3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)

3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
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。
作者: [美] ,
2016-06
版次: 3
ISBN: 9787302406228
定价: 89.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 345页
字数: 553千字
130人买过
  •   本书从专业角度讲解了一名游戏开发人员必须掌握的3D计算机图形学和游戏引擎中的数学概念。在讲解的过程中先从一些基础知识入手,比如向量几何和线性代数,然后循序渐进,逐渐引入3D游戏编程中的深层概念,例如光照和可见性检测。本书给出了一些重要结论的推导过程,便于不具备相关理论知识的读者理解相关内容。相对于第2版而言,本书第3版在内容上做了一些扩充,引入了投影、阴影、物理、布料模拟和数值方法方面的知识。所有章节都重新做了修订,并按照新的高级着色语言规范对着色器代码做了修改。 本书要求读者具备一定的三角学和微积分知识,不过,本书仍然会在一些章节中帮助读者回顾一些重要的数学工具,比如三角恒等式、微分方程和泰勒级数。本书对于游戏设计者及相应的编程人员来说,是一本不可多得的参考资料。
    第1章渲染管线
    1.1图形处理器
    1.2顶点变换
    1.3光栅化与段操作
    第2章向量
    2.1向量性质
    2.2内积
    2.3外积
    2.4向量空间
    本章小结
    习题
    第3章矩阵
    3.1矩阵性质
    3.2线性方程组
    3.3逆矩阵
    3.4行列式
    3.5特征值和特征向量
    3.6矩阵对角化
    本章小结
    习题
    第4章坐标变换
    4.1线性变换
    4.1.1正交矩阵
    4.1.2偏手性
    4.2比例变换
    4.3旋转变换
    4.4齐次坐标
    4.4.1四维变换矩阵
    4.4.2点与方向
    4.4.3坐标w的几何意义
    4.5法向量变换
    4.6四元数
    4.6.1四元数数学
    4.6.2四元数旋转
    4.6.3球型线性插值
    本章小结
    习题
    第5章3D引擎中的几何学
    5.1三维空间中的直线
    5.1.1点与直线间的距离
    5.1.2直线间的距离
    5.2三维空间中的平面
    5.2.1直线和平面的交点
    5.2.2三个平面斜交
    5.2.3平面变换
    5.3视锥
    5.3.1视场
    5.3.2锥平面
    5.4透视校正插值
    5.4.1深度插值
    5.4.2顶点属性插值
    5.5投影
    5.5.1透视投影
    5.5.2正投影
    5.5.3提取锥平面
    5.6镜像与倾斜裁剪
    本章小结
    习题
    第6章光线跟踪
    6.1多项式的根
    6.1.1二次多项式
    6.1.2三次多项式
    6.1.3四次多项式
    6.1.4牛顿方法
    6.1.5倒数与平方根的精细化
    6.2表面求交
    6.2.1光线与三角形的交点
    6.2.2光线与立方体盒相交
    6.2.3光线与球面相交
    6.2.4光线与圆柱面相交
    6.2.5光线与圆环相交
    6.3计算法向量
    6.4反射与折射向量
    6.4.1反射向量计算
    6.4.2折射向量计算
    本章小结
    习题
    第7章光照与着色
    7.1RGB颜色
    7.2光源
    7.2.1环境光源
    7.2.2平行光源
    7.2.3点光源
    7.2.4聚光灯光源
    7.3漫反射
    7.4镜面反射
    7.5纹理映射
    7.5.1标准纹理图
    7.5.2投影纹理图
    7.5.3立方纹理图
    7.5.4滤波与多级纹理
    7.6发射映射
    7.7着色模型
    7.7.1计算法向量
    7.7.2Gouraud着色
    7.7.3BlinnPhong着色
    7.8凹凸映射
    7.8.1构造凹凸图
    7.8.2切向量空间
    7.8.3计算切向量
    7.8.4实现凹凸映射
    7.9物理反射模型
    7.9.1双向反射分布函数
    7.9.2CookTorrance光照
    7.9.3Fresnel因子
    7.9.4微平面分布函数
    7.9.5几何衰减系数
    7.9.6物理光照模型实现
    本章小结
    习题
    第8章可见性判断
    8.1构造边界体
    8.1.1主分量分析
    8.1.2构造边界盒
