The Magic of Computer Graphics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:A K Peters/CRC Press

作者:Noriko Kurachi

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2011-6-1

价格:USD 49.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781568815770

丛书系列:

图书标签:

• 计算机图形学
• Graphics
• 图形学
• 计算机
• CG
• 设计
• 编程
• 日本
• 计算机图形学
• 渲染
• 光线追踪
• 图形渲染
• 图形学
• 动画
• 图像处理
• 视觉效果
• 游戏开发
• 算法

深入探索数字世界的构建与呈现：《光影几何的艺术与科学》 本书并非对《The Magic of Computer Graphics》中既有理论的简单重复或替代，而是对计算机图形学更深层次、更专业化领域的全面剖析与前沿探索。 我们将目光投向数字内容生成、渲染管线的高级优化，以及人机交互界面的底层实现机制，旨在为读者构建一个远超基础概念的、具备实战深度的知识体系。 第一部分：高级几何建模与拓扑结构（Advanced Geometric Modeling and Topology） 本部分摒弃对多边形网格（Polygon Mesh）的常规介绍，转而深入探讨参数化曲面（Parametric Surfaces） 的复杂应用及其在工业设计中的核心地位。我们将详细解析NURBS（非均匀有理B样条）曲面的数学基础，包括其基函数（Basis Functions）的推导、控制点的权重分配对曲面精度的影响，以及如何通过局部控制点操作实现精确的“光顺”处理（Fairing）。 更进一步，本书将重点剖析细分曲面（Subdivision Surfaces） 的算法，特别是Catmull-Clark和Loop算子在平滑处理高细节模型时的收敛性与边界处理策略。读者将学习如何设计具有特定拓扑结构（如流形和非流形结构）的数字模型，理解拓扑错误对后续光线追踪和物理模拟的灾难性影响，并掌握如边缘细分（Edge Loops）和特征边约束（Feature Edge Constraints）的技术。 此外，我们还将跨越传统网格范畴，深入研究隐式曲面（Implicit Surfaces），例如通过Signed Distance Functions (SDFs) 来构建复杂的、无缝连接的有机体。重点讨论如何结合深度学习方法（如Neural Radiance Fields, NeRFs的早期变体）来重建具有复杂光照信息的场景几何，并分析这些隐式表示在实时渲染中的性能瓶颈与解决方案。 第二部分：物理精确渲染方程的深入剖析（In-Depth Analysis of Physically Based Rendering Equations） 本书对渲染部分的处理，将聚焦于超越标准Phong或Blinn-Phong模型的范畴，直击基于物理的渲染（PBR） 的核心。我们将彻底解构渲染方程（The Rendering Equation），并从数学物理的角度推导其积分形式的含义。 核心章节将详细阐述蒙特卡洛积分（Monte Carlo Integration） 在求解渲染方程中的应用。读者将学习如何设计和评估不同的采样策略，包括： 1. 重要性采样（Importance Sampling）：如何根据BRDF的形状、光源方向或像素的视角来优化采样点，以最小化方差。我们将详细对比基于BRDF的采样、基于光源的采样以及混合采样（Multiple Importance Sampling, MIS）的性能差异和适用场景。 2. 准随机序列（Quasi-Random Sequences）：超越伪随机数，深入探讨Sobol序列和Halton序列在降低低维积分噪声方面的数学优势，及其在离线渲染中的应用。 此外，本书将专门辟出一章，深入探讨BRDF/BSDF（双向散射分布函数）的建模。我们将解析Cook-Torrance、GGX等微上面模型（Microfacet Models）的数学细节，理解各向异性（Anisotropy）的建模机制，并介绍如何通过实验数据（如光度学测量）来拟合自定义的材料参数，实现对现实世界材质的精准复现。 第三部分：高性能计算与并行化架构（High-Performance Computing and Parallel Architecture） 在现代图形学的应用中，算法的效率与硬件架构的紧密结合至关重要。本部分将侧重于图形处理单元（GPU）的底层架构与并行编程。 我们将深入研究CUDA/OpenCL编程模型，不仅停留在核函数（Kernel）的编写层面，更着重于内存层级优化：如何通过共享内存（Shared Memory）的有效利用、缓存一致性（Cache Coherency）的管理来规避全局内存访问的延迟，从而实现渲染算法的吞吐量最大化。 本书将详细分析光线追踪加速结构的演进。我们将超越传统的包围盒层次结构（BVH）的构建方法，深入研究空间划分技术，如KD-Trees和Octrees在动态场景（Dynamic Scenes）中的重建成本与效率平衡。重点分析如何使用“LBVH”（Linearized BVH） 等技术，将空间数据线性化，以更好地适应GPU的SIMD/SIMT（单指令多数据/线程）执行模型。 此外，我们会探讨可编程光栅化（Programmable Rasterization） 的概念，以及如何将计算着色器（Compute Shaders）集成到渲染管线中，用于执行如粒子系统模拟、后处理效果的并行计算，实现数据驱动的图形处理。 第四部分：先进的感知与交互技术（Advanced Perception and Interaction Techniques） 本书的最后一部分将目光投向图形学的“输出”与“反馈”端，关注人眼如何感知数字图像，以及如何构建沉浸式的交互体验。 我们将详细解析色度学（Colorimetry）与感知模型。读者将学习CIE XYZ色彩空间、CIELAB空间的确切含义，以及人眼对不同波长光的响应曲线。重点讨论高动态范围（HDR）成像的原理，以及如何使用色调映射（Tone Mapping）算法（如Reinhard、ACES工作流）将物理光照值准确且美观地投影到显示设备的有限动态范围内。 