{RT}三维世界漫游：漫游三维-汤书昆 中国科学技术大学出版社 9787312025310 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汤书昆 著

图书标签:

• 三维图形学
• 计算机图形学
• 虚拟现实
• 可视化
• 科学计算
• 计算机科学
• 高等教育
• 教材
• 中国科学技术大学
• 汤书昆

店铺： 华裕京通图书专营店

出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312025310

商品编码：29737004767

包装：平装

出版时间：2009-08-01

图书基本信息
图书名称	三维世界漫游：漫游三维	作者	汤书昆
定价	88.00元	出版社	中国科学技术大学出版社
ISBN	9787312025310	出版日期	2009-08-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装

内容简介

相对于普通二维显示，三维立体显示提供的信息量更大，感染力更强，更逼真，更富于实感性和参与性。在许多的三维立体显示技术中，全真立体图（3D）比较简单成熟，便于科普活动的推广。全真立体图技术运用数码技术将图片进行分色，按照人双眼不同的成像特点将一幅图分解成有着左右视差的两幅图，然后通过分镜使左眼和右眼看到的图像在大脑中合成立体图像。这种技术将普通的平面图像由二维转变为三维，使图像更加真实，生动、直观地反映实物，程度上可以用图片代替实物，其展示效果是普通的平面图像无法比拟的。 《三维世界漫游》立体科普图册目前已完成开发的内容主要针对青少年学生，分为恐龙世界、海洋生物、漫游三维等科普专题。中国科学技术大学光子技术研究所组织了国际光学工程学会（SPIE）中国科学技术大学学生俱乐部和中国科学技术大学“大学生研究计划”参与这一活动，使这本图册无论形式还是内容都更为广大中小学生喜闻乐见。中国科学技术大学科学传播研究与发展中心精心设计了这本图册的版面。

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目录

空中交通 星球探秘 生活美食 水的可贵 小恐龙大灯泡 炫酷跑车 沧桑 八戒梦中 花之魅 小桥流水 桂林溶洞 海龟 蝴蝶鱼 刺豚 海豚 狮子鱼 乌贼 珊瑚 舞步蜘蛛 渴望狗 享受和平 深树黄鹂 沙漠甘泉 霸王龙 蜥结龙 震龙 板龙 峨眉龙 重爪龙 戟龙 《三维世界漫游：漫游三维 下》

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文摘

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序言

空中交通 星球探秘 生活美食 水的可贵 小恐龙大灯泡 炫酷跑车 沧桑 八戒梦中 花之魅 小桥流水 桂林溶洞 海龟 蝴蝶鱼 刺豚 海豚 狮子鱼 乌贼 珊瑚 舞步蜘蛛 渴望狗 享受和平 深树黄鹂 沙漠甘泉 霸王龙 蜥结龙 震龙 板龙 峨眉龙 重爪龙 戟龙 《三维世界漫游：漫游三维 下》