    8.1.3构造边界球
    8.1.4构造边界椭球
    8.1.5构造边界圆柱
    8.2边界体测试
    8.2.1边界球测试
    8.2.2边界椭球测试
    8.2.3边界圆柱测试
    8.2.4边界盒测试
    8.3空间分割
    8.3.1八叉树
    8.3.2二叉空间分割树
    8.4门系统
    8.4.1门裁剪
    8.4.2视锥收缩
    本章小结
    习题
    第9章多边形技术
    9.1深度值偏移
    9.1.1投影矩阵调整
    9.1.2偏移值选择
    9.1.3程序实现
    9.2贴片应用
    9.2.1贴片网格构造
    9.2.2多边形裁剪
    9.3公告牌
    931无约束四边形
    9.3.2约束四边形
    9.3.3多段面
    9.4多边形化简
    9.5T形连接消除
    9.6三角化
    本章小结
    习题
    第10章阴影
    10.1定影集
    10.2阴影映射
    10.2.1渲染阴影图
    10.2.2渲染主场景
    10.2.3自阴影
    10.3模板阴影
    10.3.1算法概述
    10.3.2无限视锥
    10.3.3轮廓计算
    10.3.4构造阴影体
    10.3.5确定阴影体的必要帽子
    10.3.6渲染阴影体
    10.3.7剪式矩形优化
    本章小结
    习题
    第11章曲线与曲面
    11.1三次曲线
    11.2Hermite曲线
    11.3Bézier曲线
    11.3.1三次Bézier曲线
    11.3.2Bézier曲线截断
    11.3.3de Casteljau算法
    11.4CatmullRom样条
    11.5三次样条
    11.6B样条
    11.6.1均匀B样条
    11.6.2B样条全局化
    11.6.3非均匀B样条
    11.6.4非均匀有理B样条(NURBS)
    11.7双三次曲面
    11.8曲率与挠率
    本章小结
    习题
    第12章碰撞检测
    12.1平面碰撞
    12.1.1球体与平面碰撞
    12.1.2长方体盒与平面碰撞
    12.1.3空间分割
    12.2普通球体碰撞
    12.3表面滑行
    12.4两个球体之间的碰撞
    本章小结
    习题
    第13章线性物理运动
    13.1位置函数
    13.2二阶微分方程
    13.2.1齐次方程
    13.2.2非齐次方程
    13.2.3初始条件
    13.3抛物运动
    13.4阻尼运动
    13.5摩擦力
    本章小结
    习题
    第14章旋转物理运动
    14.1旋转环境
    14.1.1角速度
    14.1.2离心力
    14.1.3Coriolis力
    14.2刚体运动
    14.2.1质心
    14.2.2角动量和扭矩
    14.2.3惯性张量
    14.2.4主惯性轴
    14.2.5惯性张量的转化
    14.3振动
    14.3.1弹性运动
    14.3.2钟摆运动
    本章小结
    习题
    第15章流体与织物仿真
    15.1流体仿真
    15.1.1波动方程
    15.1.2近似导数
    15.1.3计算表面位移
    15.1.4程序实现
    15.2织物仿真
    15.2.1弹簧系统
    15.2.2外力
    15.2.3实现织物仿真
    本章小结
    习题
    第16章数值方法
    16.1三角函数
    16.2线性方程组
    16.2.1三角线性方程组
    16.2.2高斯消去法
    16.2.3LU分解
    16.2.4消减误差
    16.2.5三对角线方程组
    16.3特征值和特征向量
    16.4常微分方程
    16.4.1Euler方法
    16.4.2Taylor级数方法
    16.4.3RungeKutta方法
    16.4.4高阶微分方程
    本章小结
    习题
    附录A复数
    A1定义
    A2加法和乘法
    A3共轭复数和复数的逆
    A4欧拉公式
    附录B三角函数的引用
    B1函数定义
    B2对称和移相
    B3三角恒等式(毕达哥拉斯恒等式)
    B4指数恒等式
    B5反三角函数
    B6正弦和余弦定理
    附录C坐标系
    C1直角坐标系(笛卡儿坐标系)
    C2柱面坐标系
    C3球面坐标
    C4广义坐标
    附录D泰勒级数
    D1导数
    D2幂级数
    D3欧拉公式
    附录E习题答案
    第2章
    第3章
    第4章
    第5章
    第6章
    第7章
