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出版者:科学出版社

作者:江莉琴 李步菲

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2004-1

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030125583

丛书系列:

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深度探秘现代图形学与视觉计算：从基础理论到前沿应用 书籍名称： 深度探秘现代图形学与视觉计算：从基础理论到前沿应用 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的视觉计算领域知识体系。它不仅仅是一本技术手册，更是一份引领未来视觉技术发展的思想指南。全书结构严谨，内容涵盖了从最底层的数学基础到最尖端的实时渲染、三维重建以及人工智能驱动的视觉应用，力求在理论深度与工程实践之间搭建坚实的桥梁。 第一部分：图形学的基石与核心理论（The Bedrock of Graphics） 本部分着重夯实读者对计算机图形学（Computer Graphics, CG）基础的理解，这是所有高级视觉技术赖以构建的根基。 第一章：数学基础与几何表示： 详尽阐述三维空间中的几何变换，包括齐次坐标系、仿射变换与透视投影的数学原理。重点解析四元数在处理三维旋转时相较于欧拉角的优越性，以及如何利用矩阵运算高效实现场景管理。此外，深入探讨曲线与曲面的数学模型，如贝塞尔曲线、B样条（B-splines）及其NURBS（非均匀有理B样条）在工业设计和高精度建模中的应用。 第二章：光栅化基础与像素处理： 详细解析图形管线（Graphics Pipeline）的运作流程，特别是早期固定功能管线和现代可编程管线的演进。本章深入研究扫描转换算法（Scan Conversion Algorithms），如直线和圆的生成方法，并重点剖析多边形填充算法的效率与精度问题。颜色模型是本章的另一核心，除了RGB，还将探讨CIE色彩空间、Lab空间以及它们在色彩管理和高动态范围（HDR）渲染中的应用。 第三章：经典渲染方程与光线追踪理论： 本章是理解真实感渲染的理论核心。从经典的兰伯特定律（Lambertian Model）出发，逐步引入Phong、Blinn-Phong等局部光照模型。核心内容聚焦于Kajiya提出的渲染方程（Rendering Equation），这一定义了光如何在场景中传播的积分方程。我们将系统讲解如何通过蒙特卡洛方法（Monte Carlo Integration）求解这一方程，并详细介绍基础的光线追踪（Ray Tracing）算法，包括光线与各种几何体的求交测试（如光线与三角形、球体的求交）。 第二部分：现代实时渲染技术（Real-Time Rendering Mastery） 本部分专注于现代GPU架构下的高效渲染技术，这是游戏开发、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的生命线。 第四章：可编程管线与GPU编程： 深入探讨可编程渲染管线中的核心着色器阶段——顶点着色器（Vertex Shader）、片元着色器（Fragment Shader/Pixel Shader）和几何着色器（Geometry Shader）。本章将使用现代图形API（如Vulkan或DirectX 12的视角）来阐述并行计算在图形处理中的威力，并提供实战Shader代码示例，讲解纹理采样、插值与深度测试的细节。 第五章：高级光照与阴影技术： 突破基础光照模型，本章讲解实现照片级真实感（Photorealism）的关键技术。重点介绍延迟着色（Deferred Shading）的原理、结构及其在处理大量动态光源时的优势与局限性。