好的，这是一本关于【RT】三维世界漫游：漫游三维-汤书昆 中国科学技术大学出版社 9787312025310 这本书之外的，内容详尽的图书简介。 --- 《光影铸形：数字几何与三维重建的深度探索》 —— 一部系统阐述现代计算机图形学与三维空间数字化技术的权威著作 引言：从二维感知到三维构建的范式飞跃 人类对世界的理解，本质上是对三维空间的感知与重构。然而，在信息时代的浪潮中，如何将我们所处的复杂、连续的物理世界转化为精确、可计算的数字模型，一直是计算机图形学、计算机视觉和几何处理领域的核心挑战。本书《光影铸形：数字几何与三维重建的深度探索》，正是为填补这一领域理论与实践鸿沟而精心打造的一部著作。它并非对现有既有理论的简单复述，而是聚焦于驱动当代三维技术革命的几大关键技术支柱——特别是几何表示、表面重建算法的创新性进展，以及光照模型在真实感渲染中的应用。本书面向具有一定数学和计算机基础的高年级本科生、研究生以及专业领域的研究人员和工程师，旨在提供一个从基础原理到前沿应用的，系统而深入的知识图谱。 第一部分：三维几何表示的基石与演进 本书的开篇，将带领读者深入剖析三维世界数字化的基础——几何表示方法。我们摒弃了传统仅关注多边形网格的局限性，着重探讨了更具数学严谨性和拓扑表达能力的先进模型。 章节一：隐式曲面与参数化描述的精妙结合 本章详细解析了参数曲面（如Bézier、B-样条、NURBS）在精确定义自由曲面中的核心地位。重点阐述了NURBS（非均匀有理B样条）如何通过权值和控制点实现对复杂CAD/CAM模型的高效表达和编辑。随后，内容转向隐式曲面（如CSF、Level Set方法），探讨它们在描述拓扑变化（如流体模拟、拓扑优化）中的优势，特别是它们如何通过函数零点集来定义物体边界，为后续的表面提取奠定数学基础。 章节二：点云与体素的结构化处理 在现代三维扫描和深度感知技术的背景下，原始数据的非结构化本质对后续处理构成了挑战。本章系统梳理了点云数据的高效组织结构，如k-d树、八叉树等空间数据结构，它们如何优化最近邻搜索和空间查询。更进一步，本书探讨了体素（Voxel）表示的优势与局限，尤其是在体积渲染和材料属性分布模拟中的应用，以及如何利用稀疏体素结构（如Sparse Voxel Octrees, SVOs）来应对大规模场景的存储和渲染需求。 第二部分：从离散数据到连续模型的转换：先进表面重建技术 三维重建是将物理扫描数据转化为可编辑、可渲染模型的关键步骤。本书的这一核心部分，聚焦于那些能够处理噪声、孔洞和不规则采样数据的尖端算法。 章节三：基于局部特征的重建方法 本章详述了局部投影和邻域拟合技术。内容涵盖了泊松表面重建（Poisson Surface Reconstruction）的理论框架，解释了如何利用梯度场的积分性质来恢复物体的有向距离函数（ODF）并提取等值面。此外，我们深入分析了径向基函数（RBFs）在插值和光滑化处理中的应用，以及它们如何用于在稀疏数据集中生成高精度曲面。 章节四：先进的网格优化与拓扑修复 高质量的三角网格是高效渲染和仿真的前提。本章不仅回顾了经典的网格简化（如边坍塌法）和细分算法，更侧重于面向语义和几何特征的优化策略。重点介绍了各向异性网格处理，即如何根据曲率和法线密度自适应地调整网格密度。同时，针对实际扫描数据中常见的拓扑错误（如自相交、非流形边），本书提供了基于拓扑修复的鲁棒性方法，包括洞的自动填充和边界的平滑处理。 第三部分：光照、纹理与感知的交互——真实感合成的几何基础 三维模型的最终呈现依赖于精确的光影模拟。本书的最后一部分，将几何表示与光线追踪和渲染理论相结合，探讨如何实现视觉上令人信服的数字世界。 章节五：高级光照模型与BRDF的几何耦合 本章超越了简单的环境光照，深入探讨了微表面理论（Microfacet Theory）在构建现代BRDF（双向反射分布函数）中的核心作用。我们将详细解析Cook-Torrance模型、GGX分布函数等，并展示如何利用几何信息（如法线和曲率）来精确计算阴影和高光区域的能量分布。此外，内容还涉及次表面散射（SSS）模型在模拟半透明材料（如皮肤、蜡质）中的数学实现。 章节六：动态场景与实时几何变形 现代图形学越来越关注动态物体的处理。本章探讨了基于骨架的形变（Skeletal Animation）的矩阵运算原理，以及基于拉普拉斯和热传导方程的网格变形方法，它们在模拟柔性物体和物理约束下的非刚性运动中展现出巨大优势。对于大规模的动态场景，本书也简要介绍了层次细节（LOD）技术在保证实时渲染性能时的几何策略。 总结：跨越理论与工程的桥梁 《光影铸形》旨在提供一套连贯、深入且具有前瞻性的理论框架，以应对当前及未来三维计算领域所面临的复杂挑战。本书强调从数学原理出发，结合最先进的算法实现，为读者提供构建和操纵数字三维世界的强大工具集和深刻理解。它不仅仅是一本教科书，更是一份引导从业者在数字几何前沿领域进行创新性研究和工程实践的指南。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本{RT}三维世界漫游：漫游三维，我一开始是冲着“三维世界漫游”这个充满探索感的标题来的。我一直对我们所处的这个三维空间充满好奇，想知道它到底是如何运作的，有没有什么我从未察觉的奥秘。