具体描述
内容简介
《计算机图形学基础（OpenGL版）》在广泛结合OpenGL并注重图形应用编程的基础上，介绍了计算机图形学的经典核心体系：图形系统、二维图形生成、几何变换、二维与三维观察、三维对象（实体造型与曲线曲面）、真实感图形技术、交互技术及动画。《计算机图形学基础（OpenGL版）》主要介绍计算机图形学经典理论知识，同时每一章都给出一至两个OpenGL编程实例来帮助读者更好地理解相关知识与技术，使读者能快速掌握如何生成二维图形与三维图形。书后有两个附录，分别为含有8个实验的课程实验指导与3套模拟试题及其答案。《计算机图形学基础（OpenGL版）》注重对计算机图形学原理的理解和图形编程技术的掌握，非常适合作为高等院校计算机及相关专业计算机图形学本科课程的教材，也可作为地理信息系统、机械工程等专业选修计算机图形学课程的教材。同时，《计算机图形学基础（OpenGL版）》也适合作为具有熟练编程经验的其他专业学生和专业技术人员学习图形学及图形编程的自学教材。
内页插图
目录
第1章 绪论1.1 计算机图形学的目标与任务
1.1.1 视觉交流是计算机图形学的核心目标
1.1.2 计算机图形学的三个基本任务
1.2 计算机图形学的内容体系
1.3 计算机图形学相关学科
1.3.1 图形与图像
1.3.2 相关学科
1.4 计算机图形学的应用领域
1.4.1 计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)
1.4.2 科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing)
1.4.3 虚拟现实（Virtual Reality）
1.4.4 动画(Animation)
1.5 计算机图形学的发展
1.5.1 计算机图形学的发展简史
1.5.2 计算机图形学的发展趋势
习题1
第2章 图形系统
2.1 图形系统概述
2.1.1 图形系统组成结构
2.1.2 图形系统分类
2.2 图形系统体系结构
2.2.1 概述
2.2.2 应用程序阶段
2.2.3 几何处理阶段
2.2.4 光栅阶段
2.3 图形支撑软件
2.3.1 0penGL
2.3.2 DirectX.
2.3.3 Java2D和Java3D
2.4 图形硬件显示原理
2.4.1 图形显示设备及工作原理
2.4.2 图形显示方式
2.4.3 光栅扫描图形显示系统
习题2
第3章 二维图形生成
3.1 直线生成算法
3.1.1 数值微分法
3.1.2 逐点比较法
3.1.3 Bresenham画线法
3.1.4 中点画线法
3.2 圆弧绘制算法
3.2.1 基于光栅的整圆绘制算法
3.2.2 角度离散法绘制圆弧和椭圆弧
3.3 区域填充
3.3.1 种子填充算法
3.3.2 多边形填充算法
3.4 字符
3.4.1 字符的编码
3.4.2 点阵字符
3.4.3 矢量字符
3.5 反走样技术
3.6 编程实例——地图绘制
3.6.1 地图绘制方法
3.6.2 基于OpenGL的地图绘制
习题3
第4章 图形几何变换
4.1 二维几何变换
4.1.1 基本变换
4.1.2 二维复合变换
4.1.3 二维坐标系间的变换
4.2 三维几何变换
4.2.1 基本变换
4.2.2 三维复合变换
4.2.3 三维坐标系间的变换
4.3 图形几何变换的模式
4.3.1 固定坐标系模式
4.3.2 活动坐标系模式
……
第5章 二维观察
第6章 三维观察
第7章 三维对象
第8章 真实感图形技术
第9章 交互技术
第10章 计算机动画
前言/序言
