Learning Blender

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出版者:Addison Wesley
作者:Oliver Villar
出品人:
页数:400
译者:
出版时间:2017-4-7
价格:GBP 36.62
装帧:Paperback
isbn号码:9780134663463
丛书系列:
图书标签:
  • animation
  • CS
  • CG
  • Blender
  • Blender
  • 3D建模
  • 动画
  • 渲染
  • 材质
  • 雕刻
  • Python
  • 游戏开发
  • 视觉效果
  • 教程
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具体描述

深入探索 3D 创作的无限可能:一本关于程序化建模与动态渲染的权威指南 本书名称:程序化叙事与实时渲染的未来:从概念到实现的深度解析 引言:超越传统工作流程的边界 在快速迭代的数字媒体领域,传统的 3D 创作流程正面临效率和复杂性的双重挑战。本手册旨在为资深 3D 艺术家、技术总监以及对前沿可视化技术感兴趣的研究人员提供一份详尽的路线图,专注于如何构建、优化和部署基于节点的程序化建模系统,并将其与高性能的实时渲染引擎深度整合。我们不再仅仅是雕刻或塑形,而是设计能够自我生成、自我演化的复杂数字结构。 本书的核心理念在于:将设计意图转化为可执行的算法,并通过高效的渲染管线将这些算法实时可视化。我们将系统地拆解驱动现代数字内容生产的关键技术栈,从底层数学原理到高层艺术实践,确保读者不仅能掌握工具,更能理解工具背后的设计哲学。 --- 第一部分:程序化几何的基石与构建 本部分将深入探讨构建复杂、非破坏性 3D 资产的理论基础和实践方法,重点关注如何用逻辑而非手动操作来定义形态。 第一章:参数化建模的数学原理与数据结构 本章将避开具体软件的菜单操作,转而聚焦于驱动程序化系统的数学语言。 向量场与微分几何基础: 详细解析如何使用梯度场、拉普拉斯方程和有向距离函数(SDFs)来精确描述和修改复杂的曲面拓扑。重点讨论如何在三维空间中定义连续、可导的几何属性。 分形几何与 L-系统(Lindenmayer Systems): 深入研究如何利用递归规则和上下文敏感的语法来生成自然界中常见的复杂结构,如植被、晶体和地貌。我们将探讨如何将迭代次数和随机种子转化为艺术表现力。 基于节点的拓扑操作: 分析节点网络(Node Networks)作为一种可视化编程范式,如何将复杂的几何操作(如布尔运算、细分、倒角)转化为可追踪、可编辑的数据流图。讨论数据流的顺序、依赖关系管理和性能优化。 第二章:高级噪声函数与形态生成 噪声函数是程序化艺术的“原子”,本章关注如何超越 Perlin 噪声,创造具有特定空间统计特性的纹理和形体。 多尺度噪声合成: 讲解如何通过分形布朗运动(fBm)和分层组合,精确控制噪声在不同尺度上的细节密度和幅度,以模拟岩石的粗糙度、云层的层次感或金属的瑕疵。 域变形(Domain Warping)技术: 详细阐述如何利用一个噪声场去扭曲另一个噪声场(或几何坐标系),实现高度有机化和非线性的形态变化,例如模拟流体力学对表面产生的微妙影响。 随机性与可控性之间的平衡: 探讨伪随机数生成器的质量对最终输出的影响,并介绍如何将“随机性”封装在可控的参数范围内,确保艺术指导的一致性。 第三章:数据驱动的几何构建与体素化 本章关注如何处理大规模或非标准几何数据,并将其高效地转化为可渲染的网格。 体素(Voxel)与稀疏体素八叉树(SVOs): 深入解析体素化方法在处理极高细节或非流形几何时的优势。讨论SVOs如何通过层次化结构实现内存高效的存储和快速的空间查询。 隐式曲面到多边形网格的转换: 侧重于 Marching Cubes 算法及其现代优化版本,讨论如何平衡生成的网格质量(三角形数量、法线平滑度)与计算速度。 点云处理与重建: 分析从扫描或模拟数据中提取的点云如何通过泊松表面重建等技术,转化为干净、可渲染的表面模型,并讨论点云数据的清洗与规范化流程。 --- 第二部分:实时渲染与动态交互的实现 程序化生成的复杂性需要同样高效和灵活的渲染系统来承载。本部分将聚焦于如何将这些复杂的几何体无缝集成到现代实时渲染引擎中,并实现动态的材质响应。 第四章:现代渲染管线与 GPU 计算 本章将从 GPU 编程的角度,审视如何加速程序化生成的计算和可视化。 计算着色器(Compute Shaders)的应用: 详细介绍如何利用 Compute Shaders 在 GPU 上并行执行复杂的几何生成算法(如基于粒子的模拟或大规模噪声计算),从而释放 CPU 资源。 基于物理的渲染(PBR)的程序化纹理化: 探讨如何在 PBR 工作流中,使用程序化方法(如基于物理的微表面模型)来定义材质属性(粗糙度、各向异性、次表面散射),而不是依赖预烘焙的纹理贴图。 几何着色器与细分曲面: 比较几何着色器在运行时动态添加或修改几何体(如 Tessellation)的优势与性能开销,以及如何利用硬件细分实现极高细节的渲染。 第五章:动态材质响应与着色器编程 理解材质如何响应环境和交互是实现沉浸式体验的关键。 程序化材质节点系统解构: 深入分析现代节点式材质编辑器(如 Substance Designer 或 Houdini VOPs 的原理)背后的数学逻辑,重点关注如何构建可参数化驱动的着色器网络。 时间性与动画驱动的着色器: 介绍如何使用时间变量、外部输入(如音频数据或传感器数据)来驱动着色器中的参数,实现非线性、实时的视觉反馈和动态老化效果。 光照与阴影的程序化交互: 探讨如何编写自定义的光照模型或阴影接收器逻辑,以确保程序化生成的几何体(尤其是非欧几里得结构)能够正确地与光线追踪或光栅化阴影系统交互。 第六章:性能优化与大规模场景管理 程序化生成带来的几何复杂度往往是性能瓶颈,本章提供专业的优化策略。 LOD(细节层次)的自动生成与适应: 讨论如何设计程序化系统,使其在生成初始几何体的同时,自动输出多级 LOD 版本,并探讨基于距离的动态切换策略。 实例化与批处理的艺术: 深入研究如何利用 GPU 实例化来渲染大量相似但参数略有不同的几何体,减少绘制调用(Draw Calls),并讨论如何将复杂的几何结构“烘焙”成可高效批处理的变体。 内存管理与数据流的控制: 分析在处理数十亿三角形或高分辨率体素数据时,如何有效地管理 GPU 内存和纹理缓存,确保帧率的稳定输出。 --- 结论:构建自适应的数字世界 本书提供的不仅仅是一套操作手册,更是一套思考框架。通过掌握这些程序化建模和实时渲染的前沿技术,读者将能够从根本上改变 3D 内容的生产模式,从繁琐的手工劳动转向高效、可重复、高度灵活的算法设计。未来的数字世界将由那些能够定义规则而非绘制单个像素的创作者所主导,本书正是通往这一未来的桥梁。