    第8章
    第9章
    第10章
    第11章
    第12章
    第13章
    第14章
    第15章

  • 内容简介:
      本书从专业角度讲解了一名游戏开发人员必须掌握的3D计算机图形学和游戏引擎中的数学概念。在讲解的过程中先从一些基础知识入手,比如向量几何和线性代数,然后循序渐进,逐渐引入3D游戏编程中的深层概念,例如光照和可见性检测。本书给出了一些重要结论的推导过程,便于不具备相关理论知识的读者理解相关内容。相对于第2版而言,本书第3版在内容上做了一些扩充,引入了投影、阴影、物理、布料模拟和数值方法方面的知识。所有章节都重新做了修订,并按照新的高级着色语言规范对着色器代码做了修改。 本书要求读者具备一定的三角学和微积分知识,不过,本书仍然会在一些章节中帮助读者回顾一些重要的数学工具,比如三角恒等式、微分方程和泰勒级数。本书对于游戏设计者及相应的编程人员来说,是一本不可多得的参考资料。
  • 目录:
    第1章渲染管线
    1.1图形处理器
    1.2顶点变换
    1.3光栅化与段操作
    第2章向量
    2.1向量性质
    2.2内积
    2.3外积
    2.4向量空间
    本章小结
    习题
    第3章矩阵
    3.1矩阵性质
    3.2线性方程组
    3.3逆矩阵
    3.4行列式
    3.5特征值和特征向量
    3.6矩阵对角化
    本章小结
    习题
    第4章坐标变换
    4.1线性变换
    4.1.1正交矩阵
    4.1.2偏手性
    4.2比例变换
    4.3旋转变换
    4.4齐次坐标
    4.4.1四维变换矩阵
    4.4.2点与方向
    4.4.3坐标w的几何意义
    4.5法向量变换
    4.6四元数
    4.6.1四元数数学
    4.6.2四元数旋转
    4.6.3球型线性插值
    本章小结
    习题
    第5章3D引擎中的几何学
    5.1三维空间中的直线
    5.1.1点与直线间的距离
    5.1.2直线间的距离
    5.2三维空间中的平面
    5.2.1直线和平面的交点
    5.2.2三个平面斜交
    5.2.3平面变换
    5.3视锥
    5.3.1视场
    5.3.2锥平面
    5.4透视校正插值
    5.4.1深度插值
    5.4.2顶点属性插值
    5.5投影
    5.5.1透视投影
    5.5.2正投影
    5.5.3提取锥平面
    5.6镜像与倾斜裁剪
    本章小结
    习题
    第6章光线跟踪
    6.1多项式的根
    6.1.1二次多项式
    6.1.2三次多项式
    6.1.3四次多项式
    6.1.4牛顿方法
    6.1.5倒数与平方根的精细化
    6.2表面求交
    6.2.1光线与三角形的交点
    6.2.2光线与立方体盒相交
    6.2.3光线与球面相交
    6.2.4光线与圆柱面相交
    6.2.5光线与圆环相交
    6.3计算法向量
    6.4反射与折射向量
    6.4.1反射向量计算
    6.4.2折射向量计算
    本章小结
    习题
    第7章光照与着色
    7.1RGB颜色
    7.2光源
    7.2.1环境光源
    7.2.2平行光源
    7.2.3点光源
    7.2.4聚光灯光源
    7.3漫反射
    7.4镜面反射
    7.5纹理映射
    7.5.1标准纹理图
    7.5.2投影纹理图
    7.5.3立方纹理图
    7.5.4滤波与多级纹理
    7.6发射映射
    7.7着色模型
    7.7.1计算法向量
    7.7.2Gouraud着色
    7.7.3BlinnPhong着色
    7.8凹凸映射
    7.8.1构造凹凸图
    7.8.2切向量空间
    7.8.3计算切向量
    7.8.4实现凹凸映射
    7.9物理反射模型
    7.9.1双向反射分布函数
    7.9.2CookTorrance光照
    7.9.3Fresnel因子
    7.9.4微平面分布函数
    7.9.5几何衰减系数
    7.9.6物理光照模型实现
    本章小结
    习题
    第8章可见性判断
    8.1构造边界体
    8.1.1主分量分析
    8.1.2构造边界盒
    8.1.3构造边界球
    8.1.4构造边界椭球
    8.1.5构造边界圆柱
    8.2边界体测试
    8.2.1边界球测试
    8.2.2边界椭球测试
    8.2.3边界圆柱测试
    8.2.4边界盒测试
    8.3空间分割
    8.3.1八叉树
    8.3.2二叉空间分割树
    8.4门系统
    8.4.1门裁剪
    8.4.2视锥收缩
    本章小结