计算机图形学是研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的原理、方法和技术的一门学科。它以图形用户界面和可视化技术为典型应用，是信息技术中不可缺少的部分和发展基石，在计算机辅助设计制造、仿真模拟、娱乐动画等各个领域有广泛的应用。因此，国内外大学都纷纷将其列为计算机应用类课程中的一门重要专业基础课程。它在帮助学生直观、形象地理解计算机所处理的信息数据方面起着非常重要的作用。
与图形学技术日新月异的变化相比，图形学课程教学的发展却稍微显得有些滞后。当前，在计算机图形学教学中主要存在三种典型的教学体系，可总结为：面向理论、面向编程和问题解决。下面分别简单加以介绍。
1．面向理论
面向理论教学体系教学目标上侧重于培养学生对计算机图形学理论知识的了解与掌握，教学内容上强调图形学知识与概念的系统性与整体性，重点放在概念的解释与原理的讲解，理论内容过多过重，包含大量的公式推导。这种体系下典型的教材代表是David F.Rogers的《计算机图形学算法基础》，Foley的《计算机图形学原理及实践--C语言描述（原书第2版）》，唐荣锡的《计算机图形学教程》，唐泽圣的《计算机图形学基础》，陈传波的《计算机图形学基础》，彭群生的《计算机图形学应用基础》，魏海涛的《计算机图形学》，孙家广、胡事民的《计算机图形学基础教程》，孙正兴的《计算机图形学教程》和何援军的《计算机图形学》等。这是传统的教学体系，一直在国内外许多学校教学中延续使用。
2．面向编程
面向编程教学体系的核心理念是学以致用，在教学目标上既侧重于培养学生对计算机图形学理论知识的系统了解，同时更加强调培养学生了解并初步掌握一种典型的图形学API，能正确使用图形学知识的能力。在教学内容上，主要从图形学的使用者角度来选取与介绍计算机图形学的必备理论与概念，摒弃不必要的数学知识与公式推导，不追求"罗列式的全面"，而追求"使用型的精炼"，同时书中配有典型图形学API的相应知识与使用介绍。这种体系下典型的教材代表是Donald Hearn的Computer Graphics with OpenGL、Edward Angel的Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach Using OpenGL (Fourth Edition)、Hong Zhang的《计算机图形学：应用Java 2D和3D》、Francis S. Hill的《计算机图形学》等，其中介绍的图形学API主要有三种：OpenGL、DirectX及Java。目前，这是一种主流的教学体系，正在逐渐被国内外大多数院校采用。
3．问题解决
问题解决教学体系认为计算机图形学在深入理解复杂问题并与他人交流方面起着关键作用，在问题求解方面扮演了非常重要的角色。因此，在教学目标上它侧重于培养学生如何利用计算机图形学知识建立与用户的有效交流，来完成问题图形化建模与解决的任务。在教学内容上它既包含计算机图形学的传统知识，如投影变换、建模、绘制、光照及着色处理等，介绍计算机图形学中一系列的基本概念和技术，并说明OpenGL API如何提供实现这些概念和技术的图形学工具；同时还着重介绍如何采用计算机图形学来解决实际问题，以及如何更有效地将结果展示给观察者的方法。其目的是使学生理解图形学概念，并学会使用图形API来实现图形学操作并为观察者创造有效的图像来解决不同领域的问题。这是较新的一种教学体系，在美国正在逐渐兴起，其典型的教材代表是Steve Cunningham的《计算机图形学》，国内已有其对应的中译本出版。