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用户评价

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**评价二:** 作为一个在视觉特效行业摸爬滚打多年的老兵,我一直对 Blender 的发展保持着高度关注。近些年,Blender 的进步速度有目共睹,其开源的特性和强大的功能吸引了越来越多的专业人士。然而,对于许多习惯了商业软件操作逻辑的人来说,Blender 的学习曲线依然是一个不小的挑战。《Learning Blender》这本书,恰恰填补了这一空白。它不仅仅是一本入门教程,更是一本帮助资深从业者快速适应 Blender 生态系统的桥梁。书中在讲解基础建模技巧的同时,也融入了许多行业内的最佳实践和效率提升技巧。例如,在材质节点编辑器部分,作者并没有止步于基本的 PBR 材质创建,而是深入探讨了程序化纹理生成、节点组的组织管理以及如何利用节点实现更高级的视觉效果。这一点对于我来说非常重要,因为我需要在短时间内掌握 Blender 的材质表现力,以满足项目的需求。此外,书中对工作流程的梳理也相当清晰,从建模、雕刻、UV 展开到纹理绘制、着色、灯光和渲染,每一个环节都进行了详尽的介绍,并强调了它们之间的联动关系。我尤其欣赏书中对“工作流”的探讨,它不仅仅是知识点的堆砌,更是在教授一种解决问题的思维方式。通过阅读这本书,我找到了许多可以优化我现有工作流程的方法,例如在 UV 展开方面,书中介绍的一些手动和自动展开结合的技巧,比我之前依赖的某些插件更为灵活和高效。

