計算機真實感圖形的算法基礎

《計算機真實感圖形的算法基礎》是1999年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 書名：計算機真實感圖形的算法基礎
• ISBN：9787030071521
• 頁數：472頁
• 出版社：科學出版社
• 出版時間：1999年6月1日
• 裝幀：平裝
• 開本：16
• 正文語種：簡體中文

內容簡介

《計算機真實感圖形的算法基礎》是系統介紹計算機真實感圖形基礎理論與算法的一本專著。全書共分九章，包括圖形學基礎、光照模型原理、簡單畫面繪製算法、光線跟蹤、紋理映射、陰影生成、光能輻射度方法、實時圖形繪製技術、自然景物仿真、顏色等。《計算機真實感圖形的算法基礎》的特點是內容全面，取材新穎。注重算法，力求實用。除系統敘述計算機真實感圖形生成的基本概念、基本算法外，作者還注意結合親身實踐體會介紹國內外的有關最新研究成果。

《計算機真實感圖形的算法基礎》可作為高等學校計算機、套用數學、電子工程、機械工程、航空、造船、輕工等專業高年級學生或研究生的教學用書，對廣大從事CAD&CG研究、套用、開發的科技人員也有較大參考價值。

目錄

第一章 圖形學基礎

1.1 場景造型

1.1.1 多面體模型

1.1.2 曲面模型

1.1.3 場景坐標系

1.2 取景變換

1.2.1 視點坐標系

1.2.2 背面剔除

1.2.3 螢幕坐標系

1.2.4 視域四稜錐裁剪

1.3 裁剪

1.3.1 sutherland-hodgman多邊形裁剪

1.3.2 weiler-atherton裁剪

1.4 光柵化

1.5 消隱

1.6 小結

第二章 光照明模型原理

2.1 引言

2.2 簡單的局部光照明模型

2.2.1 lambert漫反射模型

2.2.2 phong模型

2.2.3 簡單透明模型

2.3 較為完善的局部光照明模型

2.3.1 blinn模型和cook-torrance模型

2.3.2 光譜採樣技術

2.4 一個統一的光照明模型

2.5 整體光照明模型

2.5.1 whitted模型

2.5.2 hall光照明模型

2.6 擴展的光照明模型

2.6.1 光源的基本屬性

2.6.2 具非均勻光強分布的點光源照明模型

2.7 線、面光照明模型

2.7.1 線光源照明模型中fid和fis的計算

2.7.2 面光源照明模型

2.8 小結

第三章 簡單畫面繪製

3.1 掃描線算法

3.1.1 z快取器算法

3.1.2 掃描線z快取器算法

3.1.3 區間掃描線算法

3.2 曲面的掃描轉換

3.3 光亮度插值

3.3.1 gouraud明暗處理

3.3.2 phong明暗處理

3.3.3 phong明暗處理的加速方法

3.4 曲面剖分算法

3.4.1 bézier曲線的遞歸細分

3.4.2 bézier曲面的遞歸細分

3.4.3 bézier曲面片的法向量

3.4.4 裂縫問題的處理

3.5 a緩衝器算法

3.6 陰影

3.6.1 陰影細節多邊形算法

3.6.2 影域多面體算法

3.7 圖像合成

3.7.1 rgbα方法

3.7.2 rgbαz方法

3.7.3 基於多重掃描線的圖像合成方法

3.8 小結

第四章 光線跟蹤算法

4.1 引言

4.2 光線跟蹤的基本原理

4.3 光線跟蹤幾何

4.3.1 反射光線與折射光線的確定

4.3.2 光線與景物的求交幾何

4.4 光線跟蹤中的陰影生成算法

4.5 層次包圍盒技術

4.5.1 包圍盒技術

4.5.2 層次包圍盒技術

4.5.3 改進的層次包圍盒算法

4.5.4 平行2n面體層次包圍盒技術

4.5.5 初始光線上可見點的加速計算

4.6 基於空間連貫性的快速光線跟蹤算法

4.7.3 ddda算法

4.8 空間八叉樹剖分技術

4.8.1 glassner算法

4.8.2 混合式八叉樹算法