书中的插图和模型展示，真的让我有身临其境的感觉。比如，那些精巧的几何体如何堆叠、旋转，以及光线在不同材质表面上的折射和反射，书中都用非常直观的方式呈现出来。我尤其喜欢书中关于“透视”的部分，它不仅仅是告诉我们如何画出立体的感觉，更是深入探讨了画家是如何通过视角来欺骗我们的眼睛，营造出深度和空间的。我以前看很多绘画作品，总觉得有些地方不对劲，看了这本书才恍然大悟，原来是透视原理在起作用。它让我重新审视了那些熟悉的画面，仿佛打开了一个新的观看角度。作者似乎非常擅长将复杂的数学和物理概念，通过具象化的例子和生动的语言，一点点地剥开，让我们这些非专业人士也能理解。例如，书中对“投影”的讲解，从简单的影子到复杂的计算机图形学中的投影算法，都有提及，让我对“看不见的”空间信息如何被“看见”有了更深刻的认识。这不仅仅是一本关于“三维”的书，更是一本关于“观察”的书，它教会我如何用更敏锐的眼睛去发现和理解我们身边的世界。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书，主要是被它“漫游三维”的字眼吸引，总觉得这本书会带我走进一个奇妙的、我们平时感知不到的三维世界。事实证明，我的直觉是对的。书中对“维度”的阐释，从我们熟悉的一维、二维，到那个神秘而又无处不在的三维，再到更高维度的概念，都讲解得非常到位。我尤其喜欢作者在解释抽象概念时，引入的那些生动的比喻和有趣的思考实验。比如，他描述一个二维生物如何理解三维空间，真的让我脑洞大开，也让我更加深刻地理解了我们自身的局限性。书中的一些图例，比如将一个三维物体“切开”展示其内部结构，或者通过“展开图”来理解立体形状，都极具启发性。我以前觉得数学和物理离我太遥远，而这本书却把它们巧妙地融入到对“空间”的探索中。它不是枯燥的公式堆砌，而是通过一系列的“漫游”，让我们在不同层面上体会三维世界的本质。我甚至开始思考，我们所感知到的现实，是不是只是三维空间的一个“切片”？这种哲学层面的思考，让我对这本书的喜爱又加深了一层。它不仅仅是知识的传授，更是思维的启迪，让我开始用一种全新的视角去看待我们所处的宇宙。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书，其实是想找一本能够帮助我理解“空间感”的书。作为一个对艺术和设计都略有涉猎的人，我一直觉得，真正的高手，一定是对空间有着极强的感知能力。这本书，恰恰满足了我的需求。它不是那种教你速成技巧的书，而是从最根本的原理出发，让你理解“什么是三维”。书中对“视角”的分析，让我明白了为什么有些构图会让人觉得“透气”，而有些则显得“憋闷”。我尤其喜欢书中关于“透视畸变”的讲解，它让我意识到，我们看到的“真实”，其实是经过大脑和眼睛一系列处理的结果。通过书中的一些实例，比如建筑物在不同角度下的形态变化，或者人眼如何感知远近，我仿佛学会了一种新的“读图”能力。我甚至开始尝试在自己的绘画和设计中，去运用书中提到的原理，虽然还不够熟练，但已经能感受到一些微妙的变化。这本书让我明白，所谓的三维世界，不仅仅是物理上的空间，更是一种心理上的感知，是一种我们与空间互动的体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我最看重的是它“三维世界”这个概念背后的科学严谨性。作为一名对自然科学有着浓厚兴趣的读者，我总希望在阅读中能获得扎实的知识，并且能够理解其背后的逻辑。这本书在这方面做得相当出色。作者没有停留在表面现象的描述，而是深入到几何学、拓扑学甚至基础物理学中，去解释三维世界的形成和运作机制。我特别欣赏书中关于“坐标系”的讲解，从笛卡尔坐标系到更复杂的曲线坐标系，它为我们理解空间中的位置和运动提供了精确的数学语言。同时，书中对“测量”在三维空间中的重要性也进行了阐述，让我了解到我们如何能够精确地描绘和量化我们身处的空间。我曾经对一些物理现象，比如光的传播路径，或者物体的受力分析，感到困惑，但阅读了这本书后，我才发现，很多时候，理解其三维的几何关系，就能豁然开朗。它不仅仅是一本关于“形状”的书，更是关于“关系”和“结构”的书，让我们明白，三维世界中的一切，都是相互关联、相互作用的。

评分☆☆☆☆☆

这本书，与其说是一本关于“三维”的书，不如说是一本关于“想象力”的书。作者以一种非常独特的方式，引导我们去“看见”那个看不见的维度。我印象最深刻的是书中关于“超立方体”的描述，虽然我无法真正“看到”一个四维的立方体，但作者通过层层递进的类比和可视化，让我对这个抽象的概念有了一定的理解。这种挑战我们固有认知的方式，让我觉得非常过瘾。书中的一些概念，比如“维度叠加”或者“空间折叠”，虽然听起来很玄乎，但在作者的解释下，似乎又变得触手可及。它不仅仅是在科普，更是在激发我们去思考“可能性”。我常常在想，如果真的存在更高维度的生物，它们会如何看待我们这个三维世界？这种跳出自身局限的思考，让我觉得非常有趣。这本书就像一把钥匙，打开了我思维的另一扇门，让我开始用一种更开放、更自由的方式去探索“空间”的无限可能。它不拘泥于传统的几何学，而是将数学、物理、哲学甚至一些前沿的理论都融汇其中，给我带来了全新的阅读体验。