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**评价七:** 《Learning Blender》不仅仅是一本教授操作的书,更是一本启发思维的书。它让我看到了 Blender 作为一款开源软件的强大生命力和无限可能性。书中在介绍完基本的操作之后,并没有止步于此,而是开始探讨如何利用 Blender 来解决实际的创作问题。例如,在讲解“拓扑”的概念时,书中不仅解释了什么是“良好的拓扑”,更重要的是说明了为什么良好的拓扑对于后续的建模、绑定和动画至关重要。作者用对比的方式,展示了不同拓扑结构在变形过程中的差异,让我深刻理解了“工程学”在3D建模中的重要性。此外,书中还对“程序化建模”和“几何节点”这两个 Blender 的前沿领域进行了介绍。虽然这些内容对我来说还有些难度,但作者的讲解方式充满了探索精神,让我对 Blender 的未来发展充满了期待。我特别喜欢书中关于“创意工作流”的讨论,它不是简单地告诉你如何使用工具,而是引导你思考如何通过组合和创新工具来达到想要的效果。这本书让我明白,Blender 不仅仅是一个建模软件,更是一个强大的创意平台。

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收到!我将以一位读者的口吻,为您的图书《Learning Blender》撰写10段风格各异、详尽深入的图书评价,每段不少于300字。我将确保每段评价内容丰富,避免重复,并努力让它们听起来像是不同读者在不同时间、不同心境下写下的真实感受。 **评价一:** 这本书简直是我 Blender 之旅的灯塔!老实说,刚接触 Blender 的时候,我感觉自己像置身于一片浩瀚的迷雾之中,各种界面元素、工具选项、参数设置简直让人眼花缭乱,不知从何下手。无数次想要放弃,但《Learning Blender》的出现彻底改变了这一切。作者的叙述方式非常直观,不会上来就抛出复杂的理论,而是从最基础的建模概念开始,一步步引导你熟悉界面,理解基本操作。我尤其喜欢书中关于“视角控制”和“基本形状创建”的部分,那些看似微不足道的细节,却是在后续学习中打下坚实基础的关键。它不像某些教程那样,上来就要求你制作一个复杂的角色模型,而是让你先学会如何“画”一个立方体,如何“雕刻”一个球体,并理解为什么这样操作。这种循序渐进的学习路径,让我这个完全的初学者也能感受到学习的乐趣和成就感。书中对快捷键的讲解也做得非常到位,很多时候作者会同时给出鼠标操作和快捷键操作的对比,这极大地提高了我的学习效率。而且,书中并没有回避 Blender 中一些“令人头疼”的方面,比如它的非破坏性建模工作流程,作者用非常生动易懂的比喻将其阐释清楚,让我豁然开朗。我花了整整一个周末来实践书中讲解的第一个场景搭建,从导入基础模型到材质的初步应用,感觉自己真的掌握了一些东西,而不是被动地复制粘贴。

