计算机图形学原理及实践 进阶篇 原书第3版

本书是计算机图形学领域公认的经典教材。与上一版相比，新版从内容到形式都有大幅变化。为了便于教学，中文版分为基础篇和进阶篇两册。此为进阶篇，包括原书第17~38章，内容涵盖三角形网格面的简化和修复及细节层次表示、复杂形状的建模技术、细分曲线曲面、图像的表示及存储格式、图像的采样和重建方法、表面材质散射模型、颜色感知与颜色描述、图形着色器、表意式绘制、计算机动画、现代图形硬件等。
本书可作为高等院校计算机系学生的教学用书，对从事计算机图形应用研究和开发的人员也有很大的参考价值。

出版者的话
译者序
前言
作者简介
第17章图像表示与操作1
17.1引言1
17.2什么是图像1
17.2.1一幅图像存储的信息2
17.3图像文件格式2
17.3.1选择图像格式3
17.4图像合成4
17.4.1图像合成中像素的含义5
17.4.2计算U over V5
17.4.3简化合成6
17.4.4其他合成运算6
17.4.5物理单位和合成7
17.5其他图像类型7
17.5.1术语8
17.6MIP图8
17.7讨论和延伸阅读9
17.8练习10
第18章图像和信号处理11
18.1引言11
18.1.1概述11
18.1.2重要的术语、假设和概念13
18.2历史动因14
18.3卷积17
18.4卷积的性质19
18.5卷积的计算20
18.6重建21
18.7函数类21
18.8采样22
18.9数学考虑23
18.9.1基于频率的合成与分析25
18.10傅里叶变换的定义28
18.11在一个区间上的函数的傅里叶变换28
18.11.1采样和区间上的带宽30
18.12推广到更大的区间和整个R上31
18.13傅里叶变换的例子32
18.13.1基本例子32
18.13.2盒函数的变换是sinc函数32
18.13.3区间上的例子34
18.14采样的近似34
18.15涉及极限的例子35
18.15.1窄盒函数和delta函数35
18.15.2梳子函数及其变换35
18.16傅里叶逆变换36
18.17傅里叶变换的性质36
18.18应用37
18.18.1带宽37
18.18.2在频谱中解释复制39
18.19重建和带宽40
18.20再谈走样43
18.21讨论和延伸阅读44
18.22练习47
第19章图像缩放48
19.1引言48
19.2图像放大49
19.3图像缩小51
19.4算法实用化52
19.5有限支撑近似54
19.5.1实用的带限函数56
19.6其他图像操作和效率56
19.7讨论和延伸阅读58
19.8练习59
第20章纹理与纹理映射60
20.1引言60
20.2各种纹理映射61
20.2.1环境映射62
20.2.2凹凸映射62
20.2.3轮廓绘制63
20.3根据参数化构建切向量64
20.4纹理图的取值范围65
20.5确定纹理坐标66
20.6应用实例69
20.7采样、走样、滤波以及重构69
20.8纹理合成71
20.8.1基于傅里叶变换的纹理合成71
20.8.2Perlin噪声71
20.8.3反应扩散纹理73
20.9数据驱动的纹理合成74
20.10讨论和延伸阅读76
20.11练习77
第21章交互技术79
21.1引言79
21.2用户界面与计算机图形学79
21.2.1一般规则82
21.2.2交互事件处理84
21.3二维操作的多触点交互85
21.3.1问题定义86
21.3.2构建程序86
21.3.3交互器87
21.4三维空间中基于鼠标的物体操作90
21.4.1跟踪球界面90
21.4.2弧球界面93
21.5基于鼠标的相机操作：Unicam94
21.5.1平移94
21.5.2旋转95
21.5.3附加操作96
21.5.4评估96
21.6选择界面96
21.7一些界面实例96
21.7.1人称射击游戏控制96
21.7.23dsMax变换小工具97
21.7.3Photoshop的自由变换模式97
21.7.4Chateau98
21.7.5Teddy99
21.7.6Grabcut与通过笔画的选择99
21.8讨论和延伸阅读100
21.9练习102
第22章样条曲线和细分曲线104
22.1引言104
22.2基本多项式曲线104
22.3两条曲线间的拟合曲线段：Hermite曲线104
22.3.1Bézier曲线106
22.4曲线拼接与Catmull-Rom样条107
22.4.1Catmull-Rom样条的推广109
22.4.2Catmull-Rom样条的应用110
22.5三次B样条110
22.5.1其他B样条111
22.6细分曲线112
22.7讨论和延伸阅读113
22.8练习113
第23章样条曲面和细分曲面114
23.1引言114
23.2Bézier曲面片114
23.3Catmull-Clark细分曲面116
23.4细分曲面造型119
23.5讨论和延伸阅读120
第24章形状的隐式表示121
24.1引言121
24.2隐式曲线121
24.3隐式曲面124
24.4表示隐函数125
24.4.1插值方法125
24.4.2样条曲线126
24.4.3数学模型及采样隐式表示127
