GPU Gems 3 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison-Wesley Professional

作者:Hubert Nguyen

出品人:

页数:1008

译者:

出版时间:2007-08-12

价格:USD 74.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9780321515261

丛书系列:GPU Gems

图书标签:

• GPU
• 图形学
• 计算机图形学
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• 渲染技术

粒子系统与视觉特效的艺术与科学 这本书深入探索了现代视觉特效制作的核心技术，特别是如何通过精妙的粒子系统创造令人惊叹的动态效果。它不仅仅是关于算法的堆砌，更是关于如何将科学原理转化为艺术表达的精彩实践。 核心内容概览： 第一部分：粒子系统的理论基础与高级技术 粒子模拟的物理学原理： 我们将从最基本的物理学定律出发，探讨如何将这些原理融入到粒子行为的模拟中。这包括重力、空气阻力、弹性碰撞、粘滞力等，以及如何根据不同的场景需求选择和调整这些参数。您将学习到如何在模拟中实现逼真的流体、火焰、烟雾、爆炸等特效，理解不同粒子属性（如速度、质量、生命周期、颜色、大小）如何影响最终的视觉效果。 基于物理的渲染技术： 粒子系统固然重要，但如何让粒子在屏幕上呈现出真实的光影效果同样关键。本书将详细介绍各种基于物理的渲染技术，包括光照模型、阴影投射、反射、折射，以及如何模拟不同材质的粒子表面。您将了解到如何通过PBR（Physically Based Rendering）流程，使粒子特效与整体场景的光照环境融为一体，达到前所未有的真实感。 GPU计算在粒子模拟中的应用： 随着图形处理器（GPU）计算能力的飞跃，大规模、实时的粒子模拟已成为可能。本书将深入讲解如何利用GPU进行并行计算，将大量的粒子数据处理和模拟逻辑转移到GPU上执行，从而极大地提升模拟效率和粒子数量。您将学习到CUDA、OpenCL等通用GPU编程模型，理解如何在GPU上构建高效的粒子模拟管线，并针对性地优化算法以充分发挥GPU的性能。 基于节点和程序化的粒子生成： 传统的粒子系统往往依赖于预设的动画或简单的数学公式。本书将引导您进入更具创意和灵活性的粒子生成方法。我们将探讨基于节点的可视化编程工具，如何通过连接不同的节点模块来构建复杂的粒子行为和特效。此外，程序化生成技术也将被深入介绍，学习如何利用算法和规则来动态生成粒子，实现无限的创意可能性，例如程序化生成植被、雨滴、雪花等自然现象。 GPU上的体积渲染与粒子： 对于烟雾、火焰、爆炸等体积特效，传统的表面渲染方式难以达到逼真的效果。