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**评价九:** 《Learning Blender》这本书,如同我的“Blender 瑞士军刀”,总能在最需要的时候提供我所需的工具和知识。我购买这本书,主要是想提升自己在建筑可视化和产品渲染方面的能力。书中在讲解基础建模的同时,也着重于如何创建真实感强的建筑模型和产品模型。例如,在创建建筑模型时,书中详细介绍了如何利用“阵列修改器”和“曲线修改器”来高效地创建重复性结构,如窗户、栏杆和楼梯。我还特别喜欢书中关于“材质和纹理”的讲解,它不仅仅是教会我如何应用材质,更重要的是讲解了如何通过材质来表现物体的质感和细节。书中提供了大量的材质节点设置示例,从木材、金属到玻璃、混凝土,都进行了详细的解析,让我能够根据不同的物体属性来调整材质参数,以达到逼真的效果。在灯光方面,书中也深入探讨了环境光、点光源、聚光灯等不同类型灯光的使用技巧,以及如何利用 HDRI 贴图来模拟真实的光照环境,这对于建筑可视化和产品渲染至关重要。通过书中的案例,我学会了如何构建出富有氛围感的渲染场景。

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**评价五:** 《Learning Blender》这本书,最大的优点在于它的“实战性”和“前瞻性”。作者并没有过多地纠缠于 Blender 的每一个细枝末节,而是将重点放在如何利用 Blender 来完成实际的创作任务。书中大量的案例,从简单的道具建模到复杂的场景搭建,再到基本的动画制作,都覆盖了 Blender 的核心应用领域。我尤其喜欢书中关于“灯光和渲染”部分的讲解,作者详细介绍了 Cycles 和 Eevee 这两个渲染引擎的区别和各自的优势,并提供了大量关于灯光设置、相机参数以及后期合成的实用技巧。通过书中提供的实例项目,我不仅学会了如何渲染出逼真的图像,更重要的是理解了“如何让画面更具表现力”。书中还对 Blender 在“角色动画”方面的应用进行了初步的介绍,包括骨骼绑定、权重绘制和动画曲线的调整。虽然这部分内容还没有深入到专业的动画制作流程,但足以让读者对 Blender 在动画领域的潜力有一个直观的认识。而且,书中还对 Blender 生态系统中一些重要的插件进行了推荐和简要介绍,这为我后续深入学习提供了宝贵的线索。

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**评价十:** 我一直认为,学习一门新的软件,最重要的是找到“乐趣”和“动力”。《Learning Blender》这本书,无疑成功地做到了这一点。作者用一种非常“接地气”的方式,将 Blender 的强大功能展现在读者面前,让我感受到了3D创作的无限乐趣。书中并非一味地堆砌技术术语,而是通过一个个生动有趣的项目,引导读者动手实践,并在实践中学习。我尤其喜欢书中关于“角色建模”的章节,虽然不是最顶级的角色模型制作教程,但它足够清晰地展示了角色建模的基本流程,包括头身比例的掌握、身体结构的塑造以及面部特征的刻画。通过书中提供的模型和指导,我竟然能够独立完成一个简单的Q版人物模型,这让我无比兴奋!书中还对“动画基础”部分进行了讲解,虽然只是简单的相机动画和物体位移动画,但这已经足以让我体会到“让模型动起来”的奇妙感觉。我看到了 Blender 在动画制作领域的潜力,也更加坚定了继续深入学习的决心。这本书让我明白,学习 Blender,不仅仅是学习一个软件,更是开启了一扇通往创意世界的大门。

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**评价三:** 《Learning Blender》这本书,如同一位经验丰富的导师,耐心而细致地引领我一步步走进 Blender 的奇妙世界。我原本对3D动画和建模一窍不通,看到 Blender 密密麻麻的界面,一度感到绝望。但这本书的优点在于,它从最“零基础”的角度出发,假设读者一无所知,然后用最浅显易懂的语言,解释最核心的概念。比如,在讲解“变换”这个基本操作时,书中用了很多生活化的例子,将“移动”、“旋转”、“缩放”这些抽象的概念具象化,让我很快就理解了它们的本质。我还记得,书中用“画笔”和“画布”来比喻建模工具和3D空间,这种类比思维非常棒,能够迅速帮助我建立起对3D环境的直观认知。而且,书中强调的“迭代式创作”理念,让我明白3D创作并非一蹴而就,而是需要不断尝试和调整。我特别喜欢书中关于“物体模式”和“编辑模式”的区分讲解,以及如何在这两种模式之间自由切换,这让我意识到 Blender 的强大之处在于其灵活性。通过书中提供的练习项目,我不仅学会了操作,更重要的是理解了 Blender 的设计哲学,这对于我以后独立创作至关重要。它不是简单地告诉你“按这个按钮”,而是告诉你“为什么”以及“这个操作会带来什么结果”。