结合目前教学形势与学生情况，我们认为面向编程的教学方法仍是一种合适的选择。同时，图形学本科教学平台随着OpenGL的跨平台优势显现也逐渐转向OpenGL，但教材市场中面向OpenGL平台教学的优秀教材大多为引进教材，如Angel或Francis S. Hill的教材，其特点为内容多、体量重、技术新。从本科教学需要来看，其实需要的是一本能体现短小、精炼、经典的教学体系的教材。本教材即定位于此，旨在服务于32～48学时的本科图形学教学。它具有以下特点：以经典图形学知识为主，同时注重结合OpenGL图形应用编程来详细介绍相关技术实例；以OpenGL为教学平台与实验平台，提供实验指导书与模拟试题，以更好地满足教学需要；内容精炼，服务本科教学需要，不过多涉及最新技术。
在阅读本书之前，读者应该了解C或者C++语言，了解简单的数据结构知识，有一些线性代数的初步知识。
本书的内容组织如下：第1章简要介绍图形学的目标、任务、相关学科、应用领域及发展情况；第2章介绍图形系统相关知识；第3章讨论二维图形，如直线、圆等基本图元的生成技术；第4章介绍图形几何变换；第5、6章讨论二维与三维观察；第7章介绍三维对象，如实体造型、曲线曲面等知识；第8章介绍真实感图形技术；第9章讨论交互技术；第10章简要介绍动画的一些基本知识；附录A是含有8个实验的实验教程；附录B含有3套模拟试题及答案。
欢迎读者在阅读本书的过程中，对本书存在的缺点和问题提出批评与建议。笔者个人博客：http://opengl.cnblogs.com/，欢迎大家留言，同时上面会有一些与本教材相关的章节代码、实验等内容。
本书由河南理工大学徐文鹏、王玉琨、刘永和、向中林和强晓焕老师共同编写。具体分工如下：第1章、第10章、附录A由徐文鹏编写，第2章、第5章、附录B由强晓焕编写，第3章、第7章由刘永和编写，第4章、第6章由向中林编写，第8章、第9章由王玉琨编写。
感谢河南理工大学及笔者所在的计算机学院，没有他们的支持与鼓励，不可能完成此书。我校的侯守明、王辉连两位老师给本书的编写提了很多很好的意见，在此一并致谢。本书编写过程中，参阅了许多计算机图形学的参考书及相关资料，谨向这些书的作者和译者表示衷心的感谢。
感谢清华大学出版社及苏明芳编辑，在本书的出版过程中，我与苏明芳编辑合作非常愉快。同时，向从事编辑和校对工作的同志深切致谢！
欢迎读者在阅读本书的过程中，对本书存在的缺点和问题提出批评与建议。
编 者
计算机图形学基础（OpenGL版）
第1章 绪 论
·II·
·III·
用户评价
《计算机图形学基础（OpenGL版）》这本书，可以说是彻底改变了我对计算机图形学这个领域的看法。在阅读之前，我总是觉得这是一个高深莫测，只有少数天才才能掌握的领域。然而，这本书以一种非常平易近人的方式，将这个神秘的面纱一层层揭开。作者的叙述风格非常具有逻辑性，他能够将复杂的概念拆解成易于理解的小模块，然后一步步构建起完整的知识体系。我尤其喜欢书中对“图形渲染管线”的讲解。作者用清晰的图示和生动的语言，为我描绘了从应用程序到屏幕显示的整个流程，让我能够清晰地理解每个阶段的任务和数据流向。在OpenGL API的应用方面，这本书做得尤为出色。作者并没有仅仅罗列API函数，而是深入讲解了每个函数背后的工作原理，以及它们是如何与图形硬件协同工作的。例如，在介绍顶点缓冲对象（VBO）和纹理缓冲对象（TBO）时，作者详细解释了它们如何有效地管理和加速GPU对数据的访问，从而显著提升渲染性能。这让我能够从更深层次上理解OpenGL的性能优化之道。书中关于着色器编程的章节，更是让我看到了图形学编程的魅力所在。作者从最基础的GLSL语法入手，逐步引导我们掌握顶点着色器和片段着色器的编写技巧。通过书中提供的多个循序渐进的着色器示例，我能够理解如何利用着色器实现各种逼真的光照效果、纹理映射，甚至是一些有趣的卡通风格渲染。这种实践与理论相结合的方式，让我能够快速掌握着色器编程的核心要领。此外，书中对3D变换的讲解也让我印象深刻。从模型变换、视图变换到投影变换，作者都进行了细致入微的分析，并提供了大量的代码示例，让我能够亲手实现各种变换效果。这让我对三维空间中的物体如何被投影到二维屏幕上有了深刻的理解。书中还涉及了一些更高级的主题，例如纹理映射、光照模型、以及基本的阴影实现。作者在讲解这些内容时，不仅介绍了技术原理，还提供了具体的OpenGL实现代码，使得读者能够将学到的知识应用到实际项目中。总而言之，《计算机图形学基础（OpenGL版）》是一本集理论与实践于一体的优秀教材，它不仅能够帮助我掌握计算机图形学的核心知识，更能激发我成为一名优秀的3D图形开发者。
