WebGL 3D开发实战详解(第2版)
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北京房山
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作者吴亚峰,于复兴,索依娜
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115519368
出版时间2020-02
装帧平装
开本16开
定价108元
货号9727040
上书时间2024-12-17
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作者简介
吴亚峰，有十多年的Java开发与培训经验。主要的研究方向为VulKan、OpenGL ES、手机游戏，以及VR\/AR。同时是3D游戏、VR\/AR独立软件工程师，并兼任百纳科技软件培训中心首席培训师。近十年来为数十家著名企业培养了上千名高级软件开发人员，曾编写过《OpenGL ES 3x游戏开发》（上下卷）、《Unity 案例开发大全》（第一版，第二版）、《VR与AR开发高级教程——基于Unity》《H5和WebGL 3D开发实战详解》《Android应用案例开发大全》（第一版～第四版）、《Android游戏开发大全》（第一版～第四版）等畅销技术图书。2008年初开始关注Android平台下的3D应用开发，并开发出一系列优秀的Android应用程序与3D游戏。 于复兴，北京科技大学硕士，从业于计算机软件领域十余年，在软件开发和计算机教学方面有着丰富的经验。工作期间曾主持科研项目“PSP流量可视化检测系统研究与实现”，主持研发了多项省市级项目，同时为多家单位设计开发了管理信息系统，并在各种科技刊物上发表了多篇相关论文。2012年开始关注HTML5平台下的应用开发，参与开发了多款手机娱乐、游戏应用。 索依娜，2003年开始从事计算机领域教学及软件开发工作，曾参与编写《Android核心技术与实例详解》《Android平板电脑开发实战详解和典型案例》等技术图书。近几年曾主持市级科研项目一项，发表论文8篇，拥有多项软件著作权，多项发明及实用新型专利。同时多次指导学生参加*、省级计算机设计大赛并获奖。
目录
目 录
第 1章 HTML5开发基础——进入
WebGL 世界的第 一道坎 1
1.1 HTML的发展简史 1
1.1.1 HTML的由来 1
1.1.2 HTML的历史 1
1.2 HTML5简介 2
1.2.1 HTML5的新标准 2
1.2.2 HTML5引入的新特性 3
1.2.3 HTML5现状 3
1.3 初识HTML5 4
1.3.1 HTML5标签简介 4
1.3.2 基础标签 4
1.3.3 格式标签 6
1.3.4 表单标签 11
1.3.5 图像、链接、列表标签 18
1.3.6 表格、元信息等标签 21
1.3.7 HTML5中的全局属性 26
1.3.8 HTML5中的事件 30
1.4 初识CSS 32
1.4.1 CSS简介 32
1.4.2 CSS基础语法 33
1.4.3 如何插入样式表 34
1.4.4 使用CSS样式 35
1.5 初识JavaScript 42
1.5.1 JavaScript的名字和版本 42
1.5.2 准备使用JavaScript 42
1.5.3 使用语句 43
1.5.4 使用变量和类型 43
1.5.5 JavaScript运算符 45
1.5.6 使用数组 45
1.5.7 创建自己的JavaScript
对象 46
1.5.8 常用的JavaScript工具 48
1.6 HTML5 Canvas简介 49
1.6.1 文档对象模型和Canvas 49
1.6.2 JavaScript与Canvas 49
1.6.3 HTML5 Canvas版
“Hello World” 50
1.6.4 Canvas中的基础图形 52
1.7 本章小结 53
第 2章 初识WebGL 2.0 54
2.1 WebGL 2.0概述 54
2.1.1 WebGL 2.0简介 54
2.1.2 WebGL 2.0效果展示 55
2.2 初识WebGL 2.0应用 55
2.2.1 WebGL 2.0应用案例部署
运行步骤简介 56
2.2.2 初识WebGL 2.0应用
程序 57
2.3 着色器与渲染管线 62
2.3.1 WebGL 2.0的渲染管线 62
2.3.2 WebGL 2.0中立体物体的
构建 68
2.4 本章小结 69
第3章 着色语言 70
3.1 着色语言概述 70
3.2 着色语言基础 71
3.2.1 数据类型概述 71
3.2.2 数据类型的基本使用 75
