Visual C++ OpenGL DirectX三维动画编程宝典 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:希望

作者:

出品人:

页数:338

译者:

出版时间:2003-1

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787894980120

丛书系列:

图书标签:

Visual C++
OpenGL
DirectX
三维动画
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具体描述

这是一本关于用Visual C++平台下的OpenGL和DirectX实现三维动画的方法和技巧的专著。

本书的特点是以实例的形式由浅入深地详细地讲解。本书共分为两部分共18章和2个附录。第1部分：关于OpenGL的10个例子的讲解。内容为制作OpenGL黑屏窗口框架程序；绘制无色的三角形和正方形；绘制彩色的三角形和正方形；制作彩色旋转的三角形和正方形；制作彩色旋转的金字塔和正方体；制作旋转的带纹理贴图的正方体；实现纹理过滤器、基本的光照和键盘控制等特效；制作透明的带纹理贴图的可键盘控制的正方体；制作美丽的星空；用3D实现的在屋子里移动。第2部分给出与OpenGL前8个例子相对应的DirectX 8.0例子（应用DirectX 8.0 SDK），内容为制作不断变换背景颜色的DirectX窗口；制作黑白的三角形和正方形；制作彩色的三角形和正方形；制作彩色旋转的三角形和正方形；制作彩色旋转的金字塔和正方体；制作带纹理贴图的旋转的正方体；制作纹理过滤、光照效果以及键盘控制；制作透明效果。附录1为OpenGL指令集，附录2为安装DirectX 8.0 SDK。

每章的代码都是基于第1章的代码，并在前一章代码的基础上进行增删而成的，易于理解。代码特点是由浅入深，内容逐步增加。

本书适合初、中级三维动画相关方面程序开发人员，高等院校学生、计算机编程爱好者阅读参考。说明：有关书中实例的源代码，请从www.b-xr.com下载3990.zip。