评分作为一名软件开发工程师，我一直对计算机图形学领域充满向往，但又苦于没有合适的入门书籍。《计算机图形学基础（OpenGL版）》的出现，无疑为我打开了新世界的大门。这本书的深度和广度都恰到好处，既有扎实的理论基础，又有丰富的实践指导。作者的讲解风格非常独特，他善于将复杂的数学概念转化为易于理解的几何直觉，让我这个非数学专业出身的读者也能游刃有余。我印象最深刻的是关于向量和矩阵在图形学中的应用。书中通过大量的图示和代码示例，生动地展示了向量的点积、叉积如何用于计算角度和法线，以及矩阵乘法如何实现三维空间的几何变换。这些知识点看似基础，但却是理解后续所有高级技术的前提。作者在讲解OpenGL API时，不仅仅是列出函数的用法，更重要的是解释了函数背后的工作原理。例如，在介绍顶点缓冲区对象（VBO）和顶点数组对象（VAO）时，作者详细阐述了它们如何优化顶点数据的管理和传输，以及为何能够显著提升渲染效率。我尤其喜欢书中关于着色器编程的章节，作者将顶点着色器和片段着色器之间的联动关系，以及它们如何共同完成像素的最终渲染，解释得淋漓尽致。通过书中提供的多个不同难度的着色器示例，我能够逐步掌握GLSL的编写技巧，并开始尝试实现自己的光照效果和材质。此外，书中关于图形管线各个阶段的讲解，例如模型变换、视图变换、投影变换、裁剪、光栅化等，都非常清晰且有条理。作者通过生动的比喻和流程图，让我能够清晰地理解每个阶段的作用和数据流向。让我感到惊喜的是，这本书还触及了一些更高级的主题，比如几何着色器、曲面细分着色器，以及一些基本的图形算法，如Bresenham画线算法等。虽然这些内容的篇幅不多，但足以让我对这些前沿技术产生浓厚的兴趣，并为我未来的深入学习打下了基础。这本书的结构安排非常合理，从最基础的概念讲起，逐步深入到复杂的算法和技术，整个学习过程循序渐进，不会让人感到突兀。总而言之，《计算机图形学基础（OpenGL版）》是一本集理论与实践于一体的优秀教材，它不仅能够帮助我掌握计算机图形学的核心知识，更能培养我解决实际问题的能力。
评分在我翻阅《计算机图形学基础（OpenGL版）》之前，我总觉得计算机图形学是一门高不可攀的学科，充满了令人望而生畏的数学公式和算法。然而，这本书彻底颠覆了我的这种看法。作者以一种极其友善和易于理解的方式，将计算机图形学的奥秘一点点展现在我眼前。我最欣赏的是它那种“动手实践”的学习理念。书中的每一章都紧密结合OpenGL API，提供大量可以直接运行的代码示例。我不再是那个只能被动接受知识的读者，而是可以亲手编写代码，观察结果，并在实践中加深理解。这种“做中学”的方式，让我对图形学产生了前所未有的热情。书中对3D模型的加载和渲染的讲解尤其让我受益匪浅。从OBJ文件的解析，到模型顶点数据的组织和上传，再到如何在场景中进行模型变换和摄像机控制，作者都提供了详尽的步骤和清晰的代码。当我成功地在屏幕上显示出第一个自己加载的3D模型时，那种成就感简直无法形容。作者在讲解着色器编程时，也做到了极致的细致。他从最基础的顶点属性和varying变量开始，一步步引导读者理解着色器之间的传递关系，以及如何利用GLSL实现各种视觉效果。我通过书中提供的示例，学会了如何实现材质的漫反射、镜面反射，如何为模型添加纹理，甚至还尝试了简单的卡通渲染风格。这种循序渐进的学习过程，让我能够真正掌握着色器编程的核心要义。