内容简介
《3D计算机图形学》原书第3版是一本系统介绍三维计算机图形学理论与实践的经典教材。本书全面覆盖了3D图形学的核心内容，包括三维几何建模、坐标变换、投影与视图、光照与着色、纹理映射、渲染技术、动画与交互等。书中不仅阐述了数学原理和算法基础，还结合现代图形硬件和API（如OpenGL）给出了大量实现示例，帮助读者深入理解从模型构建到最终图像生成的完整流程。
第3版在保持前两版清晰讲解风格的基础上，更新了图形管线、可编程着色器、实时渲染以及全局光照等前沿技术，并增加了关于GPU架构和并行计算的讨论。通过丰富的插图和案例，读者可以掌握3D图形编程的关键技能，为游戏开发、虚拟现实、计算机辅助设计等领域打下坚实基础。
本书适合作为高等院校计算机科学、数字媒体技术等专业的教材，也可供相关领域的工程师和技术人员参考。
目录
第1章 计算机图形学的数学基础
1.1 处理三维结构
1.2 结构变形变换
1.3 向量和计算机图形学
1.4 光线和计算机图形学
1.5 图像平面中的插值性质
第2章 三维物体的表示和建模（1）
2.1 三维物体的多边形表示
2.2 物体的构造实体几何表示
2.3 物体表示的空间细分技术
2.4 用隐函数表示物体
2.5 场景管理和物体表示
2.6 总结
第3章 三维物体的表示和建模（2）
3.1 Bezier曲线
3.2 B样条表示
3.3 有理曲线
3.4 从曲线到表面
3.5 B样条表面的曲面片
3.6 建立曲面片表面
1.1 处理三维结构
1.2 结构变形变换
1.3 向量和计算机图形学
1.4 光线和计算机图形学
1.5 图像平面中的插值性质
第2章 三维物体的表示和建模（1）
2.1 三维物体的多边形表示
2.2 物体的构造实体几何表示
2.3 物体表示的空间细分技术
2.4 用隐函数表示物体
2.5 场景管理和物体表示
2.6 总结
第3章 三维物体的表示和建模（2）
3.1 Bezier曲线
3.2 B样条表示
3.3 有理曲线
3.4 从曲线到表面
3.5 B样条表面的曲面片
3.6 建立曲面片表面
3.7 从曲面片到物体
4.1 绘制多边形网格——简单综述
第4章 表示和绘制
4.2 绘制参数化表面
4.3 绘制构造实体几何表示
4.4 绘制体素表示
4.5 绘制隐函数
第5章 绘图流程（1）：几何操作
5.1 绘图流程中的坐标空间
5.2 在观察空间中进行的操作
5.3 先进的观察系统（PHIGS和GKS）
第6章 绘图流程（2）：绘制或算法过程
6.1 在视见体上裁剪多边形
6.2 对像素明暗处理
6.3 插值明暗处理技术
6.4 光栅化
6.5 绘制的顺序
6.6 隐藏面消除
6.7 多路绘制和累加缓冲器
第7章 模拟光线——物体相交：局部反射模型
7.1 来自完全表面的反射
7.2 来自不完全表面的反射
7.3 双向反射分布函数
7.4 漫反射分量和镜面反射分量
7.6 基于物理的镜面反射
7.5 完全漫反射——经验型散布镜面反射
7.7 预计算BRDF
7.8 基于物理的漫反射分量
第8章 映射技术
8.1 二维纹理映射到多边形网格物体
8.2 二维纹理域到双三次参数曲面片物体
8.3 广告牌
8.4 凹凸映射
8.5 光线图
8.6 环境映射或反射映射
8.7 三维纹理域技术
8.8 反走样和纹理映射
8.9 纹理映射中的交互式技术
第9章 几何阴影
9.1 计算机图形学中阴影的性质
9.2 地平面上的简单阴影
9.3 阴影算法
第10章 全局照明
10.1 全局照明模型
10.2 全局照明算法的发展
10.3 已建立的算法——光线跟踪和辐射度
10.4 全局照明中的蒙特卡罗技术
10.5 路径跟踪
10.6 分布式光线跟踪
10.7 二路光线跟踪
10.8 依赖于观察/独立于观察和多路方法
10.9 存储照明
10.10 光线体
10.11 粒子跟踪和密度估计
第11章 辐射度方法
11.1 辐射度理论
11.2 形状因子的确定
11.3 Gauss-Seidel方法
11.4 观察部分解——渐进式细化
11.5 辐射度方法存在的问题
11.6 辐射度图像中的人工痕迹
11.7 网格化策略
第12章 光线跟踪策略
12.1 基本算法
12.2 用递归方法实现光线跟踪
12.3 七条光线的旅程——一个光线跟踪研究
12.4 光线跟踪多边形物体——多边形交点处的法向插值
12.5 光线跟踪方法的效率问题
12.6 利用光线的连贯性
12.7 一个历史话题——彩虹的光学问题
第13章 体绘制
13.1 体绘制和体数据的可视化
13.2 “半透明胶质”选项
13.3 半透明胶质和表面
13.4 体绘制算法中关于结构的考虑
13.5 体绘制过程中的透视投影
13.6 三维纹理和体绘制
第14章 反走样理论及实践
14.1 走样和采样
14.2 锯齿形边
14.3 计算机图形学中的采样与真实采样之间的比较
14.4 采样和重建
14.5 一个简单的比较
14.6 预过滤方法
14.7 超采样或后过滤
14.8 非均匀采样——一些理论概念
14.9 图像的傅里叶变换
第15章 颜色和计算机图形学
15.1 计算机成像中的颜色集
