計算機圖形學
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2025-06-01
- 售價: $354
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 171
- ISBN: 7111782097
- ISBN-13: 9787111782094
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商品描述
本書全面介紹了計算機圖形學的基礎概念、技術和方法，按照計算機圖形繪制流水線，循序漸進地介紹基本圖形算法、物體建模、幾何變換、光照繪制、計算機動畫技術、聲音模擬技術和基於深度學習的圖形技術。書中融入了計算機圖形學領域的前沿研究成果，特別是深度學習在計算機圖形學領域中的前沿應用，每章內容中包含相關算法的程序代碼，並附有習題，有利於讀者更好地理解知識點並進行動手實踐。 本書可作為高校計算機、軟件工程、人工智能、應用數學、電子工程、數字媒體等相關專業本科生或研究生的教材，也可作為計算機遊戲設計、動畫、影視制作、計算機仿真、虛擬現實等領域的研究人員和技術人員的參考書。
作者簡介
劉世光 天津大學智能與計算學部教授、博士生導師。2007年畢業於浙江大學計算機輔助設計與圖形系統全國重點實驗室，獲博士學位。主要研究方向為計算圖形學、圖像/視頻處理、聲音合成與處理、虛擬現實等，在相關領域的國內外知名期刊和會議發表學術論文100余篇。獲國家重點研發計劃項目、國家科技支撐計劃項目、國家自然科學基金項目等的研究資助，研究成果榮獲“中國計算機學會科技成果獎”自然科學二等獎、陸增鏞CAD&CG 高科技獎等。擔任IEEE Transactions on Audio、Speech and Language Processing, IEEE Transactions on Consumer Flectronics, Computer Animation and Virtual Worlds, Journal of the Audio Engineering Society等期刊的編委。
目錄大綱
前言
第1章 緒論
1.1 計算機圖形學的概念與發展歷史
1.2 圖形繪制流水線
1.3 OpenGL
1.3.1 OpenGL的特性
1.3.2 OpenGL的函數庫
1.3.3 OpenGL示例程序
1.4 計算機圖形學的應用
1.5 參考文獻
1.6 本章習題
第2章 基本圖形算法
2.1 直線繪制
2.1.1 直線繪制的基本概念
2.1.2 直線繪制算法
2.1.3 直線繪制算法的比較與優化
2.2 圖形裁剪
2.2.1 圖形裁剪的基本概念
2.2.2 直線裁剪算法
2.2.3 多邊形裁剪算法
2.3 填充
2.3.1 掃描線填充算法
2.3.2 種子填充算法
2.4 消隱
2.4.1 消隱的分類與基本方法
2.4.2 畫家算法
2.4.3 Z-Buffer算法
2.4.4 掃描線消隱算法
2.4.5 光線投射算法
2.4.6 消隱算法的分析與比較
2.5 本章習題
第3章 物體建模
3.1 概述
3.2 多邊形網格建模
3.2.1 基本概念
3.2.2 多邊形網格
3.2.3 三角形網格
3.2.4 網格化算法
3.2.5 多邊形網格的數據結構
3.2.6 多邊形網格建模的優勢和劣勢
3.3 參數曲線和曲面建模
3.3.1 參數曲線和參數曲面
3.3.2 Bezier曲線
3.3.3 Bezier曲面
3.3.4 B樣條曲線
3.3.5 B樣條曲面
3.3.6 參數曲面建模的優勢和劣勢
3.4 隱式曲面建模
3.5 體素建模
3.6 構造實體幾何
3.7 高級建模技術
3.7.1 基於圖像的建模
3.7.2 三維激光掃描建模
3.8 建模軟件與工具
3.8.1 工業設計建模軟件
3.8.2 影視動畫類建模軟件
3.9 參考文獻
3.10 本章習題
第4章 幾何變換
4.1 基本的二維幾何變換
4.1.1 二維平移
4.1.2 二維縮放
4.1.3 二維旋轉
4.2 二維幾何變換的矩陣表示和齊次坐標
4.3 二維逆變換
4.4 二維覆合變換
4.4.1 二維基本覆合變換
4.4.2 非原點的旋轉變換
4.4.3 非原點的縮放變換
4.5 其他的二維幾何變換
4.5.1 剪切變換
4.5.2 鏡像變換
4.6 基本的三維變換
4.6.1 三維平移
4.6.2 三維縮放
4.6.3 三維旋轉
4.7 三維覆合旋轉變換
4.7.1 覆合平移變換
4.7.2 基於原點的覆合旋轉變換
4.7.3 基於原點的覆合縮放變換
4.7.4 非原點的旋轉變換
4.7.5 非原點的縮放變換
4.8 其他的三維變換
4.9 本章習題
第5章 光照繪制
5.1 光照的基本原理
5.1.1 光的性質
5.1.2 幾何光學
5.2 光照模型
5.2.1 簡單光照模型
5.2.2 明暗處理及陰影生成
5.3 光線追蹤技術
5.4 大氣光學現象的繪制
5.4.1 大氣散射引起的光學現象的繪制
5.4.2 大粒子引起的大氣光象的繪制
5.4.3 大氣折射引起的光學現象的繪制
5.5 參考文獻
5.6 本章習題
第6章 計算機動畫技術
6.1 計算機動畫的分類
6.2 基於物理的流體模擬
6.2.1 歐拉法
6.2.2 拉格朗日法
6.2.3 晶格玻爾茲曼法
6.2.4 幾種流體模擬方法的比較
6.3 基於粒子系統的動畫
6.4 參考文獻
6.5 本章習題
第7章 聲音模擬技術
7.1 聲音的基礎
7.1.1 聲音的產生到感知
7.1.2 聲音波動方程
7.1.3 聲音感知特性
7.2 聲音合成
7.2.1 基於信號的聲音合成方法
7.2.2 基於物理模擬的聲音合成方法
7.2.3 基於物理模擬的聲音合成實踐
7.3 聲音傳播
7.3.1 幾何方法
7.3.2 數值方法
7.4 聲音渲染
7.4.1 雙耳聲渲染
7.4.2 Ambisonics
7.5 參考文獻
7.6 本章習題
第8章 基於深度學習的圖形技術
8.1 深度學習的原理與經典模型
8.1.1 深度學習的原理
8.1.2 深度學習的經典模型
8.1.3 深度學習框架
8.1.4 Jittor在圖形生成中的應用與實踐
8.2 深度學習在計算機圖形學中的前沿應用
8.2.1 基於深度學習的人體動畫生成
8.2.2 神經渲染
8.3 參考文獻
8.4 本章習題