此外，书中对光照模型和阴影实现的讲解，也让我大开眼界。我之前一直以为光照效果的实现非常复杂，但作者通过简化的Phong光照模型，以及对阴影映射技术的介绍，让我能够理解其基本原理，并知道如何在实际项目中实现逼真的光影效果。书中对摄像机控制的讲解也十分到位，让我能够理解不同类型的投影（正交投影、透视投影）是如何影响最终的成像效果，并且能够实现灵活的摄像机移动和旋转。总而言之，《计算机图形学基础（OpenGL版）》是一本非常棒的书，它不仅教会了我图形学的知识，更重要的是，它激发了我对这个领域的热爱，让我看到了通过编程创造虚拟世界的无限可能。
评分这本《计算机图形学基础（OpenGL版）》简直是我近期阅读体验的巅峰之作！作为一名对3D世界充满好奇，但又常常被各种晦涩概念和复杂代码吓退的初学者，我一直渴望找到一本能够点亮我编程之路的书。而这本书，恰恰满足了我所有的期待。它没有直接抛出冷冰冰的数学公式和理论，而是以一种循序渐进、层层递进的方式，将计算机图形学的核心概念一一剖析。开篇就如同一次引人入胜的旅行，从最基础的像素、坐标系入手，让我这个“小白”也能快速理解图形是如何被“绘制”出来的。书中对OpenGL API的讲解更是细致入微，每一个函数、每一个参数都经过了详尽的解释，并且配以大量直观易懂的代码示例。我尤其喜欢的是，作者并没有满足于仅仅展示API的使用，而是深入浅出地讲解了背后原理，比如在讨论纹理映射时，作者不仅讲解了如何加载和应用纹理，还深入探讨了UV坐标的意义、纹理过滤的原理，以及mipmapping如何优化性能。这种“知其然，更知其所以然”的教学方式，让我受益匪浅。此外，书中关于光照模型、着色器编程的章节，更是让我大开眼界。我之前一直觉得3D渲染的光影效果是魔法，而这本书则像一位技艺精湛的魔术师，一步步揭示了其中的奥秘。从最简单的漫反射、镜面反射，到复杂的全局光照算法，作者都用清晰的语言和生动的比喻进行了阐述。当我亲手编写出第一个带有动态光照和阴影的场景时，那种成就感是无与伦比的。更让我惊喜的是，这本书并没有停留在理论层面，而是提供了许多实际的应用案例，例如如何实现一个简单的3D模型加载器，如何进行摄像机控制，如何创建粒子系统等等。这些案例不仅巩固了我学到的知识，更激发了我进一步探索和实践的动力。这本书的排版和插图也值得称赞，清晰的图示和代码块使得阅读过程非常流畅，不会产生信息过载的感觉。我可以说，《计算机图形学基础（OpenGL版）》不仅仅是一本书，更像是一位耐心而博学的良师益友，在我探索计算机图形学的道路上，给予了我最坚实的支持和最宝贵的指引。我强烈推荐给所有对计算机图形学感兴趣的朋友，无论你是初学者还是有一定基础的开发者，都能从中获得巨大的收获。
评分《计算机图形学基础（OpenGL版）》这本书，对于我这样一个长期以来对计算机图形学领域充满好奇，但又苦于找不到合适的入门途径的读者来说，简直是及时雨。作者的叙述风格非常具有感染力，他能够将那些原本可能显得晦涩难懂的理论知识，以一种引人入胜的方式呈现出来，让我在阅读过程中始终保持着高度的专注和兴趣。我尤其赞赏书中对于“图形管线”的讲解。作者以一种非常系统和全面的方式，从应用程序的视角出发，一步步解析了数据在各个阶段的处理过程，从顶点数据的输入，到三角形的生成，再到最终像素的输出。这让我能够清晰地理解整个渲染流程的运作机制。在OpenGL API的应用方面，这本书做得非常出色。作者不仅仅是简单地罗列API函数，而是深入地讲解了每个函数的作用、参数的意义，以及它们是如何与图形硬件协同工作的。例如，在介绍顶点缓冲对象（VBO）和纹理缓冲对象（TBO）时，作者详细解释了它们如何有效地管理和加速GPU对数据的访问，从而显著提升渲染性能。这让我能够从更深层次上理解OpenGL的性能优化之道。书中关于着色器编程的章节，更是让我为之着迷。