本书将深入探讨GPU上的体积渲染技术，例如射线步进（Ray Marching）、片元着色器（Fragment Shader）中的体积积分等。您将学习如何将粒子数据转化为体积密度场，并利用GPU进行高效的体积渲染，创造出具有深度感和真实感的烟雾和火焰效果。 第二部分：特定视觉特效的实现策略 火焰与爆炸的艺术： 从细腻的烛火到毁灭性的爆炸，火焰和爆炸是视觉特效中最具挑战性也最吸引人的元素之一。本书将分解这些复杂效果的构成要素，讲解如何利用粒子系统模拟火焰的升腾、燃烧、烟尘扩散，以及爆炸时的冲击波、碎片飞溅等。您将学习到如何通过控制粒子的温度、密度、颜色、发光等属性，来精确地塑造不同类型的火焰和爆炸。 流体模拟与粒子： 水、血液、泥浆等流体在视觉特效中扮演着重要角色。本书将介绍如何利用粒子来模拟流体的运动。我们将探讨SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）等粒子流体模拟算法，以及如何将这些算法高效地实现在GPU上。您将学习到如何模拟水流的碰撞、飞溅、湍流，以及如何让流体与场景中的其他物体产生真实的交互。 破碎与解体特效： 无论是建筑物的倒塌，还是物体的碎裂，破碎和解体特效都能极大地增强画面的冲击力。本书将探讨如何使用粒子系统来模拟物体的破碎过程。您将学习到如何在三维模型上应用裂纹生成算法，并利用粒子来表示破碎后的碎片，控制碎片的运动轨迹、碰撞反应，以及最终的消散效果。 粒子动画的微调与艺术化： 仅仅生成粒子是不够的，如何让粒子动画更具艺术感和表现力是关键。本书将深入探讨粒子动画的微调技巧，包括如何控制粒子的速度曲线、生命周期变化、尺寸缩放、颜色渐变等。您将学习到如何通过精细的参数调整，为粒子添加细腻的情感和动态的韵律，使其不仅仅是无意义的像素点，而是富有生命力的视觉元素。 后期处理与粒子合成： 粒子特效往往需要与实拍素材或CG场景进行合成，并且通过后期处理来进一步提升其视觉表现力。本书将介绍常见的后期处理技术，例如运动模糊、景深、辉光、镜头畸变等，以及如何将这些技术与粒子特效相结合，创造出更加逼真和沉浸式的画面。您将学习到如何在合成流程中，精确地控制粒子与背景的融合，以及如何通过颜色校正和滤镜来统一整体视觉风格。 本书特色： 理论与实践并重： 每一项技术都伴随着清晰的理论讲解和具体的代码示例（或伪代码），方便读者理解和复现。 前沿技术聚焦： 重点关注GPU计算、程序化生成等当前视觉特效领域最热门和最有影响力的技术。 面向开发者与艺术家： 无论您是拥有深厚编程功底的技术开发者，还是富有艺术创意的视觉设计师，都能从本书中获得宝贵的知识和灵感。 案例驱动： 通过分析各种经典的视觉特效案例，深入浅出地讲解背后的实现原理和制作思路。 这本书是您通往粒子系统与视觉特效领域专家之路的必备指南，它将帮助您掌握创造令人惊叹的动态视觉效果的秘诀，将您的创意转化为震撼人心的画面。