3.2.3 运算符 77
3.2.4 构造函数 79
3.2.5 类型转换 80
3.2. 6 限定符 81
3.2.7 插值限定符 85
3.2.8 一致块 86
3.2.9 layout 限定符 87
3.2.10 流程控制 88
3.2.11 函数的声明与使用 90
3.2.12 片元着色器中浮点变量
精度的指定 91
3.2.13 程序的基本结构 92
3.3 特殊的内建变量 92
3.3.1 顶点着色器中的内建
变量 92
3.3.2 片元着色器中的内建
变量 93
3.3.3 内建常量 94
3.3.4 内建uniform变量 94
3.4 着色语言的内置函数 95
3.4.1 角度转换与三角函数 95
3.4.2 指数函数 96
3.4.3 常见函数 97
3.4.4 几何函数 100
3.4.5 矩阵函数 101
3.4.6 向量关系函数 102
3.4.7 纹理采样函数 103
3.4.8 微分函数 106
3.4.9 浮点数的打包与解包
函数 106
3.5 用invariant修饰符避免值变
问题 107
3.6 预处理器 108
3.7 本章小结 109
第4章 必知必会的3D开发知识——
投影及各种变换 110
4.1 矩阵数学计算工具脚本Matrix 110
4.2 摄像机的设置 111
4.3 两种投影方式 112
4.3.1 正交投影 112
4.3.2 透视投影 117
4.4 各种变换 119
4.4.1 基本变换的数学知识 119
4.4.2 平移变换 120
4.4.3 旋转变换 121
4.4.4 缩放变换 123
4.4.5 基本变换的实质 124
4.5 所有变换的完整流程 126
4.6 绘制方式 129
4.6.1 几种绘制方式概述 129
4.6.2 点与线段绘制方式 130
4.6.3 三角形条带与扇面绘制
方式 132
4.7 设置合理的视角 136
4.8 卷绕和背面剪裁 141
4.8.1 基本知识 141
4.8.2 简单的案例 142
4.9 本章小结 144
第5章 光照效果 145
5.1 曲面物体的构建 145
5.1.1 球体的构建原理 145
5.1.2 案例效果概述 146
5.1.3 具体开发步骤 147
5.2 基本光照效果 149
5.2.1 光照的基本模型 149
5.2.2 环境光 149
5.2.3 散射光 151
5.2.4 镜面光 156
5.2.5 3种光照通道的合成 159
5.3 定位光与定向光 161
5.4 点法向量和面法向量 163
5.5 光照的每顶点计算与每片元
计算 165
5.6 本章小结 168
第6章 纹理映射 169
6.1 初识纹理映射 169
6.1.1 基本原理 169
6.1.2 简单的案例 170
6.2 纹理拉伸 175
6.2.1 两种拉伸方式概述 175
6.2.2 不同拉伸方式的案例 177
6.3 纹理采样 179
6.3.1 纹理采样概述 179
6.3.2 最近点采样 179
6.3.3 线性纹理采样 180
6.3.4 MIN与MAG采样 181
6.3.5 不同纹理采样方式的
案例 182
6.4 MipMap纹理技术 184
6.4.1 基本原理 184
6.4.2 简单的案例 186
6.5 多重纹理与过程纹理 188
6.5.1 案例概述 188
6.5.2 将2D纹理映射到球面上的
策略 189
6.5.3 案例的场景结构 191
6.5.4 开发过程 191
6.6 压缩纹理的使用 193
6.6.1 ETC压缩纹理 194
6.6.2 DXT5 196
6.7 本章小结 197
第7章 3D模型加载 198
7.1 obj模型文件概述 198
7.1.1 obj文件的格式 198
7.1.2 用3ds Max设计3D
模型 199
7.2 加载obj文件 200
7.2.1 加载仅有顶点坐标与面
数据的obj文件 200
7.2.2 加载后自动计算面法
向量 203
7.2.3 加载后自动计算平均法
向量 205
7.2.4 加载纹理坐标 207
7.2.5 加载顶点法向量 209
7.3 双面光照 210
7.4 本章小结 212
第8章 混合与雾 213
8.1 混合技术 213
8.1.1 混合基本知识 213
8.1.2 源因子和目标因子 214
8.1.3 简单混合效果的案例 215
8.2 地月系云层效果的实现 217
8.3 雾 219
8.3.1 雾的原理与优势 219
8.3.2 雾的简单实现 220
8.4 本章小结 222
第9章 常用3D开发技巧 223
9.1 标志板 223
9.1.1 案例效果与基本原理 223
9.1.2 开发步骤 224
9.2 灰度图地形 227