作者从最基础的GLSL语法入手，逐步引导我们掌握顶点着色器和片段着色器的编写技巧。通过书中提供的多个循序渐进的着色器示例，我能够理解如何利用着色器实现各种逼真的光照效果、纹理映射，甚至是一些有趣的卡通风格渲染。这种实践与理论相结合的方式，让我能够快速掌握着色器编程的核心要领。此外，书中对3D变换的讲解也让我印象深刻。从模型变换、视图变换到投影变换，作者都进行了细致入微的分析，并提供了大量的代码示例，让我能够亲手实现各种变换效果。这让我对三维空间中的物体如何被投影到二维屏幕上有了深刻的理解。书中还涉及了一些更高级的主题，例如纹理映射、光照模型、以及基本的阴影实现。作者在讲解这些内容时，不仅介绍了技术原理，还提供了具体的OpenGL实现代码，使得读者能够将学到的知识应用到实际项目中。总而言之，《计算机图形学基础（OpenGL版）》是一本集理论与实践于一体的优秀教材，它不仅能够帮助我掌握计算机图形学的核心知识，更能激发我成为一名优秀的3D图形开发者。
评分这本书《计算机图形学基础（OpenGL版）》给我留下了极其深刻的印象，它成功地将一个原本可能显得枯燥的技术领域，变得如此生动有趣且极具实践性。我个人之前对计算机图形学有所涉猎，但总是感觉缺乏系统性的指导，很多概念的理解停留在表面。这本教材则恰好弥补了我的这一不足。它从最根本的图形管线开始，层层剥入，逐步构建起完整的知识体系。我特别欣赏作者对于OpenGL API的讲解方式，没有流于简单的API堆砌，而是深入挖掘了每一个函数背后的数学原理和几何逻辑。例如，在讲解矩阵变换时，作者不仅列举了平移、旋转、缩放等基本变换，还详细阐述了齐次坐标的概念，以及如何通过矩阵乘法来组合这些变换。这种严谨而又易于理解的阐述方式，让我对3D空间中的对象运动有了全新的认识。书中关于顶点着色器和片段着色器的讲解尤其让我兴奋。我之前一直认为着色器编程是极具挑战性的，但作者通过一系列由简入繁的示例，将GLSL语言的语法和应用场景娓娓道来。从实现简单的颜色渐变，到更复杂的纹理混合和光照计算，我能够清晰地看到着色器在渲染过程中扮演的关键角色。作者还针对一些常见的图形学问题，提供了有效的解决方案，比如如何处理模型面的剔除，如何实现抗锯齿技术，以及如何优化渲染性能。这些实用的技巧和建议，对于实际项目开发来说，无疑是宝贵的财富。我尤其喜欢书中关于相机模型和投影变换的部分。理解“视锥体”和“裁剪空间”是如何运作的，对我构建3D场景至关重要。作者用非常形象的比喻，将抽象的数学概念具象化，让我能够轻松掌握这些核心知识。此外，书中对高级主题的触及，例如曲面细分、延迟渲染等，虽然篇幅不长，但足以勾起我对这些前沿技术的兴趣，为我后续深入学习指明了方向。这本书的逻辑结构清晰，章节之间的过渡自然，使得整个学习过程连贯而高效。它不仅仅是知识的传授，更是一种思维方式的引导，让我学会如何从问题的本质出发，用图形学的语言去解决实际问题。
评分《计算机图形学基础（OpenGL版）》这本书，在我看来，是一部关于如何将抽象的数学理论转化为生动视觉画面的绝佳教程。对于我这样一个对计算机图形学充满向往，但又常常被繁杂的数学公式和抽象的概念所困扰的读者来说，这本书就像是一盏明灯，照亮了我前行的道路。作者的讲解风格非常独特，他善于将那些枯燥的数学原理，以一种非常形象和易于理解的方式呈现出来。例如，在讲解向量和矩阵的运算时，作者并没有直接抛出公式，而是通过生动的几何解释，让我能够直观地理解它们在三维空间中的几何意义，以及如何应用于模型的变换。我尤其欣赏书中对OpenGL API的深入剖析。作者不仅教会了我们如何调用API函数，更重要的是，他讲解了这些函数背后的工作原理，以及它们是如何与GPU协同工作的。例如，在介绍顶点缓冲对象（VBO）和顶点数组对象（VAO）时，作者详细解释了它们如何优化顶点数据的管理和传输，以及为什么能够极大地提升渲染效率。