图形着色器

图书标准信息

• 作者 [美]贝利（Mike Bailey）、[美]坎宁安（Steve Cunningham） 著；刘鹏 译
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2013-03
• 版次 2
• ISBN 9787302315995
• 定价 79.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 339页
• 字数 597千字
• 正文语种 简体中文
• 原版书名 Graphics Shaders:they and Practice:2nd Edition

【内容简介】

　　《图形着色器：理论与实践（第2版）》详细阐述了与着色器程序设计相关的高效解决方案及相应的数据结构和算法，主要包括固定功能管线、OpenG着色器的发展、着色器基本概念、使用glman、GLSL着色器语言、光照、顶点着色器、片元着色器和表面外观、片元着色器中的表面纹理、噪声、基于着色器的图像处理、几何着色器的概念和示例、细分着色器、GLSLAPI、基于着色器的科学可视化计算以及着色器应用等内容。此外，《图形着色器：理论与实践（第2版）》还提供了相应的算法、代码以及伪代码，以帮助读者进一步理解相关方案的实现过程。

【作者简介】

作者：（美国）贝利（Mike Bailey） （美国）坎宁安（Steve Cunningham） 译者：刘鹏

【目录】

第1章 固定功能管线

传统的视见方案

顶点操作

管线的片元处理

图形管线中的状态

传统视见机制的实现方案

顶点处理操作

渲染处理操作

固定管线中的齐次坐标

顶点数组

本章小结

本章练习

第2章 OpenGL着色器的发展

着色器发展史

OpenGL着色器发展史

OpenGL 2.0/GLSL 1.10

OpenGL 3.x/GLSL 3.30

OpenGL 4.0/GLSL 4.00

OpenGL 4.x/GLSL 4.x0

内部原因

OpenGL ES

处理不同版本

本书方案

变量名命名规则

本章练习

第3章 着色器基本概念

图形管线中的着色器

顶点着色器

片元着色器

细分着色器

几何着色器

GLSL着色器语言

应用程序与着色器之间的数据传递

在应用程序中定义attribute变量

在应用程序中定义uniform变量

GLSL新版本之间的转换方式

本章练习

第4章 glman的使用

使用glman

加载GLIB文件

编辑GLIB文件和着色器文件

生成GLIB场景

窗口和视见操作

转换操作

定义几何对象

定义纹理

定义着色器名

其他命令

定义uniform变量

GLIB文件示例

纹理和噪声

使用纹理

使用噪声纹理

glman界面窗口功能

生成并显示场景的硬拷贝

全局场景转换

眼睛转换

对象拾取和转换

纹理转换

显示帧速率

其他功能项

本章练习

第5章 GLSL着色器语言

着色器语言的成因

图形卡功能项

通用GLSL语言

共享命名空间

函数扩展和操作符功能项

新增函数

新增变量类型

新增函数参数类型

具体实现

忽略的语言功能项

新增矩阵和向量类型

名称集

向量构造函数

矩阵和向量扩展函数

矩阵和向量的扩展操作

新增函数

混合操作

新增函数参数类型

const变量

兼容模式

定义兼容模式

OpenGL 2.1内建数据类型

综述

本章练习

第6章 光照

ADS光照模型

ADS光照模型函数

光源类型

固定光源

有向光源

聚光灯

构建基于着色器的光照机制

固定着色

平滑着色

Phong着色方案

各向异性着色

本章练习

第7章 顶点着色器

图形管线中的顶点着色器

顶点着色器的输入数据

源自顶点着色器的输出数据几何体

顶点着色器之后的固定功能处理

顶点着色器和细分着色器之间的关系

顶点着色器和几何着色器之间的关系

利用顶点着色器替换固定功能图形操作标准的顶点处理过程

基于顶点着色器的固定功能管线扩展

顶点修正

顶点着色器中的问题

生成法线

综述

本章练习

第8章 片元着色器和表面外观

片元着色器的基本功能

片元着色器的输入数据

片元着色器的in变量

坐标系

片元着色器处理机制

源自片元着色器的输出数据

利用片元处理器替换固定功能处理

着色机制

传统的纹理贴图

伪色

片元着色器后续步骤

其他着色器效果

像素丢弃

Phong着色

基于解析法线的着色机制

各向异性着色

基于数据驱动的色彩方案

使用其他数据生成图像

本章练习

第9章 片元着色器中的表面纹理

纹理坐标

传统的纹理贴图

GLSL纹理贴图

纹理上下文

固定功能管线中的纹理环境

纹理采样参数

采样器

过程纹理

凹凸贴图

立方体贴图

渲染至纹理

渲染至纹理（glman多路渲染）

本章练习

第10章 噪声

噪声的基本概念

3种噪声类型：数值、梯度以及数值+梯度

三次插值和五次插值

噪声方程

其他噪声

分形布朗运动（FBM，1/f，倍频程）

二维噪声和三维噪声

基于glman的噪声

基于内建GLSL函数使用噪声纹理

湍流

不同环境中的噪声示例

大理石着色器

云彩着色器

木材着色器

与噪声相关的高级话题

noisegraph应用程序

本章练习

第11章 基于着色器的图像处理

基本概念

单幅图像处理

亮度

CMYK转换

色调转换

图像过滤机制

图像模糊操作

色度键图像

立体视图

3D电视

边检测技术

浮雕效果

卡通着色器

艺术视觉效果

图像的翻转、旋转和扭曲

图像混合处理

基于固定基图像的图像混合操作

反像

亮度

对比度

图像的自身混合操作

饱和度

锐利度

不同图像间的混合操作

其他合成方案

图像渐变

内容提示

本章练习

第12章 几何着色器的概念和示例

几何着色器的功能

新型邻接图元

基于输入和输出变量的布局结构

新增OpenGL API函数

新增GLSL变量以及变量类型

顶点着色器或细分着色器与几何着色器之间的通信

几何着色器中的法线

应用示例

Bezier曲线

收缩三角形

球体细分

3D对象轮廓边

本章练习

第13章 细分着色器

细分着色器定义

细分着色器与几何着色器

细分着色器概念

设置细分级别时的问题

应用示例

等值线

Bezier曲面

球体细分

基于屏幕覆盖率的整球细分

PN三角形

综述

本章练习

第14章 GLSL API

OpenGL程序处理中的着色器

处理OpenGL扩展

GLSL着色器程序的创建方式

创建并编译着色器对象

CheckGLErrors()函数

创建、绑定、链接并激活着色器程序

生成着色器程序并绑定着色器对象

着色器程序的链接操作

激活着色器程序

向着色器传递数据

在应用程序中定义uniform变量

兼容模式下的uniform变量

在应用程序中定义attribute变量

兼容模式下的attribute变量

着色器程序的C++控制类

本章练习

第15章 基于着色器的科学可视化计算

基于图像的可视化技术

负像

图像边检测

卡通渲染

双曲线几何学

3D标量数据可视化计算

点云

剖切面

体探测

直接体渲染

其他转换函数

通过几何对象传递数据值

地形凹凸贴图

流显示

2D线积分卷积

3D线积分卷积

获取流线对象

几何可视化

轮廓边技术

刺状区

本章练习

第16章 着色器应用

光线干涉现象

衍射光栅

油膜

透镜效果

浴室玻璃

大气效果

彩虹

辉光效果

其他视效函数

glman Timer函数

迪斯科球

雾效果

3D几何体变形

算法艺术

Connett圆

运动状态下的可见信息

爆炸效果着色器

本章练习

参考文献

附录A 基于GLSL程序的C++类

附录B Matrix4 C++类

附录C Vec C++类

附录D 顶点数组类