光線跟蹤算法技術

《光線跟蹤算法技術》是由清華大學出版社在2011年3月1日出版的圖書，由薩芬編著，由劉天慧翻譯。

該書適合作為高等院校計算機及相關專業的教材和教學參考書，也可作為相關開發人員的自學教材和參考手冊。

基本介紹

• 書名：光線跟蹤算法技術
• 作者：薩芬（美國）
• 原版名稱：Ray Tracing from the Ground Up 
• 譯者：劉天慧 
• ISBN：9787302248217 
• 頁數：591頁 
• 定價：98.00元 
• 出版社：清華大學出版社 
• 出版時間：2011-3-1
• 開本：16開

圖書信息

《光線跟蹤算法技術》詳細闡述了與光線跟蹤問題相關的高效解決方案及相應的數據結構和算法，主要包括採樣技術、投影視圖、視見系統、景深、非線性投影、立體視覺、光照與材質、鏡面反射、光澤反射、全局光照、透明度、陰影、環境遮擋、區域光照、光線與對象間的相交計算、對象變換、柵格技術以及紋理映射技術等內容。此外，《光線跟蹤算法技術》還提供了相應的算法、代碼以及偽代碼，以幫助讀者進一步理解計算方案的實現過程。

目錄

第1章 光線跟蹤器和程式設計

1.1 通用解決方案

1.2 繼承

1.3 語言

1.4 建立場景

1.5 用戶接口

1.6 基礎光線跟蹤器

1.7 開發光線跟蹤器

1.8 單精度浮點數和雙精度浮點數

1.9 效率問題

1.9.1 簡約之美

1.9.2 數據存儲

1.9.3 按引用傳遞

1.9.4 避免返回引用

1.9.5 避免使用浮點型除法操作

1.9.6 使用內聯函式

1.9.7 工具類

1.10 代碼風格

1.10.1 標識符

1.10.2 實體數據類型

1.10.3 封裝

1.10.4 函式簽名

1.10.5 改變函式簽名

1.10.6 純虛函式和虛函式

1.10.7 檔案結構

1.10.8 項目結構

1.11 調試

1.11.1 熟悉調試器

1.11.2 對單像素圖像實施光線跟蹤

1.11.3 跟蹤像素坐標

1.11.4 使用cout語句

1.11.5 記憶體分配

1.11.6 簡化操作

1.11.7 透明度

1.11.8 圖像的使用

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第2章 數學知識

本章目標

2.1 集合

2.1.1 集合定義和集合符號

2.1.2 子集

2.1.3 有序偶和集合的笛卡兒積

2.2 區間

2.3 角度

2.3.1 度量方法

2.3.2 角度制和弧度制

2.4 三角學

2.4.1 定義

2.4.2 三角關係

2.5 坐標系統

2.5.1 3D笛卡兒坐標

2.5.2 圓柱坐標系統

2.5.3 球體坐標

2.6 向量

2.6.1 向量的定義及其表示方法

2.6.2 向量計算

2.7 頂點

2.8 法線

2.9 數學表面

2.9.1 隱式表面

2.9.2 參數表面

2.9.3 切平面

2.10 立體角

2.10.1 定義

2.10.2 球體坐標中的立體角

2.10.3 半球體積分

2.11 隨機數

2.12 正交基和正交坐標系統

2.12.1 定義

2.12.2 構造正交基

2.1213正交坐標系統

2.12.4 使用正交坐標系統

2.13等比數列

2.14 6()函式

提示和討論

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問題

練習

第3章 光線跟蹤器的基本要素

本章目標

3.1 光線跟蹤計算的工作原理

3.2 場景世界

3.3 光線

3.4 光線-對象相交測試

3.4.1 概述

3.4.2 光線和隱式表面

3.4.3 幾何對象

3.4.4 平面

3.4.5 球體

3.5 顏色值

3.6 基本的光線跟蹤器

3.6.1 工作類

3.6.2 主函式

3.6.3 視平面

3.6.4 像素和圖像

3.6.5 build()函式

3.6.6 渲染場景

3.7 跟蹤器

3.8 顏色顯示

3.9 對多個對象實施光線跟蹤

提示和討論

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問題

練習

第4章 抗鋸齒技術

本章目標

4.1 鋸齒效果

4.2 解決方案

4.2.1 增加圖像的解析度

4.2.2 均勻採樣

4.2.3 隨機採樣

4.2.4 抖動採樣

4.3 細節抗鋸齒技術

4.4 濾波

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問題

練習

第5章 採樣技術

本章目標

5.1 採樣框架

5.2 良好採樣技術所具備的特徵

5.3 採樣模式

5.3.1 隨機採樣

5.3.2 抖動採樣

5.3.3 Rooks採樣

5.3.4 多重抖動採樣

5.3.5 Harnmersley採樣

5.4 混合索引

5.5 渲染結果

提示和討論

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問題

練習

第6章 圓採樣映射

本章目標

6.1 選擇性採樣

6.2 同心映射

……

第7章 半球體採樣映射

第8章 投影視圖

第9章 視見系統的套用

第10章 景深

第11章 非線性投影

第12章 立體視覺

第13章 理論基礎

第14章 光照和材質

第15章 鏡面反射

第16章 陰影

第17章 環境遮擋

第18章 區域光照

第19章 光線與對象間的相交計算

第20章 仿射變換

第21章 對象變換

第22章 規則柵格

第23章 三角形格線

第24章 鏡面反射

第25章 光澤反射

第26章 全局光照

第27章 透明度

第28章 真實透明度計算

第29章 紋理映射

第30章 過程紋理

第31章 噪聲紋理