这让我能够从更深层次上理解OpenGL的性能优化之道。书中关于着色器编程的章节，更是让我为之着迷。作者从最基础的GLSL语法入手，逐步引导我们掌握顶点着色器和片段着色器的编写技巧。通过书中提供的多个由简入繁的着色器示例，我能够理解如何利用着色器实现各种逼真的光照效果、纹理映射，甚至是一些有趣的卡通风格渲染。这种实践与理论相结合的方式，让我能够快速掌握着色器编程的核心要领。此外，书中对3D变换的讲解也让我印象深刻。从模型变换、视图变换到投影变换，作者都进行了细致入微的分析，并提供了大量的代码示例，让我能够亲手实现各种变换效果。这让我对三维空间中的物体如何被投影到二维屏幕上有了深刻的理解。书中还涉及了一些更高级的主题，例如纹理映射、光照模型、以及基本的阴影实现。作者在讲解这些内容时，不仅介绍了技术原理，还提供了具体的OpenGL实现代码，使得读者能够将学到的知识应用到实际项目中。总而言之，《计算机图形学基础（OpenGL版）》是一本集理论与实践于一体的优秀教材，它不仅能够帮助我掌握计算机图形学的核心知识，更能激发我成为一名优秀的3D图形开发者。
评分《计算机图形学基础（OpenGL版）》这本书，给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种对未知领域探索的信心。作者的叙述风格非常巧妙，他能够将那些原本可能显得枯燥乏味的数学公式和算法，以一种富有条理且引人入胜的方式呈现出来。我尤其欣赏书中对“向量和矩阵”在图形学中应用的深入讲解。作者通过生动的几何解释，让我能够直观地理解它们在三维空间中的几何意义，以及如何应用于模型的变换。这让我不再惧怕这些数学工具，反而视它们为强大的武器。在OpenGL API的应用方面，这本书做得非常出色。作者并没有满足于仅仅展示API函数的用法，而是深入地剖析了每个函数背后的工作原理，以及它们是如何与图形硬件协同工作的。例如，在介绍顶点缓冲对象（VBO）和纹理缓冲对象（TBO）时，作者详细解释了它们如何有效地管理和加速GPU对数据的访问，从而显著提升渲染性能。这让我能够从更深层次上理解OpenGL的性能优化之道。书中关于着色器编程的章节，更是让我为之着迷。作者从最基础的GLSL语法入手，逐步引导我们掌握顶点着色器和片段着色器的编写技巧。通过书中提供的多个循序渐进的着色器示例，我能够理解如何利用着色器实现各种逼真的光照效果、纹理映射，甚至是一些有趣的卡通风格渲染。这种实践与理论相结合的方式，让我能够快速掌握着色器编程的核心要领。此外，书中对3D变换的讲解也让我印象深刻。从模型变换、视图变换到投影变换，作者都进行了细致入微的分析，并提供了大量的代码示例，让我能够亲手实现各种变换效果。这让我对三维空间中的物体如何被投影到二维屏幕上有了深刻的理解。书中还涉及了一些更高级的主题，例如纹理映射、光照模型、以及基本的阴影实现。作者在讲解这些内容时，不仅介绍了技术原理，还提供了具体的OpenGL实现代码，使得读者能够将学到的知识应用到实际项目中。总而言之，《计算机图形学基础（OpenGL版）》是一本集理论与实践于一体的优秀教材，它不仅能够帮助我掌握计算机图形学的核心知识，更能激发我成为一名优秀的3D图形开发者。
