Fundamentals Of Computer Graphics （4th Ed）

1 介绍(Introduction)

1.1 图形领域(Graphics Areas)

1.2 主要应用(Major Applications)

1.3 图形API(Graphics APIs)

1.4 图形管线(Graphics Pipeline)

1.5 数值问题(Numerical Issues)

1.6 效能(Efficiency)

1.7 设计和编码图形程序(Designing and Coding Graphics Programs)

2 各种各样的数学(Miscellaneous Math)

2.1 集合和映射(Sets and Mappings)

2.2 解二次方程(Solving Quadratic Equations)

2.3 三角函数(Trigonometry)

2.4 向量(Vectors)

2.5 曲线和曲面(Curves and Surfaces)

2.6 线性插值(Linear Interpolation)

2.7 三角形(Triangles)

3 光栅化图像(Raster Images)

3.1 光栅设备(Raster Devices)

3.2 图像、像素和几何图形(Images, Pixels, and Geometry)

3.3 RGB颜色

3.4 透明度混合(Alpha Compositing)

4 光线追踪(Ray Tracing)

4.1 基本的光线追踪算法

4.2 透视(Perspective)

4.3 计算视角射线(Computing Viewing Rays)

4.4 光线与物体相交(Ray-Object Intersection)

4.5 着色

4.6 一个光线追踪程序

4.7 阴影(Shadows)

4.8 理想的镜面反射(Ideal Specular Reflection)

4.9 历史遗留问题(Historical Notes)

5 线性代数(Linear Algebra)

5.1 行列式(Determinants)

5.2 矩阵(Matrices)

5.3 计算矩阵和行列式(Computing with Matrices and Determinants)

5.4 特征式和矩阵对角式(Eigenvalues and Matrix Diagonalization)

6 变换矩阵(Transformation Matrices)

6.1 2D线性变换 2DLinear Transformations

6.2 3D线性变换 2DLinear Transformations

6.3 平移和仿射变换(Translation and Affine Transformations)

6.4 变换矩阵的逆(Inverses of Transformation Matrices)

6.5 坐标变换(Coordinate Transformations)

7 视图(Viewing)

7.1 视图变换(Viewing Transformations)

7.2 投影变换(Projective Transformations)

7.3 透视投影(Perspective Projection)

7.4 透视变换的一些属性(Some Properties of the Perspective Transform)

7.5 视野(Field-of-View,FOV)

8 图形管线(The Graphics Pipeline)

8.1 光栅化(Rasterization)

8.2 光栅化前后的操作(Operations Before and After Rasterization)

8.3 简单抗锯齿(Simple Antialiasing)

8.4 剔除渲染图元提高效率(Culling Primitives for Efficiency)

9 信号处理(Signal Processing)

9.1 数字音频：一维采样(Digital Audio: Sampling in 1D)

9.2 卷积(Convolution)

9.3 卷积过滤器(Convolution Filters)

9.4 图像信号处理(Signal Processing for Images)

9.5 采样理论(Sampling Theory)

10 表面着色(Surface Shading)

10.1 漫反射着色(Diffuse Shading)

10.2 冯氏着色(Phong Shading)

10.3 艺术风格着色(Artistic Shading)

11 纹理映射(Texture Mapping)

11.1 查询纹理值(Looking Up Texture Values)

11.2 纹理坐标函数(Texture Coordinate Functions)

11.3 抗锯齿纹理查询(Antialiasing Texture Lookups)

11.4 纹理映射的应用(Applications of Texture Mapping)

11.5 程序化3D纹理(Procedural 3D Textures)

12 图形数据结构(Data Structures for Graphics)

12.1 三角形网格(Triangle Meshes)

12.2 场景结构(Scene Graphs)

12.3 空间数据结构(Spatial Data Structures)

12.4 BSP树的可见度(BSP Trees for Visibility)

12.5 平铺多维数组(Tiling Multidimensional Arrays)

13 更多的光线追踪(More Ray Tracing)

13.1 透明度和折射(Transparency and Refraction)

13.2 实例化(Instancing)

13.3 构造立体几何(Constructive Solid Geometry)

13.4 分布式光线追踪(Distribution Ray Tracing)

14 采样(Sampling)

14.1 积分(Integration)

14.2 连续概率(Continuous Probability)

14.3 蒙特卡洛积分(Monte Carlo Integration)

14.4 选择随机点(Choosing Random Points)

15 曲线(Curves)

15.1 曲线(Curves)

15.2 曲线属性(Curve Properties)