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**评价六:** 这本书的排版和设计也是我非常欣赏的一点。作为一本技术书籍,《Learning Blender》在视觉呈现上做到了极致。大量的插图、截图和图示,清晰地展示了每一个操作步骤和结果,使得学习过程更加轻松和直观。我是一个视觉学习者,很多时候文字描述再详细,也比不上一个直观的图示来得有效。书中对界面的标注也非常准确,几乎每一个重要的按钮和选项都有清晰的标识和解释,这大大减少了我在摸索过程中浪费的时间。而且,书中对不同工具的“使用场景”和“适用范围”进行了详细的说明,这有助于我根据实际需求选择最合适的工具,而不是盲目地尝试。我注意到,书中在讲解一些复杂概念的时候,会运用到“流程图”和“思维导图”的形式,将知识点进行逻辑性的梳理,这对于理解 Blender 庞大的功能体系非常有帮助。例如,在讲解材质节点系统时,书中用了一个流程图来展示不同节点之间的连接关系和数据流向,让我瞬间就理解了材质的构成原理。这种用心的编排,使得这本书在众多技术教程中脱颖而出,成为我案头必备的参考书。

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**评价八:** 对于很多想要进入游戏开发领域,尤其是3D美术方向的初学者来说,《Learning Blender》这本书简直是一份“宝藏”。我就是其中一员,被 Blender 强大的建模和雕刻能力深深吸引。这本书非常系统地梳理了3D美术管线中的关键环节,从模型的创建到最终的输出,都进行了详尽的讲解。我尤其欣赏书中关于“UV 展开”和“贴图绘制”的详细指导。在游戏开发中,UV 展开的效率和合理性直接影响到贴图的质量和后续的工作。书中介绍的各种 UV 展开技巧,比如 seam 的划分、UV 岛的排布和打包,都非常实用,能够显著提高我的工作效率。在贴图绘制方面,书中不仅讲解了如何在 Blender 的纹理绘制模式下进行操作,还对一些通用的贴图类型(如 Albedo、Normal、Roughness、Metallic)的功能和制作方法进行了清晰的阐述。通过书中的案例,我学会了如何利用 Blender 制作出符合游戏引擎要求的 PBR 材质。此外,书中还对“模型优化”和“LOD”(Level of Detail)的概念进行了介绍,这对于游戏美术师来说是必备的知识。

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**评价四:** 这本书的深度和广度都超出了我的预期,完全可以作为学习 Blender 的一本“百科全书”。我购买这本书,原本只是想了解一下 Blender 的基本功能,但没想到它在很多进阶领域也做了深入的探讨。书中关于“雕刻”部分的讲解,对我来说是最大的惊喜。我之前一直认为雕刻是一项非常需要天赋的技能,但书中通过对雕刻笔刷的详细解析,以及如何利用动态拓扑和多分辨率雕刻来实现复杂的形体塑造,让我看到了其中的规律和方法。作者并没有回避一些复杂的技巧,比如高模的细节烘焙到低模,以及如何利用法线贴图和置换贴图来提升模型的真实感。这一点对于我这样一个对游戏美术方向感兴趣的读者来说,是极其宝贵的知识。书中还花了不少篇幅介绍 Blender 在“动态模拟”方面的应用,比如布料模拟、粒子系统和流体模拟。虽然这些内容对我来说还有些超前,但作者的讲解方式清晰明了,即使是初学者也能对其有一个初步的认识,并且知道在哪里可以找到更深入的学习资源。总而言之,这本书的知识密度非常大,每一章都蕴含着丰富的干货,需要反复研读和实践才能完全消化。

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