《高级图形学与实时渲染技术实践指南》内容简介一、本书定位与目标读者本书是一本面向资深软件工程师、专业游戏开发者、计算机图形学研究人员以及希望深入理解现代图形渲染管线和高性能计算应用的读者的专业技术书籍。它聚焦于超越基础API调用的层面，深入探讨实时渲染领域的前沿技术、优化策略和底层实现细节。本书不以某个特定软件开发包（如Visual C++、OpenGL或DirectX）的语法教学为核心，而是以图形学的数学原理、算法效率和系统架构为核心，旨在培养读者独立设计、构建和优化复杂三维渲染系统的能力。二、核心内容模块划分本书内容被划分为六个主要部分，层层递进，从理论基础到高级应用实现。第一部分：现代图形管线的理论基石与深入解析 (约 300 页) 本部分致力于夯实读者对现代图形处理单元（GPU）工作原理的理解，并对其执行流程进行细致的剖析。 1. 微积分与线性代数在图形学中的高级应用：深入探讨微分几何在曲面法线计算、曲率分析中的应用。重点讲解张量分析在非均匀有理B样条（NURBS）曲面和细分曲面（Subdivision Surfaces）中的优化处理，以及四元数在避免万向节锁（Gimbal Lock）外的更高级应用，如几何插值和空间变换群的群论基础。 2. 图形管线重构与可编程化：对固定功能管线（Legacy Pipeline）的历史演变进行回顾，详述现代可编程管线（如Direct3D 12/Vulkan/Metal）中，如何通过显式管理命令列表、同步对象和描述符堆来最大化硬件利用率。详细解析延迟渲染（Deferred Shading）与前向渲染（Forward Rendering）在现代多核、高并发环境下的性能权衡，并引入基于数据导向设计（Data-Oriented Design, DOD）的场景管理结构。 3. GPU架构与内存模型：探究现代GPU的SM/CU结构、线程束调度机制、寄存器限制及本地内存访问模式。分析不同内存层次（如L1/L2缓存、纹理缓存、只读数据缓存）对渲染性能的影响，并指导读者如何编写对硬件友好的着色器代码，以实现高效的内存合并访问（Coalesced Memory Access）。第二部分：高级着色器编程与光照模型 (约 400 页) 本部分侧重于构建真实感和风格化渲染所需的复杂着色算法和材质系统。 1. 物理渲染（PBR）的深度实现：抛开封装库，从零开始推导微上面积分布函数（Microfacet BRDF），详细实现Cook-Torrance、GGX等模型，并讨论各向异性（Anisotropy）的精确建模。重点解析能量守恒、菲涅尔效应（Fresnel Term）的正确处理，以及如何将这些BRDF模型无缝集成到延迟渲染管线中。 2. 全局光照的近似方法：系统介绍实时全局光照的几种主流技术。包括：辐射度（Radiosity）的实时近似：使用光子映射（Photon Mapping）与最终聚集（Final Gather）进行离线预计算，以及如何将预计算结果用于实时插值。屏幕空间技术：深入研究屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）的改进算法（如SDF-based或基于深度梯度的增强型），以及屏幕空间反射（SSR）的局限性与深度缓冲区重投影技术。体素化全局光照（Voxel Global Illumination, VGI）：详细讲解如何构建三维体素光照缓存、光锥追踪（Cone Tracing）算法及其在实时环境下的降噪处理。 3. 体积渲染与大气散射：专注于烟雾、云层和水的渲染。讲解切线空间积分（Tangent Space Integration）在体积光照中的应用，实现精确的相位函数（Phase Function）以模拟光线在介质中的散射，并构建实时的瑞利（Rayleigh）与米氏（Mie）散射模型用于天空盒渲染。第三部分：几何处理与细节增强技术 (约 350 页) 本部分关注如何在不牺牲性能的前提下，管理和渲染高细节度的几何体。 1. 自适应网格与细节级别（LOD）管理：详细阐述基于视锥体、基于屏幕空间误差的动态LOD切换策略。深入讲解面向视图的自适应细分（View-Dependent Tessellation），包括Parallax Occlusion Mapping（POM）与GPU细分曲面（如PN Triangles或Catmull-Clark Subdivision）的性能比较与混合使用。 2. 几何着色器与计算着色器的高级应用：探讨几何着色器（Geometry Shader）在动态生成粒子、实例化简化中的作用，以及其在现代API中的性能瓶颈。重点讲解计算着色器（Compute Shader）在非图形任务中的应用，例如布料模拟（Mass-Spring Systems）、流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH）的并行求解，以及大规模碰撞检测的实现。 3. 实例渲染与GPU驱动的渲染（GDI）：系统介绍实例化（Instancing）技术，并深入讲解GPU驱动渲染（如DirectX 12中的DrawIndirect）如何通过存储缓冲区提交渲染命令，实现高效的动态批处理和Culling（剔除）优化。第四部分：高性能Culling与剔除优化 (约 250 页) 本部分集中于如何高效地决定哪些对象需要被渲染，从而减轻GPU负载。 1. 空间数据结构与加速结构：对传统的BSP树、八叉树进行深入分析，重点介绍面向大规模场景的层次化包围盒（Hierarchical Bounding Volume, HZB）结构。详细阐述使用光栅化技术构建的硬件加速结构，如包围层次结构（Bounding Volume Hierarchy, BVH）的构建算法（如Surface Area Heuristic, SAH），及其在光线追踪中的应用准备。 2. 视锥体与遮挡剔除：详细设计基于硬件的视锥体剔除流程。深入研究遮挡剔除技术，包括：硬件遮挡查询（Hardware Occlusion Queries）的陷阱与优化。基于深度缓冲区的屏幕空间遮挡剔除（SSDO/Hi-Z Culling）的高级实现。可见性数据结构（Visibility Data Structures）的预计算与更新策略。第五部分：非真实感渲染（NPR）与风格化 (约 100 页) 本部分探索如何打破照片级真实感的限制，实现具有特定艺术风格的渲染效果。 1. 卡通与漫画风格渲染：实现多层光照（Toon Shading）的复杂版本，包括如何使用法线梯度和深度信息来模拟手绘线条（Outline Generation），以及如何通过屏幕空间技术（如Sobel/Laplacian滤波器）增强边缘检测的质量和稳定性。 2. 绘画艺术的模拟：介绍基于图像处理的笔触模拟，如基于切线空间或世界空间的纹理投影，以模拟油画、水彩画的质感，并讨论如何将这些效果与PBR材质进行分离与融合。第六部分：性能分析、调试与前沿探索 (约 100 页) 本书的最后部分关注于实际工程中的性能调优和面向未来的技术预研。 1. GPU性能分析工具的深入使用：不仅介绍工具（如PIX/RenderDoc）的表面功能，更侧重于如何解读异步计算队列的阻塞点、内存带宽瓶颈报告，以及指令延迟分析，从而指导代码优化方向。 2. 未来趋势：光线追踪的实现原理：详细阐述实时光线追踪（RTX/DXR）背后的核心技术，包括动态BVH的构建与更新，光线与三角形的相交测试（如 Möller-Trumbore 算法的GPU优化版本），以及降噪（Denoising）算法（如A-Trous Wavelet Filter或AI辅助降噪）的原理。总结：本书摒弃了特定IDE或框架的依赖，专注于图形学领域内“如何工作”和“如何做得更好”的核心问题。它要求读者具备扎实的C++编程基础和对底层硬件有基本认识，目标是将其从一个“API使用者”提升为“渲染系统架构师”。读者将通过本书掌握构建下一代高性能、高真实感三维引擎所必需的理论知识和实践技巧。

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目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