15.3 多项式部分(Polynomial Pieces)

15.4 把所有面片放在一起(Putting Pieces Together)

15.5 三次曲线(Cubics

15.6 逼近曲线(Approximating Curve)

15.7 总结(Summary)

16 计算机动画(Computer Animation)

16.1 动画原则(Principles of Animation)

16.2 关键帧(Keyframing)

16.3 变形(Deformations)

16.4 角色动画(Character Animation)

16.5 基于物理的动画(Physics-Based Animation)

16.6 程序化技术(Procedural Techniques)

16.7 对象组(Groups of Objects)

17 使用图形硬件(Using Graphics Hardware)

17.1 硬件概述

17.2 什么是图形硬件

17.3 异构多处理器(Heterogeneous Multiprocessing)

17.4 图形硬件变成：缓存区、状态和着色器(Graphics Hardware Programming: Buffers, State, and Shaders)

17.5 状态机(State Machine)

17.6 基本的OpenGL应用布局

17.7 几何图形

17.8 第一次看着色器

17.9 顶点缓存对象(Vertex Buffer Objects，VBO)

17.10 顶点数组对象(Vertex Array Objects，VAO)

17.11 变换矩阵

17.12 逐顶点着色属性(Shading with Per-Vertex Attributes)

17.13 片段处理器中的着色(Shading in the Fragment Processor)

17.14 网格和实例化(Meshes and Instancing)

17.15 纹理对象(Texture Objects)

17.16 面向对象的图形硬件编程设计(Object-Oriented Design for Graphics Hardware Programming)

17.17 继续学习

18 灯光(Light)

18.1 辐射(Radiometry)

18.2 传递方程(Transport Equation)

18.3 光度学(Photometry)

19 颜色(Color)

19.1 色度学(Colorimetry)

19.2 色彩空间(Color Spaces)

19.3 色彩适应(Chromatic Adaptation)

19.4 外观颜色(Color Appearance)

20 视觉感知(Visual Perception)

20.1 视觉科学(Vision Science)

20.2 视觉敏感度(Visual Sensitivity)

20.3 立体视觉(Spatial Vision)

20.4 对象、坐标和事件(Objects, Locations, and Events)

20.5 图像感知(Picture Perception)

21 色调重构(Visual Perception)

21.1 类别(Classification)

21.2 动态范围(Dynamic Range)

21.3 颜色

21.4 成像(Image Formation)

21.5 基于频率运算符(Frequency-Based Operators)

21.6 梯度域运算符(Gradient-Domain Operators)

21.7 空间运算符(Spatial Operators)

21.8 除法(Division)

21.9 S型曲线函数(Sigmoids)

21.10 其他方法

21.11 夜晚色调映射(Night Tonemapping)

21.12 讨论

22 隐式建模(Implicit Modeling)

22.1 隐函数、骨骼渲染图元和加法混合(Implicit Functions, Skeletal Primitives, and Summation Blending)

22.2 渲染

22.3 空间划分(Space Partitioning)

22.4 更多的混合

22.5 构造立体几何(Constructive Solid Geometry)

22.6 弯曲(Warping)

22.7 精确的接触建模(Precise Contact Modeling)

22.8 The BlobTree

22.9 交互式隐式建模系统(Interactive Implicit Modeling Systems)

23 全局光照(Global Illumination)

23.1 用于兰伯特场景的粒子追踪(Particle Tracing for Lambertian Scenes)

23.2 路径追踪(Path Tracing)

23.3 精确的直接光照(Accurate Direct Lighting)

24 反射模型(Reflection Models)

24.1 真实世界的材质(Real-World Materials)

24.2 实现反射模型(Implementing Reflection Models)

24.3 镜面反射模型(Specular Reflection Models)

24.4 Smooth-Layered模型

24.5 Rough-Layered模型

25 游戏中的计算机图形学(Computer Graphics in Games)

25.1 平台(Platforms)

25.2 有限的资源(Limited Resources)

25.3 优化技术(Optimization Techniques)

25.4 游戏类型(Game Types)

25.5 游戏制作流程(The Game Production Process)

26 可视化(Visualization)

26.1 背景(Background)

26.2 数据类型(Data Types)

26.3 以人为中心的设计过程(Human-Centered Design Process)

26.4 视觉编码原则(Visual Encoding Principles)

26.5 互动原则(Interaction Principles)

26.6 复合视图和相邻视图(Composite and Adjacent Views)

26.7 数据简化(Data Reduction)

26.8 示例