15.2 颜色和三维空间
15.3 颜色、信息和感知空间
15.4 绘制和颜色空间
15.5 关于监视器的考虑
第16章 基于图像的绘制和照片建模
16.1 以前绘制的图像的复用——二维技术
16.2 改变绘制的资源
16.3 运用深度信息
16.4 观察插值
16.5 四维技术——照明绘图或光线场绘制方法
16.6 照片建模和IBR
第17章 计算机动画
17.1 计算机动画技术的分类和描述
17.2 刚体动画
17.3 连接结构和层次化运动
17.4 计算机动画中的动力学
17.5 碰撞检测
17.6 碰撞响应
17.7 粒子动画
17.8 行为动画
17.9 总结
18.1 局部反射模型
第18章 比较图像研究
18.2 纹理映射和阴影映射
18.3 Whitted光线跟踪
18.4 辐射度方法
18.5 RADIANCE
18.6 总结
参考文献
4.1 绘制多边形网格——简单综述
第4章 表示和绘制
4.2 绘制参数化表面
4.3 绘制构造实体几何表示
4.4 绘制体素表示
4.5 绘制隐函数
第5章 绘图流程（1）：几何操作
5.1 绘图流程中的坐标空间
5.2 在观察空间中进行的操作
5.3 先进的观察系统（PHIGS和GKS）
第6章 绘图流程（2）：绘制或算法过程
6.1 在视见体上裁剪多边形
6.2 对像素明暗处理
6.3 插值明暗处理技术
6.4 光栅化
6.5 绘制的顺序
6.6 隐藏面消除
6.7 多路绘制和累加缓冲器
第7章 模拟光线——物体相交：局部反射模型
7.1 来自完全表面的反射
7.2 来自不完全表面的反射
7.3 双向反射分布函数
7.4 漫反射分量和镜面反射分量
7.6 基于物理的镜面反射
7.5 完全漫反射——经验型散布镜面反射
7.7 预计算BRDF
7.8 基于物理的漫反射分量
第8章 映射技术
8.1 二维纹理映射到多边形网格物体
8.2 二维纹理域到双三次参数曲面片物体
8.3 广告牌
8.4 凹凸映射
8.5 光线图
8.6 环境映射或反射映射
8.7 三维纹理域技术
8.8 反走样和纹理映射
8.9 纹理映射中的交互式技术
第9章 几何阴影
9.1 计算机图形学中阴影的性质
9.2 地平面上的简单阴影
9.3 阴影算法
第10章 全局照明
10.1 全局照明模型
10.2 全局照明算法的发展
10.3 已建立的算法——光线跟踪和辐射度
10.4 全局照明中的蒙特卡罗技术
10.5 路径跟踪
10.6 分布式光线跟踪
10.7 二路光线跟踪
10.8 依赖于观察/独立于观察和多路方法
10.9 存储照明
10.10 光线体
10.11 粒子跟踪和密度估计
第11章 辐射度方法
11.1 辐射度理论
11.2 形状因子的确定
11.3 Gauss-Seidel方法
11.4 观察部分解——渐进式细化
11.5 辐射度方法存在的问题
11.6 辐射度图像中的人工痕迹
11.7 网格化策略
第12章 光线跟踪策略
12.1 基本算法
12.2 用递归方法实现光线跟踪
12.3 七条光线的旅程——一个光线跟踪研究
12.4 光线跟踪多边形物体——多边形交点处的法向插值
12.5 光线跟踪方法的效率问题
12.6 利用光线的连贯性
12.7 一个历史话题——彩虹的光学问题
第13章 体绘制
13.1 体绘制和体数据的可视化
13.2 “半透明胶质”选项
13.3 半透明胶质和表面
13.4 体绘制算法中关于结构的考虑
13.5 体绘制过程中的透视投影
13.6 三维纹理和体绘制
第14章 反走样理论及实践
14.1 走样和采样
14.2 锯齿形边
14.3 计算机图形学中的采样与真实采样之间的比较
14.4 采样和重建
14.5 一个简单的比较
14.6 预过滤方法
14.7 超采样或后过滤
14.8 非均匀采样——一些理论概念
14.9 图像的傅里叶变换
第15章 颜色和计算机图形学
15.1 计算机成像中的颜色集
15.2 颜色和三维空间
15.3 颜色、信息和感知空间
15.4 绘制和颜色空间
15.5 关于监视器的考虑
第16章 基于图像的绘制和照片建模
16.1 以前绘制的图像的复用——二维技术
16.2 改变绘制的资源
16.3 运用深度信息
16.4 观察插值
16.5 四维技术——照明绘图或光线场绘制方法
16.6 照片建模和IBR
第17章 计算机动画
17.1 计算机动画技术的分类和描述
17.2 刚体动画
17.3 连接结构和层次化运动
17.4 计算机动画中的动力学
17.5 碰撞检测
17.6 碰撞响应
17.7 粒子动画
17.8 行为动画
17.9 总结
18.1 局部反射模型
第18章 比较图像研究
18.2 纹理映射和阴影映射
18.3 Whitted光线跟踪
18.4 辐射度方法
18.5 RADIANCE
18.6 总结
参考文献
重要申明：
本书由书友@锦小书发布分享，仅供学习交流使用，版权归原作者所有。如有侵权，请联系我们删除。
本书由书友@锦小书发布分享，仅供学习交流使用，版权归原作者所有。如有侵权，请联系我们删除。
📖 支持知识自由流动
每一本书的稳定访问，都离不开服务器、存储与带宽的长期维护。