    习题
    第9章多边形技术
    9.1深度值偏移
    9.1.1投影矩阵调整
    9.1.2偏移值选择
    9.1.3程序实现
    9.2贴片应用
    9.2.1贴片网格构造
    9.2.2多边形裁剪
    9.3公告牌
    931无约束四边形
    9.3.2约束四边形
    9.3.3多段面
    9.4多边形化简
    9.5T形连接消除
    9.6三角化
    本章小结
    习题
    第10章阴影
    10.1定影集
    10.2阴影映射
    10.2.1渲染阴影图
    10.2.2渲染主场景
    10.2.3自阴影
    10.3模板阴影
    10.3.1算法概述
    10.3.2无限视锥
    10.3.3轮廓计算
    10.3.4构造阴影体
    10.3.5确定阴影体的必要帽子
    10.3.6渲染阴影体
    10.3.7剪式矩形优化
    本章小结
    习题
    第11章曲线与曲面
    11.1三次曲线
    11.2Hermite曲线
    11.3Bézier曲线
    11.3.1三次Bézier曲线
    11.3.2Bézier曲线截断
    11.3.3de Casteljau算法
    11.4CatmullRom样条
    11.5三次样条
    11.6B样条
    11.6.1均匀B样条
    11.6.2B样条全局化
    11.6.3非均匀B样条
    11.6.4非均匀有理B样条(NURBS)
    11.7双三次曲面
    11.8曲率与挠率
    本章小结
    习题
    第12章碰撞检测
    12.1平面碰撞
    12.1.1球体与平面碰撞
    12.1.2长方体盒与平面碰撞
    12.1.3空间分割
    12.2普通球体碰撞
    12.3表面滑行
    12.4两个球体之间的碰撞
    本章小结
    习题
    第13章线性物理运动
    13.1位置函数
    13.2二阶微分方程
    13.2.1齐次方程
    13.2.2非齐次方程
    13.2.3初始条件
    13.3抛物运动
    13.4阻尼运动
    13.5摩擦力
    本章小结
    习题
    第14章旋转物理运动
    14.1旋转环境
    14.1.1角速度
    14.1.2离心力
    14.1.3Coriolis力
    14.2刚体运动
    14.2.1质心
    14.2.2角动量和扭矩
    14.2.3惯性张量
    14.2.4主惯性轴
    14.2.5惯性张量的转化
    14.3振动
    14.3.1弹性运动
    14.3.2钟摆运动
    本章小结
    习题
    第15章流体与织物仿真
    15.1流体仿真
    15.1.1波动方程
    15.1.2近似导数
    15.1.3计算表面位移
    15.1.4程序实现
    15.2织物仿真
    15.2.1弹簧系统
    15.2.2外力
    15.2.3实现织物仿真
    本章小结
    习题
    第16章数值方法
    16.1三角函数
    16.2线性方程组
    16.2.1三角线性方程组
    16.2.2高斯消去法
    16.2.3LU分解
    16.2.4消减误差
    16.2.5三对角线方程组
    16.3特征值和特征向量
    16.4常微分方程
    16.4.1Euler方法
    16.4.2Taylor级数方法
    16.4.3RungeKutta方法
    16.4.4高阶微分方程
    本章小结
    习题
    附录A复数
    A1定义
    A2加法和乘法
    A3共轭复数和复数的逆
    A4欧拉公式
    附录B三角函数的引用
    B1函数定义
    B2对称和移相
    B3三角恒等式(毕达哥拉斯恒等式)
    B4指数恒等式
    B5反三角函数
    B6正弦和余弦定理
    附录C坐标系
    C1直角坐标系(笛卡儿坐标系)
    C2柱面坐标系
    C3球面坐标
    C4广义坐标
    附录D泰勒级数
    D1导数
    D2幂级数
    D3欧拉公式
    附录E习题答案
    第2章
    第3章
    第4章
    第5章
    第6章
    第7章
    第8章
    第9章
    第10章
    第11章
    第12章
    第13章
    第14章
    第15章

查看详情
相关图书 / 更多
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D打印技术与创新应用
蒋友宝
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D打印应用技术与创新 第2版