阴影方面，将详细解析阴影贴图（Shadow Mapping）的采样伪影（Aliasing）问题，并引入更先进的百分比接近模糊（Percentage-Closer Filtering, PCF）和屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）技术，以增强场景的深度和氛围感。 第六章：纹理、材质与几何细节的表达： 阐述如何利用纹理数据高效地表示复杂表面细节。重点讲解法线贴图（Normal Mapping）、位移贴图（Displacement Mapping）的原理和在不同LOD（Level of Detail）下的优化策略。此外，深入介绍PBR（基于物理的渲染）模型，如Cook-Torrance BRDF，确保材质反射与吸收符合物理定律，从而达到高度一致的视觉效果。 第三部分：三维重建与视觉计算（3D Reconstruction and Vision） 本部分将视角从合成图形转向如何从真实世界数据中提取和理解三维信息，这是计算机视觉与图形学交叉的核心领域。 第七章：多视图几何与相机标定： 系统介绍相机模型，包括针孔模型及其畸变校正。重点分析对极几何（Epipolar Geometry）的概念，如基本矩阵（Fundamental Matrix）和本质矩阵（Essential Matrix）的计算与应用。本章为三维重建的必备数学工具，讲解如何通过匹配的二维点集恢复相机的相对位姿（Pose Estimation）。 第八章：点云处理与网格化技术： 讲解从深度传感器（如LiDAR、结构光）或SfM（Structure from Motion）得到的点云数据的预处理技术，如噪声滤波、下采样（Voxel Grid Filtering）。核心内容在于如何将无序的点云数据转化为可用于渲染和分析的多边形网格（Mesh），包括泊松表面重建（Poisson Surface Reconstruction）和Alpha Shapes等主流算法的详细剖析。 第九章：实时三维场景重建与SLAM基础： 探讨实时环境感知技术，特别是同步定位与地图构建（SLAM）的基本框架。对比基于特征点（如ORB-SLAM）和基于深度图融合（如Kinect Fusion/TSDF）的方法，解释如何在动态变化的真实环境中同时实现精确的相机定位和地图的稠密构建。 第四部分：性能优化与前沿交互（Performance and Future Interfaces） 本部分关注实际应用中的性能瓶颈解决，以及面向未来的沉浸式交互技术。 第十章：性能优化与并行计算策略： 讨论在复杂场景下如何优化渲染吞吐量。内容包括剔除技术（视锥剔除、遮挡剔除）、实例化（Instancing）的应用、LOD系统的设计原则，以及如何利用GPU的计算着色器（Compute Shader）进行非图形计算，如粒子系统、布料模拟等。 第十一章：高级几何处理与细节层次化： 深入探讨动态几何细节的生成与管理。讲解Level of Detail（LOD）技术在几何体上的应用，如网格简化（Mesh Simplification，如Quadric Error Metrics, QEM）。此外，还将引入几何细节流式传输（Geometry Streaming）的概念，以应对超大规模虚拟场景的内存限制。 第十二章：沉浸式技术与未来交互： 展望VR/AR领域对图形系统的特殊要求。讨论眼动追踪（Foveated Rendering）的原理，如何通过渲染中心关注区域以大幅度提高性能。同时，介绍基于手势识别和空间音频反馈的自然人机交互界面设计原则，为读者构建面向下一代计算平台的视觉应用做好准备。 本书的编写风格力求清晰、逻辑严密，每章末尾均附有总结与延伸阅读建议，适合具备一定编程基础的高年级本科生、研究生以及致力于图形、游戏和视觉工程领域的专业技术人员深入学习和参考。通过对这些前沿理论与实践的系统掌握，读者将能够构建出高效、逼真且富有交互性的视觉系统。