24.5隐式函数的其他表示127
24.6转换成多面体网格128
24.6.1移动立方体131
24.7多面体网格到隐式表示的转换132
24.8纹理隐式模型132
24.8.1模型变换和纹理132
24.9光线跟踪隐式曲面133
24.10动画中的隐式形状133
24.11讨论和延伸阅读134
24.12练习135
第25章网格136
25.1引言136
25.2网格拓扑137
25.2.1表面三角化和有边界表面138
25.2.2计算和存储邻接关系139
25.2.3更多网格术语141
25.2.4网格嵌入和网格拓扑142
25.3网格几何143
25.3.1网格含义144
25.4细节层次145
25.4.1渐进式网格148
25.4.2其他网格简化途径151
25.5网格应用1：移动立方体算法、网格修复、网格优化151
25.5.1移动立方体算法的变化形式151
25.5.2网格修复153
25.5.3差分或拉普拉斯坐标系154
25.5.4拉普拉斯坐标的应用156
25.6网格应用2：变形传递和三角形排序优化158
25.6.1变形传递158
25.6.2有利于提高硬件效率的三角形重排序161
25.7讨论和延伸阅读163
25.8练习164
第26章光165
26.1引言165
26.2光的物理学原理165
26.3微观角度166
26.4光的波动性169
26.4.1衍射170
26.4.2偏振171
26.4.3光在界面的偏折172
26.5菲涅耳定律和偏振174
26.5.1辐射度计算与非偏振形式的菲涅耳方程175
26.6将光建模为连续流176
26.6.1概率密度的简单介绍177
26.6.2进一步对光进行建模178
26.6.3角度和立体角178
26.6.4计算立体角180
26.6.5一个重要的变量置换182
26.7对光的度量184
26.7.1辐射术语185
26.7.2辐射度185
26.7.3两个辐射度计算的例子186
26.7.4辐射照度187
26.7.5辐射出射度189
26.7.6辐射功率或辐射通量189
26.8其他度量190
26.9导数的方法190
26.10反射率191
26.10.1相关项193
26.10.2镜子、玻璃、互易性和BRDF194
26.10.3L的不同写法195
26.11讨论和延伸阅读195
26.12练习196
第27章材质和散射198
27.1引言198
27.2物体级散射198
27.3表面散射199
27.3.1脉冲现象199
27.3.2散射模型的种类199
27.3.3散射的物理约束200
27.4散射类型200
27.5基于经验和现象的散射模型204
27.5.1镜面“散射”204
27.5.2朗伯反射204
27.5.3Phong和Blinn-Phong模型206
27.5.4Lafortune模型208
27.5.5采样209
27.6基于测量的模型209
27.7镜面反射和漫反射的物理模型210
27.8基于物理的散射模型210
27.8.1重谈菲涅耳方程组211
27.8.2Torrance-Sparrow模型212
27.8.3Cook-Torrance模型214
27.8.4Oren-Nayar模型215
27.8.5波动理论模型216
27.9表达形式的选择216
27.10评估标准217
27.11沿表面的变化217
27.12对用户的适用性218
27.13更复杂的散射218
27.13.1参与介质218
27.13.2次表面散射220
27.14材质模型的软件接口221
27.15讨论和延伸阅读222
27.16练习223
第28章颜色225
28.1引言225
28.1.1颜色的含义225
28.2光的光谱分布226
28.3颜色感知现象和眼睛生理学227
28.4颜色的感知229
28.4.1亮度感知229
28.5颜色描述233
28.6关于颜色的传统认识235
28.6.1原色235
28.6.2紫色并不是真正的颜色236
28.6.3物体具有颜色，在白光下即可看出236
28.6.4蓝色和绿色合成青色237
28.6.5颜色就是RGB237
28.7颜色感知的长处和短处237
28.8标准的颜色描述238
28.8.1CIE颜色描述238
28.8.2色度图的应用241
28.9感知颜色空间242
28.9.1其他242
28.10阶段小结243
28.11白色244
28.12亮度编码、幂指数以及γ矫正244
28.13描述颜色245
28.13.1RGB颜色模型246
28.14CMY和CMYK颜色模型248
28.15YIQ颜色模型248
28.16视频标准249
28.17HSV和HLS250
28.17.1颜色选择250
28.17.2调色板250
28.18颜色插值251
28.19计算机图形学中对颜色的使用252
28.20讨论和延伸阅读253
28.21练习253
第29章光线传播255
29.1引言255
29.2光线传播概述255
29.2.1绘制方程（种类型）257
29.3略做前瞻258
29.4一般散射的绘制方程260
29.4.1度量方程261
29.5再谈散射262
29.6实例263
……