苏静 高志华
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D打印个性化骨盆重建外科学
郝永强 主编
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D打印——Geomagic Design X 逆向建模设计实用教程(刘纪敏)(第二版)
刘然慧 主编;刘纪敏
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D打印医疗器械
王金武;王晶;张斌
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D美术模型设计与制作
陶黎艳;袁莉;李沅蓉;杨雪;毛梦思;危熹
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D打印所涉知识产权法律问题研究
宋智慧 著
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D Mapping光影艺术设计
冯乔
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D打印技术基础(陈继民)
曾勇 主编;陈继民
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D科研绘图与学术图表绘制从入门到精通 一本书精通3D科研绘图与学术图表绘制的核心技术 李浩东
李浩东
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D工程制图·理论篇(第六版)
张俐
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
3D打印技术基础(第三版)
朱红;易杰;谢丹
您可能感兴趣 / 更多
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
孩子,把你的手给我1:怎么说孩子才爱听,怎么教孩子才肯学?帮助每一位3-12岁孩子的父母结束与孩子的所有冲突!
[美]海姆·G.吉诺特
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
怎样做成大事
[美]丹·加德纳(Dan Gardner) 著;贾拥民 译;湛庐文化 出品;[丹麦]傅以斌(Bent Flyvbjerg)
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
1200年希腊罗马神话
[美]伊迪丝·汉密尔顿
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
爱情心理学(新编本)
[美]罗伯特·J. 斯腾伯格 (美)凯琳·斯腾伯格 倪爱萍 译
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
黄金圈法则
[美]西蒙·斯涅克 著;磨铁文化 出品
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
汤姆·索亚历险记 彩图注音版 一二三四年级5-6-7-8-9岁小学生课外阅读经典 儿童文学无障碍有声伴读世界名著童话故事
[美]马克 吐温
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
富兰克林自传 名家全译本 改变无数人命运的励志传奇 埃隆马斯克反复推荐 赠富兰克林签名照及精美插图
[美]本杰明·富兰克林 著;李自修 译
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
意大利文艺复兴新艺术史
[美]迈克尔·韦恩·科尔 著;[美]斯蒂芬·J·坎贝尔;邵亦杨
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
汤姆素亚历险记:中小学生课外阅读快乐读书吧 儿童文学无障碍有声伴读世界名著童话故事
[美]马克·吐温
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
老人与海 彩图注音版 一二三四年级5-6-7-8-9岁小学生课外阅读经典 儿童文学无障碍有声伴读世界名著童话故事
[美]海明威
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
养育的觉醒:全面激发孩子自驱力,教你如何心平气和做妈妈
[美]凯文·莱曼 著;唐晓璐 译;斯坦威 出品
3D游戏与计算机图形学中的数学方法(第3版)
国际大奖图画书系列 共11册(小老鼠的恐惧的大书,大灰狼,红豆与菲比,别烦我,下雪了 ,穿靴子的猫 ,先有蛋,绿 ,特别快递,如果你想看鲸鱼 ,一个部落的孩子 ) 麦克米伦世纪
[美]莱恩·史密斯 (英)埃米莉·格雷维特 (美)劳拉·瓦卡罗·等/文 (英)埃米莉·格雷维特 等/图 彭懿 杨玲玲 阿甲 孙慧阳 白薇 译