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总的来说，这本书提供了一个坚实的基础框架，对于一个完全的新手来说，它能让你在最短时间内了解Authorware 7.0的工作流程。但如果要将这本书作为进阶学习的阶梯，我个人认为它在“深度”和“广度”上都有提升空间。例如，关于如何将制作好的课件导出到不同的平台（如Flash或Web浏览器兼容性）的讨论就显得非常简略，这在当今多屏互动的时代是一个巨大的遗漏。真正优秀的培训教程，应该涵盖从创作到发布的完整生命周期。我希望未来的修订版能增加一个专门的章节，详细探讨发布设置的最佳实践，包括如何处理性能优化、资源打包，以及不同浏览器环境下的兼容性调试策略。只有这样，这本书才能真正成为一个从入门到具备初步项目交付能力的过渡性桥梁，而不是停留在软件操作演示的初级阶段。

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说实话，我当初购买这本书的时候，主要是被“短期培训”这几个字吸引的，我手头上的项目时间非常紧张，急需一套能让我迅速掌握Authorware 7.0核心技能的速成手册。我最大的痛点在于如何高效地组织多媒体素材和实现复杂的非线性流程控制。我过去尝试过一些其他资料，但它们要么过于分散，要么讲解的案例脱离实际工作场景，导致我学了很久却依然无法独立完成一个像样的项目。所以，我非常看重这本书在项目实战案例上的深度。理想中的教程应该能提供一些贴近企业培训或教育培训领域中常见的功能模块构建方法，比如如何制作拖拽配对、计时测验，或者如何嵌入外部文件并进行有效的反馈机制设计。如果书中的案例能提供详细的步骤解析，甚至附带源码或素材包下载（虽然我清楚这种纸质书可能不提供，但这是理想状态），那将大大缩短我的学习曲线，让我能把宝贵的时间投入到真正的创意实现上，而不是纠结于软件的某个细微设置。

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这本书的排版设计相对保守，黑白为主，图例虽然清晰，但色彩信息的缺乏在某些涉及视觉反馈的章节中成为了一个明显的短板。Authorware本身就是一种高度依赖视觉效果和用户体验反馈的工具，尤其是在设计动画序列和界面元素时。我期望看到彩色截图来直观展示不同状态下的按钮效果、动画帧的变化，以及时间轴上关键点的精确位置。现在只能依靠文字描述和灰度图片来想象最终效果，这无疑增加了理解的难度和试错成本。此外，书中对7.0版本的一些界面布局和新工具的介绍，似乎还保留着对早期版本的影子，不够锐利和现代化。如果能更侧重于展示新版本如何简化传统操作，突出其效率提升的方面，而不是仅仅将其视为一个功能的叠加，那么这本书的“短期培训”价值才能真正体现出来，让读者感受到版本升级带来的实实在在的好处。

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拿到书后，我体验了一段时间，感觉它的语言风格非常直接，几乎没有太多文学色彩的修饰，这对于技术教程来说是件好事，意味着信息传递的效率很高。不过，我发现它在解释一些底层逻辑时，似乎略显仓促。例如，在讲解如何使用Lingo脚本增强互动性时，我感觉作者只是简单地罗列了一些常用的命令，并没有深入挖掘这些命令背后的运行机制，也没有提供足够的“为什么”要这样做而不是那样做的解释。对于我这种已经接触过一些编程概念的用户来说，这使得我在尝试修改或扩展原有示例时感到吃力。我希望能看到更多关于Authorware脚本语言的深入剖析，不仅仅是“怎么做”，更重要的是“为什么能这么做”。如果能加入一些常见错误排查的章节，专门针对那些容易导致程序崩溃或者逻辑错误的常见陷阱进行预警和分析，那这本书的实用价值将大大提升。

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这本《Authorware 7.0短期培训教程》的封面设计得非常朴实，几乎没有太多花哨的元素，给我的第一印象就是这是一本专注于实战操作的指南，而不是一本宏大的理论著作。我期待它能像一本精良的工具书一样，直奔主题，解决我在实际制作互动课件时遇到的那些令人头疼的技术难题。拿到书后，我首先翻阅了一下目录，结构看起来井井有条，从基础界面认知到动画制作、再到脚本逻辑的构建，似乎涵盖了初学者入门所需的所有关键步骤。我特别留意了关于“行为”和“动作”设置的部分，这往往是Authorware学习中最容易让人感到困惑的地方，希望这本书能用清晰明了的图文示例，将那些复杂的概念拆解成可以一步步执行的操作。如果它能在这些核心功能上做到深入浅出，那么对于想要快速上手7.0版本的用户来说，无疑是一个极佳的起点。我希望它能避开那些过于陈旧的知识点，将重点放在新版本中引入的优化和更现代的互动设计思路上来，这样才能真正帮助我们跟上行业发展的步伐。

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