9.2.1 基本原理 228
9.2.2 普通灰度图地形 228
9.2.3 过程纹理地形 231
9.2.4 MipMap地形 233
9.3 高真实感地形 234
9.3.1 基本思路 234
9.3.2 地形设计工具EarthSculptor
的使用 235
9.3.3 简单的案例 237
9.4 天空盒与天空穹 239
9.4.1 天空盒 239
9.4.2 天空穹 241
9.4.3 天空盒与天空穹的使用
技巧 243
9.5 简单镜像 243
9.5.1 镜像基本原理 243
9.5.2 基本效果案例 244
9.5.3 升级效果的案例 246
9.6 非真实感绘制 247
9.6.1 基本原理与案例效果 247
9.6.2 具体开发步骤 249
9.7 描边效果的实现 250
9.7.1 沿法线挤出轮廓 251
9.7.2 在视空间中挤出 253
9.8 本章小结 254
第 10章 渲染出更加酷炫的3D场景——
几种剪裁与测试 255
10.1 剪裁测试 255
10.1.1 基本原理与核心代码 255
10.1.2 主次视角的简单案例 255
10.2 模板测试 257
10.2.1 基本原理 257
10.2.2 简单的案例 259
10.3 任意剪裁平面 260
10.3.1 基本原理 260
10.3.2 茶壶被任意平面剪裁的
案例 260
10.4 本章小结 262
第 11章 Three.js引擎基础 263
11.1 Three.js概述 263
11.1.1 Three.js简介 263
11.1.2 Three.js效果展示 264
11.2 初识Three.js应用 264
11.3 Three.js基本组件 266
11.3.1 场景 266
11.3.2 几何对象 268
11.3.3 摄像机 270
11.3.4 摄像机数组 274
11.3.5 光源 275
11.3.6 材质 283
11.4 模型加载 291
11.4.1 Three.js中支持的模型
文件格式 291
11.4.2 导入三维格式文件 296
11.4.3 骨骼动画的加载 300
11.5 贴图的使用 306
11.6 本章小结 316
第 12章 Three.js引擎进阶 317
12.1 粒子系统 317
12.1.1 Sprite粒子系统 317
12.1.2 PointCloud粒子系统 319
12.1.3 火焰粒子特效 321
12.2 混合与雾 325
12.2.1 混合 325
12.2.2 雾 328
12.3 渲染到纹理 329
12.3.1 效果组合器 329
12.3.2 FilmPass通道 330
12.3.3 BloomPass通道 331
12.3.4 DotScreenPass通道 332
12.3.5 SSAOPass通道 333
12.3.6 ShaderPass通道 334
12.4 音频的处理与展示 336
12.4.1 声音可视化 336
12.4.2 声音与距离 338
12.5 杂项 340
12.5.1 任意剪裁平面 340
12.5.2 单个物体的多个实例 341
12.5.3 高真实感的水面 343
12.6 本章小结 346
第 13章 Babylon.js引擎 347
13.1 Babylon.js概述 347
13.1.1 Babylon.js简介 347
13.1.2 Babylon.js效果展示 348
13.2 初识Babylon.js应用 348
13.3 Babylon.js基本组件 350
13.3.1 场景 350
13.3.2 网格对象 352
13.3.3 摄像机与控制 354
13.3.4 光照与阴影 359
13.3.5 材质 363
13.4 模型加载 368
13.4.1 Babylon.js中支持的模型
文件格式 368
13.4.2 资源管理器的使用 373
13.4.3 导入三维格式文件 374
13.5 纹理贴图 377
13.5.1 使用纹理贴图 377
13.5.2 使用法向贴图 379
13.5.3 使用光照贴图制作静态
阴影 380
13.5.4 使用高光贴图 381
13.6 粒子系统 382
13.6.1 精灵与精灵动画 383
13.6.2 粒子与粒子系统 385
13.6.3 粒子发射器 387
13.6.4 粒子动画 389
13.6.5 GPU粒子 389
13.6.6 固体颗粒系统 390
13.7 物理引擎 391
13.7.1 Babylon.js中支持的物理
引擎插件 392
13.7.2 刚体的简单介绍 392
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