这是一本关于用Visual C++平台下的OpenGL和DirectX实现三维动画的方法和技巧的专著。本书的特点是以实例的形式由浅入深地详细地讲解。本书共分为两部分共18章和2个附录。第1部分：关于OpenGL的10个例子的讲解。内容为制作OpenGL黑屏窗口框架程序；绘制无色的三角形和正方...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对国内很多技术书籍的“宝典”头衔持保留态度的，往往内容东拼西凑，翻译腔重，实战性不足。然而，这本书的实战案例部分彻底颠覆了我的看法。它提供的范例代码不仅是能跑起来的“面子工程”，更像是精心打磨的教学模型。例如，书中关于复杂模型加载与优化的那一章，它不仅教你怎么调用加载函数，还深入剖析了加载过程中内存管理的细节和常见性能瓶颈的排查思路，甚至提到了如何针对不同硬件架构进行微调。这种对细节的执着，体现了作者深厚的行业经验。我特地编译了书中关于粒子系统动态模拟的那段代码，效果的流畅度和物理行为的逼真度，远超我之前自己摸索出来的效果，这直接让我找到了解决当前项目中一个棘手性能问题的突破口。它不是停留在理论的纸上谈兵，而是手把手教会你如何驾驭这些强大的底层工具去创造震撼的视觉效果。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的广度与深度的完美平衡。它没有局限于单一的API版本或者特定的开发环境，而是将OpenGL和DirectX这两种主流图形API的精髓都做了详尽的对比和讲解。这种对比学习法极其高效，让我能够清晰地看到不同平台的设计哲学差异，避免了思维上的局限性。比如，在讨论渲染状态管理时，作者分别用Vulkan风格的思想去回溯旧版API的设计，这种跨越时代的视角让人耳目一新。更令人惊喜的是，书中对现代图形技术的前瞻性介绍，比如与DirectX 12和Vulkan相关的异步计算和多线程提交的概念，虽然篇幅可能不是最多的，但其点拨和引导作用非常明显，让人知道未来三维编程的发展方向在哪里。对于希望长期在这个领域深耕的工程师来说，这本书无疑是一份极具前瞻性的参考指南，它为你铺设的不仅是眼前的道路，更是通往未来的阶梯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常严谨，带着一种老派工程师的匠人精神。它不会用花哨的语言来吸引眼球，而是每一个句子都承载着明确的技术信息，逻辑链条清晰得如同精心设计的流程图。这种风格对于习惯了快速碎片化学习的年轻读者来说，可能需要一开始稍微适应一下，因为它要求你必须集中注意力，跟上作者严密的论证过程。但我保证，一旦你适应了这种节奏，你会发现这是最高效的学习方式。特别是它在错误处理和调试技巧这一块的论述，简直是“血泪经验的结晶”。作者详细列举了在不同操作系统和显卡驱动下可能出现的奇怪的渲染故障，并提供了系统性的诊断步骤，而不是简单地说“检查你的初始化代码”。这种基于多年实战踩坑总结出的经验，是任何官方文档都无法提供的宝贵财富，它极大地缩短了我排查疑难杂症的时间。

评分☆☆☆☆☆

对于那些正在为自己的作品集寻找“杀手级”渲染效果的独立开发者而言，这本书简直是开了一扇通往专业领域的门。它不仅仅是关于“如何做”的说明书，更是关于“为什么这么做”的哲学探讨。我特别关注了其中关于实时阴影和全局光照（GI）近似算法的章节。作者没有直接跳到复杂的光线追踪，而是从传统的Shadow Mapping开始，一步步引入Variance Shadow Maps，再到环境光遮蔽（SSAO）的优化，每一步的算法原理都被图文并茂地解析得淋漓尽致。看完这一部分，我立刻尝试将书中的SSAO实现集成到我的项目中，最终获得的画面细节提升是立竿见影的，环境的层次感和真实感瞬间提升了一个档次。这本书的价值在于，它提供的知识体系让你有能力去理解并改进现有的技术，而不是只会调用已有的库函数，这才是衡量一本编程宝典是否成功的黄金标准。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是艺术品，色彩搭配的沉稳大气，一看就知道是硬核技术干货的集合，那种厚重感扑面而来，让人忍不住想立刻翻开目录，看看里面到底藏着多少令人兴奋的知识点。我尤其欣赏它在排版上的用心，字体大小和行距处理得恰到好处，即使是面对密集的代码和复杂的公式推导，阅读起来也不会感到吃力，这对于需要长时间盯着屏幕钻研技术的读者来说，简直是福音。初翻时，我注意到它对基础理论的梳理非常扎实，没有急于一头扎进API的海洋，而是先搭建起坚实的数学和图形学基石，这一点非常关键，很多速成教材为了追求速度而牺牲了深度，但这本书显然是面向想成为真正专家的读者的。特别是对矩阵变换和光照模型的几何解释，深入浅出，让人茅塞顿开，感觉过去那些模糊的概念瞬间变得清晰锐利起来，这对于后续理解更高级的渲染管线至关重要。

评分☆☆☆☆☆