文化时代讲故事
[加拿大]罗伯特·弗尔福德 著;李磊 译
Real-Time Rendering, Third Edition
我心深处(美国电影大师伍迪·艾伦权威访谈录)
[美]伍迪·艾伦(Woody Allen) 著;博集天卷 出品
Real-Time Rendering, Third Edition
蓝图(好社会的八大特征)
尼古拉斯·克里斯塔基斯(Nicholas A.Christakis) 著;贾拥民 译
Real-Time Rendering, Third Edition
理想的工作间
[韩]金霞娜 著;刘欣、全毅 译
Real-Time Rendering, Third Edition
印学百咏
何积石 著
Real-Time Rendering, Third Edition
科学素养:概念、情境与影响
肯妮.A.迪布纳 著;肯妮·A. 迪布纳(主编) 编;凯瑟琳.E.斯诺、凯瑟琳·E. 斯诺、裴新宁、郑太年 译
Real-Time Rendering, Third Edition
女性的时刻
梅琳达·盖茨 著
Real-Time Rendering, Third Edition
美丽的数学(一本独具特色的数学科普书)
[美]爱德华·沙伊纳曼(Edward Scheinerman) 著;博集天卷 出品
Real-Time Rendering, Third Edition
万千心理·游戏的力量:58种经典儿童游戏治疗技术
Cangelosi 著;[美]Charles、E.Schaefer、[美]Donna、张琦云、吴晨骏 译
Real-Time Rendering, Third Edition
疫苗竞赛:人类对抗疾病的代价(比尔·盖茨年度推荐!解答疫苗困惑。医学新闻报道的典范之作!《科学》《自然》期刊权威推荐)
梅雷迪丝·瓦德曼 著;罗爽 译
Real-Time Rendering, Third Edition
思考的艺术(第11版)·英文版
[美]文森特·赖安·拉吉罗(Vincent Ryan Ruggiero)