在交互方面，本书将探讨基于模型的运动（Model-Based Motion） 和正向/逆向运动学（Forward/Inverse Kinematics, FK/IK） 的高级应用，尤其是在虚拟现实（VR）和机器人仿真中的实时约束求解器。我们将分析如何使用迭代求解器（Iterative Solvers） 如Jacobian Transpose或牛顿法来处理复杂的IK链，并讨论如何通过预计算和层次化结构来保证实时性能。 总结而言，《光影几何的艺术与科学》提供的是一套面向专业人士、注重底层原理和前沿实践的图形学深度教程，它要求读者具备扎实的线性代数、微积分和基础编程知识，旨在培养能够设计、优化和实现下一代图形系统的工程师与研究人员。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题就足以勾起我强烈的好奇心。我一直认为计算机图形学是一门充满魔力的学科，它能够将无形的数学概念转化为我们肉眼可见的、栩栩如生的画面。而“The Magic of Computer Graphics”这个书名，恰恰点出了这种令人着迷的特质。我猜测，这本书的开篇可能不会直接堆砌复杂的理论，而是会先从一些直观的例子入手，比如展示一些令人惊叹的CG艺术作品，或者解释某个经典电影特效是如何实现的，以此来激发读者的兴趣。接着，我期待它能逐步深入到核心的技术原理，也许会从二维图形的基础讲起，例如像素的构成、向量的概念、颜色空间的转换，然后逐步过渡到更复杂的 三维图形学，包括三维建模、纹理映射、光照和阴影的模拟、摄像机模型以及最终的渲染过程。我特别想知道，书中是否会介绍一些在图形学领域具有里程碑意义的算法和技术，例如在计算机图形学发展早期扮演重要角色的技术，或是当前推动行业发展的革新性方法。而且，如果书中能包含一些关于实际应用案例的分析，比如游戏引擎的原理、动画制作流程、或者虚拟现实技术的实现，那就太棒了。这不仅能帮助我理解理论知识，更能让我看到这些技术在现实世界中的巨大潜力。我希望这本书的语言风格能够生动有趣，避免过于学术化，而是能够用一种引人入胜的方式，将那些抽象的概念变得清晰易懂。这本书，对我来说，就像是一份探险地图，指引我去发现计算机图形学背后隐藏的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书，从书名上来看，就带着一股浓浓的吸引力，让人忍不住想去探索。我一直对那些在屏幕上活灵活现的图像、流畅到令人窒息的动画效果充满好奇。特别是那些好莱坞大片里的视觉特效，总能让我惊叹不已，感觉就像拥有了魔力一般。不知道这本书会如何解读这种“魔力”，是会从数学原理入手，还是会侧重于软件和工具的使用？我希望它能平衡理论与实践，既能让我理解背后的科学原理，又能知道如何将其应用到实际创作中。例如，书中会不会讲解一些经典的渲染技术，比如光线追踪或者光栅化？或者，它会深入探讨3D建模和动画制作的流程，从角色设计到场景构建，再到动作的赋予？我特别好奇，这本书是否会涉及一些关于虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的内容，因为这些技术正是计算机图形学最激动人心的应用前沿之一。毕竟，在沉浸式的虚拟世界中，视觉效果的逼真程度至关重要。我更期待的是，这本书不会是一本枯燥的教科书，而是能用生动有趣的语言，配以丰富的图例和案例，让读者在轻松愉快的氛围中学习。如果书中能包含一些成功的项目分析，或者行业专家的访谈，那就更好了，可以让我了解真实的行业动态和发展趋势。毕竟，在这样一个快速发展的领域，紧跟潮流非常重要。这本书的出现，给了我一个机会，去深入了解那些我一直仰望的技术，去探寻那些令人惊叹的视觉效果背后的秘密。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对视觉艺术和技术结合充满热情的人，这本书的出现无疑是给我注入了一剂强心针。我一直以来都在关注计算机图形学的发展，尤其是那些能够创造出令人惊叹的视觉效果的技术。这本书的标题“The Magic of Computer Graphics”非常吸引我，它暗示着这本书将以一种能够揭示其“魔力”的方式来讲解这个领域。我设想，这本书或许会从基础的图像生成原理讲起，例如如何将数学公式转化为屏幕上的像素点，然后逐步深入到更复杂的概念，比如三维建模、纹理映射、光照计算以及动画的生成。我很想知道，书中是否会探讨一些关于算法优化的内容，因为我知道，高效的渲染算法是实现实时图形效果的关键。另外，我个人对游戏开发和电影特效制作领域的计算机图形学应用非常感兴趣。这本书会否包含这方面的案例分析？例如，如何利用计算机图形学技术来创建逼真的游戏角色、宏大的游戏场景，或者电影中那些震撼人心的特效？我更希望这本书能够提供一些实践性的指导，让读者不仅能理解理论，还能动手去尝试。比如，是否会推荐一些常用的图形学编程库或者工具？如果书中还能提及一些关于计算机图形学的历史发展，以及未来可能的发展方向，那就更完美了。这本书的出现，让我对接下来的学习充满了期待，我相信它将带我进入一个充满创造力和想象力的奇迹世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计充满了神秘感，深邃的蓝色背景上，流光溢彩的几何图形仿佛在跳跃、组合，营造出一种科技与艺术交织的视觉冲击力。看到它，我脑海中立刻浮现出那些在屏幕上栩栩如生的三维模型、令人惊叹的电影特效，以及那些在游戏世界里逼真得令人难以置信的场景。我一直对计算机图形学领域充满了好奇，但又深知其背后涉及的数学、算法和编程的复杂性，总感觉是一片高深莫测的领域。这本书的标题“The Magic of Computer Graphics”恰好击中了我的痛点，它暗示着即使是如此复杂的技术，也能被解析出其中的“魔力”，让人窥探到其运作的奥秘。我迫不及待地想知道，这本书会如何带领我一步步揭开这层神秘的面纱。它是否会从最基础的概念讲起，例如像素、向量、坐标系，还是直接切入更核心的主题，比如渲染管线、光照模型、纹理映射？我期待它能用一种引人入胜的方式，将抽象的理论转化为易于理解的知识，让我能够感受到计算机图形学不仅仅是冰冷的公式和代码，更是创造视觉奇迹的强大工具。这本书会不会包含一些历史性的发展脉络，讲述计算机图形学是如何一步步走到今天的？或者，它更侧重于当前最前沿的技术和应用？我个人更倾向于前者，了解其发展历程有助于更好地理解其本质，而后者则能让我对未来的可能性有更直观的认识。总而言之，这本书的出现，无疑为我打开了一扇通往计算机图形学奇妙世界的大门，让我对接下来的探索充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