4.9 二叉空間剖分加速技術

4.10 光束跟蹤算法

4.11 圓錐跟蹤算法

4.12 分散式光線跟蹤算法

4.13 雙向光線跟蹤算法

4.14 光線跟蹤算法中的反走樣技術

4.14.1 象素細分技術

4.14.2 非均勻超級採樣技術

4.15 小結

第五章 紋理映射技術

5.1 引言

5.2 二維紋理映射的基本原理

5.3 紋理映射的建立

5.3.1 catmull算法

5.3.2 blinn方法

5.3.3 兩步法紋理映射技術

5.3.4 環境映射技術

5.4 紋理映射中的快速反走樣技術

5.4.1 近似空間變化濾波技術

5.4.2 mip-map技術

5.4.3 區域求和表技術

5.4.4 逐步捨棄法

5.5 幾何紋理映射技術

5.6 三維紋理映射技術

5.7 過程紋理函式

5.7.1 木紋函式

5.7.2 三維噪聲函式

5.7.3 湍流(turbulence)函式及其套用

5.7.4 fourier合成技術

5.8 shade樹

5.9 小結

第六章 輻射度方法

6.1 引言

6.2 理想漫射環境的一般輻射度方程

6.3 漫射環境的簡化輻射度方程

6.4 形狀因子計算

6.4.1 線積分技術

6.4.2 nusselt方法

6.4.3 半立方體算法

6.4.4 半球面分割技術

6.4.5 單平面投影法

6.4.6 頂點(微面元)對單個面片的形狀因子

6.4.7 monte carlo積分方法

6.4.8 形狀因子的加速計算技術

6.5 輻射度方程的求解技術

6.5.1 線性方程組疊代算法的一般描述

6.5.2 gauss-siedel疊代方法

6.5.3 southwell疊代法

6.5.4 逐步求精算法

6.6 輻射度方法的前後置處理

6.6.1 表面預剖分處理

6.6.2 輻射度函式的重建

6.7 層次結構輻射度算法

6.7.1 子結構技術

6.7.2 層次結構輻射度算法

6.8 非漫射環境的輻射度方法

6.8.1 全局立方體算法

6.8.2 wallace的兩步法

6.8.3 邵敏之方法

6.8.4 繪製方程

6.8.5 擴展的兩步算法

6.9 紋理表面輻射度算法

6.9.1 顏色紋理映射技術

6.9.2 凹凸紋理映射技術

6.10 動態場景的輻射度算法

6.10.1 表面屬性的改變

6.10.2 場景幾何的改變

6.11 一般曲面環境的輻射度算法

6.11.1 一般漫射曲面環境的輻射度方程

6.11.2 非漫射曲面環境的輻射度算法

6.12 有限元輻射度方法

6.13 小結

第七章 真實感圖形的實時繪製技術

7.1 引言

7.2 實時消隱技術

7.2.1 層次z快取器算法

7.2.2 可見性預計算技術

7.3 層次細節簡化技術

7.3.1 基於長方體濾波方法的多面體簡化技術

7.3.2 頂點刪除技術

7.3.3 漸進格線的簡化算法

7.3.4 基於二次誤差度量的幾何簡化算法

7.3.5 基於局部參數化的多解析度模型技術

7.3.6 視點依賴的場景簡化技術

7.4 基於圖像的圖形繪製技術

7.4.1 視圖插值算法

7.4.2 層次圖像存貯技術

7.4.3 全景函式造型技術

7.4.4 光場函式採樣技術

7.5 小結

第八章 自然景物模擬

8.1 引言

8.2 fbm方法及其套用

8.3 l-系統

8.3.1 d0l-系統

8.3.2 植物結構的模擬

8.4 粒子系統

8.5 小結

第九章 顏色

9.1 引言

9.2 顏色的視覺特性及顏色的基本定義

9.3 顏色空間及其相互轉換

9.3.1 rgb模型和cmy模型

9.3.2 yiq顏色模型

9.3.3 hsv和hls顏色模型

9.3.4 cie-xyz顏色空間

9.3.5 cie xyy系統

9.3.6 cie-luv顏色空間

9.4 顏色裁剪和gamma修正

9.5 小結

參考文獻