评分《计算机图形学基础（OpenGL版）》这本书，在我看来，是一次极其成功的知识体系构建与传播的典范。作为一名对计算机图形学领域有着浓厚兴趣，但一直缺乏系统性学习机会的读者，我在这本书中找到了我所期盼的一切。作者的叙述方式非常独特，他能够将那些原本可能显得枯燥乏味的数学公式和算法，以一种生动形象、逻辑清晰的方式呈现出来，使得整个学习过程充满了探索的乐趣。我特别赞赏书中对于“图形管线”这一核心概念的阐述。从应用程序阶段到光栅化阶段，再到像素着色阶段，作者通过精巧的比喻和图示，将这个复杂的过程分解为易于理解的各个环节。这让我能够清晰地把握数据在图形管线中是如何一步步被处理，最终生成我们看到的图像的。在OpenGL API的应用方面，这本书更是做得淋漓尽致。作者并没有简单地罗列API函数，而是深入讲解了每个函数的作用、参数的意义，以及它们是如何与图形管线中的各个阶段协同工作的。例如，在讲解顶点缓冲对象（VBO）和纹理缓冲对象（TBO）时，作者详细阐述了它们如何有效地管理和加速GPU对数据的访问，从而显著提升渲染性能。我最喜欢的是书中关于着色器编程的章节。作者从最基础的GLSL语法入手，逐步引导读者掌握顶点着色器和片段着色器的编写技巧。通过书中提供的多个循序渐进的着色器示例，我能够理解如何利用着色器实现各种复杂的视觉效果，例如纹理采样、光照计算、甚至是一些简单的后处理效果。这让我真正体会到了GPU强大的并行计算能力。此外，书中对3D变换原理的讲解也让我受益匪浅。从向量和矩阵的基本运算，到如何利用变换矩阵实现模型的平移、旋转、缩放，以及摄像机的视角变换和投影变换，作者都进行了深入细致的分析。这让我能够更深入地理解三维空间中的物体是如何在屏幕上被投影和显示的。这本书的内容涵盖了计算机图形学的许多重要方面，包括纹理映射、光照模型、阴影生成、抗锯齿技术等。作者不仅讲解了这些技术的原理，更提供了实际的OpenGL实现代码，使得读者能够将理论知识转化为实际应用。我可以说，这本书为我打开了计算机图形学的大门，让我看到了用代码构建虚拟世界的无限可能。
评分《计算机图形学基础（OpenGL版）》这本书，在我接触过的众多技术类书籍中，绝对是令人眼前一亮的存在。它没有采用那种枯燥乏味的理论灌输方式，而是以一种极其生动和富有启发性的方式，引领我一步步深入探索计算机图形学的迷人世界。作者的叙述风格非常独特，他善于将那些抽象的数学概念，用具象化的方式加以解释，让我这个非数学背景的读者也能轻松理解。我尤其欣赏书中对“三维变换”的讲解。作者通过大量生动的图示和清晰的代码示例，让我明白了矩阵乘法是如何实现平移、旋转、缩放等基本变换的，以及齐次坐标的概念在其中的关键作用。这不仅让我掌握了3D空间中物体运动的基本原理，更为后续更复杂的图形学操作打下了坚实的基础。在OpenGL API的应用方面，这本书更是做得无懈可击。作者不仅仅是简单地列举API函数，而是深入地讲解了每个函数背后的工作原理，以及它们是如何与图形硬件协同工作的。例如，在介绍顶点缓冲对象（VBO）和纹理缓冲对象（TBO）时，作者详细解释了它们如何有效地管理和加速GPU对数据的访问，从而显著提升渲染性能。这让我能够从更深层次上理解OpenGL的性能优化之道。书中关于着色器编程的章节，更是让我为之着迷。作者从最基础的GLSL语法入手，逐步引导我们掌握顶点着色器和片段着色器的编写技巧。通过书中提供的多个循序渐进的着色器示例，我能够理解如何利用着色器实现各种逼真的光照效果、纹理映射，甚至是一些有趣的卡通风格渲染。这种实践与理论相结合的方式，让我能够快速掌握着色器编程的核心要领。此外，书中对光照模型和阴影实现的讲解也让我受益匪浅。作者通过简化的Phong光照模型，以及对阴影映射技术的介绍，让我能够理解其基本原理，并知道如何在实际项目中实现逼真的光照效果。这本书的内容涵盖了计算机图形学的许多重要方面，包括纹理映射、光照模型、阴影生成、抗锯齿技术等。作者不仅讲解了这些技术的原理，更提供了实际的OpenGL实现代码，使得读者能够将理论知识转化为实际应用。总而言之，《计算机图形学基础（OpenGL版）》是一本集理论与实践于一体的优秀教材，它不仅能够帮助我掌握计算机图形学的核心知识，更能激发我成为一名优秀的3D图形开发者。
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