评分☆☆☆☆☆

非常不错的一本，也是我记忆最深刻的一本书 该系列针对shader和gpu的内容比较多 建议喜欢华丽效果或者对于cpu负荷太重的问题，应该可以从这本书得到一些启发 这本书现在可以从NVIDIA的网站上可以直接看到在线版

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

作为一名专注于性能调优的工程师，我购买这本书的初衷是希望从中找到提升现有渲染效率的“秘密武器”。这本书并没有直接给我一个“一键加速”的按钮，但这恰恰是它的价值所在。它提供的是一套完善的思维框架。例如，书中关于内存局部性和缓存利用率的章节，虽然在描述上略显学术化，但它揭示的那些隐藏在API调用之下的硬件真相，才是决定性能上限的关键。我尝试将书中学到的关于纹理采样模式优化的思路应用到我们产品的一个旧模块上，结果发现，仅仅是对采样顺序的微调，就带来了肉眼可见的性能提升，而且这种提升是跨平台通用的。这本书的厉害之处在于，它没有停留于表面的API调用，而是深入到了图形处理器（GPU）内部的执行单元如何调度线程和处理数据的哲学层面。读完这些内容，你会发现，很多困扰你已久的性能瓶颈，其实根源于你对硬件架构理解的不足，这本书正是弥补了这块短板。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实很吸引人，封面色彩的搭配既现代又带着一丝科技的冷峻感，让人一拿到手就忍不住想翻开看看里面到底讲了些什么“硬核”的内容。内页的排版也相当讲究，代码块的格式清晰易读，即便是面对那些复杂的渲染管线和数学公式，也能保持一个相对友好的视觉体验。不过，我得说，初读之下，某些章节的切入点显得有些过于深入，对于刚接触图形学不久的读者来说，可能需要反复研读才能跟上作者的思路。我特别欣赏它在介绍一些底层优化技巧时的那种毫不藏私的态度，很多都是业界前辈的实战经验结晶，绝非教科书上那种理论的堆砌。光是其中关于并行计算资源调度的那几页，我就花费了好几个小时去理解其背后的性能权衡考量。总体而言，这本书的物理呈现和结构组织，都展现出一种对专业读者的尊重，它不打算“哄着”你，而是直接把你拉到讨论桌前，探讨那些决定最终画面质量和帧率的关键技术点。这种直截了当的风格，正是资深开发者所需要的“猛药”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是在一个老前辈的强烈推荐下才购入的，他告诉我这本书是理解现代实时渲染技术的“武功秘籍”。然而，阅读过程中的体验是复杂且充满挑战的。这本书的叙事节奏把握得非常精妙，它不像某些技术手册那样平铺直叙，而是更像一个高水平的研讨会论文集，每篇文章都聚焦于一个特定的技术难点，然后从一个全新的角度进行解构和重构。我印象最深的是关于某种新型光照模型的探讨，作者不仅展示了实现流程，还深入剖析了为什么传统方法在这种场景下会失效，这种“知其然，更知其所以然”的阐述方式，极大地拓宽了我对光线追踪理论的理解边界。当然，这种深度也意味着阅读门槛颇高，书中引用的许多专业术语和假设都需要读者对图形学基础有非常扎实的掌握，否则很容易在细节的海洋里迷失方向。对我个人而言，这本书更像一本工具书，我不是从头读到尾，而是根据手头的项目需求，精准地找到对应的章节进行“对症下药”式的学习。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识点密度简直令人发指，每一页似乎都塞满了需要消化的信息。如果你期望读完就能立刻在自己的引擎里实现书中的所有技术，那我建议你做好心理准备，这绝对不是一本“速成指南”。它的价值在于建立一种高标准的工程实践范式。我特别喜欢作者们在介绍复杂算法时所展现出的那种严谨和精确，他们很少使用模糊的词汇，而是用最精确的数学语言来界定问题的边界和解决方案的可行域。在阅读关于高级几何处理和网格简化的那部分时，我明显感觉到自己对三维数据结构理解的深度被强行提升了一个档次。这种提升是痛苦的，因为你需要不断地停下来，查阅相关的线性代数知识，甚至需要自己动手编写小型验证程序来佐证书中的理论推导。这本书更像是一份需要反复阅读、时常回顾的参考手册，它的生命力在于它所承载的那些具有长期价值的基础性知识，而不是那些可能在下一代硬件发布后就被淘汰的短期技巧。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我对这本书的整体评价是“敬畏”多于“喜爱”。它不是那种能让你在咖啡馆里轻松翻阅的读物，更像是一份放在工作台前，随时准备被翻开、被标记、被批注的专业文献。书中不同作者之间的写作风格差异非常明显，有的部分像是一篇篇结构完整、论据充分的学术论文，逻辑链条环环相扣，无懈可击；而另一些部分则更像是一位资深工程师在私下分享他多年摸索出来的“独家秘籍”，充满了实战中的权衡和取舍的智慧。特别是那些涉及实时光线追踪与降噪（Denoising）结合的章节，作者们对如何平衡视觉保真度和计算成本的讨论，至今仍是我工作中评估新特性可行性的重要参考。这本书的成功之处在于，它汇集了顶尖人才对同一领域不同侧面的深度探索，形成了一部百科全书式的参考宝典，它要求读者带着高度的专注和投入去阅读，才能真正体会到它所蕴含的巨大价值和深远影响。

评分☆☆☆☆☆

说读过有点惭愧，就是大概翻过。每次翻的时候就感叹我要是都会就好了。

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说读过有点惭愧，就是大概翻过。每次翻的时候就感叹我要是都会就好了。

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评分☆☆☆☆☆

计算机图形学这个系列十一本，每本都是经典，慢慢啃吧。

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