看到这本书的封面，我就被深深吸引了。那种流光溢彩、充满未来感的视觉设计，仿佛预示着里面蕴含着无穷的奥秘。我一直对计算机图形学领域非常感兴趣，总觉得它像是一种“魔法”，能够将抽象的数学和代码变成我们眼前看到的生动图像和场景。这本书的标题“The Magic of Computer Graphics”恰好点出了我的好奇心，我希望能从中了解这种“魔法”是如何产生的。我猜测，这本书会从一些基础概念开始讲解，比如像素、分辨率、颜色模型等等，然后逐渐深入到更核心的内容，比如三维空间中的几何表示、投影变换、光照模型、纹理的应用，以及如何实现逼真的渲染效果。我非常好奇，书中是否会涉及到一些关于计算机图形学发展的历史，比如早期的一些里程碑式的技术和作品？又或者，它会更侧重于当前最前沿的应用，例如在游戏开发、电影制作、虚拟现实、增强现实等领域是如何应用的？我个人非常希望能够了解一些关于图形学算法的细节，比如光线追踪、着色器编程等，因为我知道这些是实现逼真视觉效果的关键。同时，我也期待这本书能够以一种易于理解的方式呈现，避免过于晦涩难懂的数学公式，而是通过生动的例子和图示来帮助我们理解。总而言之，这本书在我看来，不仅仅是一本技术书籍，更像是一扇通往视觉奇迹的大门，我迫不及待地想进去一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

part I 基本看完了。是本好书，术语概念讲的很清楚

评分☆☆☆☆☆

part I 基本看完了。是本好书，术语概念讲的很清楚

评分☆☆☆☆☆

part I 基本看完了。是本好书，术语概念讲的很清楚

评分☆☆☆☆☆

part I 基本看完了。是本好书，术语概念讲的很清楚

评分☆☆☆☆☆

part I 基本看完了。是本好书，术语概念讲的很清楚