GPU精粹3

图书标准信息

• 作者 [美]阮亚 著；杨柏林、陈根浪、王聪 译
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2010-06
• 版次 1
• ISBN 9787302220701
• 定价 180.00元
• 装帧 平装
• 开本 大16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 692页
• 字数 1055千字
• 正文语种 简体中文
• 原版书名 GPU Gems 3

【内容简介】

　　《GPU精粹3》是GPU精粹系列畅销书的第三卷，展示了当今最前沿的图形处理单元(GPU)编程技术。现代GPU的可编程性让开发者不仅可以在自己的岗位上迅速脱颖而出，更使得他们可以在非图形应用程序中运用GPU的卓越处理能力，例如，物理仿真、金融分析，甚至是病毒检测——尤其是在cuDA体系结构下。图形学仍然是GPU主要应用领域，通过学习《GPU精粹3》，读者会惊喜地发现一些最新的算法，使用它们可以创建非常真实的角色，实现更逼真的光照效果，以及完成绘制后的混合效果。
　　《GPU精粹3》主题
　　·几何体
　　·光照和阴影
　　·渲染
　　·图像效果
　　·物理仿真
　　·GPU计算

【作者简介】

　　《GPU精粹3》的主编是NVIDIA公司开发者培训部的资深经理HubertNguyen。他是一位经验丰富的图形工程师，曾为NVIDIA公司的DemoTeam部门做出过巨大贡献。他编著的图书GPUGems(AddisonWesley，2004)和《GPU精粹2》都非常畅销。

【目录】

第Ⅰ部分几何体
第1章使用GPU生成复杂的程序化地形
1.1介绍
1.2MarchingCubes算法和密度函数
1.2.1在单元内生成多边形
1.2.2查找表
1.3地形生成系统概述
1.3.1在地形块内部生成多边形
1.3.2生成密度值
1.3.3写一个有趣的密度函数
1.3.4定制地形
1.4在地形块中生成多边形
1.4.1边缘数据
1.4.2生成地形块：方法1
1.4.3生成地形块：方法2
1.4.4生成地形块：方法3
1.5纹理和光影
1.6对实际应用的考虑
1.6.1细节层次
1.6.2外部对象的碰撞和光照问题
1.7结论
1.8参考资料

第2章群体动画渲染
2.1目的
2.2实例化的简单回顾
2.3技术细节
2.3.1基于常量的实例化
2.3.2使用动画纹理的调色板蒙皮
2.3.3几何变化
2.3.4LOD系统
2.4其他考虑因素
2.4.1颜色变化
2.4.2性能
2.4.3整合
2.5结论
2.6参考资料

第3章DirectX10混合形状：打破限制
3.1介绍
3.2Dawn例子的实现
3.2.1DirectX10的特性
3.2.2定义网格
3.2.3流输出的方法
3.2.4缓冲区-模板方法
3.3运行例子
3.4性能
3.5参考资料

第4章下一代SpeedTree渲染
4.1介绍
4.2轮廓裁减
4.2.1轮廓鳍挤压
4.2.2高度追踪
4.2.3轮廓细节层次
4.3阴影
4.3.1树叶自遮挡
4.3.2级联阴影贴图
4.4树叶光照
4.4.1两边光照
4.4.2镜面光照
4.5高动态范围和反锯齿
4.6半透明覆盖
4.6.1将半透明覆盖应用于SpeedTree
4.6.2细节层次的交叉衰减
4.6.3轮廓边反锯齿
4.7结论
4.8参考资料

第5章普遍自适应的网格优化
5.1介绍
5.2总览
5.3自适应优化模式
5.4渲染工作流
5.4.1深度标签计算
5.4.2CPU阶段的渲染循环
5.4.3GPU阶段的优化处理
5.5结果
5.6结论和改进
5.7参考资料

第6章GPU生成的树的过程式风动画
6.1介绍
6.2GPU上的过程式动画
6.3现象学方法
6.3.1风场
6.3.2树的概念结构
6.3.3模拟的两种分类
6.4模拟步骤
6.5渲染树
6.6分析和比较
6.6.1优势
6.6.2劣势
6.6.3性能评估
6.7结论
6.8参考资料

第7章GPU上基于点的变形球可视化
7.1变形球、光滑粒子流体力学和表面粒子
7.1.1各种方法的对比
7.1.2在GPU上基于点的表面可视化
7.2限制粒子
7.2.1定义显式表面
7.2.2速度限制等式
7.2.3在GPU中计算密度场
7.2.4选择散列函数
7.2.5创建并查询散列表
7.3局部粒子斥力
7.3.1斥力等式
7.3.2GPU端最近的邻居
7.4全局粒子传播
7.5性能
7.6渲染
7.7结论
7.8参考资料

第Ⅱ部分光照和阴影
第8章区域求和的差值阴影贴图
8.1介绍
8.2相关工作
8.3percentage-closer过滤
8.4差值阴影贴图
8.4.1过滤差值阴影贴图
8.4.2偏离
8.4.3光渗色
8.4.4数值稳定性
8.4.5实现注释
8.4.6差值阴影贴图和软阴影
8.5区域求和差值阴影贴图
8.5.1生成区域求和表
8.5.2数字固定性重访问
8.5.3结果
8.6percentage-closer软阴影
8.6.1遮挡体查找
8.6.2渐变区域尺寸估计
8.6.3阴影过滤
8.6.4结果
8.7结论
8.8参考资料

第9章使用全局照明实现互动的电影级重光照
9.1介绍
9.2算法总览
9.3聚集样本
9.4一次反射的间接照明
9.5用于压缩的小波
9.6增加多次反射
9.7对稀疏矩阵数据进行压缩
9.8基于GPU的重光照引擎
9.8.1直接照明
9.8.2小波变换
9.8.3稀疏矩阵乘法
9.9结果
9.10结论
9.11参考资料

第10章在可编程GPU中实现并行分割的阴影贴图
10.1介绍
10.2算法
10.2.1步骤1：分割视锥体
10.2.2步骤2：计算光的变换矩阵
10.2.3步骤3和4：产生PSSM和综合阴影
10.3基于硬件的实现方法
10.3.1多步方法
10.3.2DirectX9级别的加速
10.3.3DirectX10级别的加速
10.4进一步的优化
10.5结果
10.6结论
10.7参考资料

第11章使用层次化的遮挡剔除和几何体着色器得到高效鲁棒的阴影体
11.1介绍
11.2阴影体综述
11.2.1Z-Pass和Z-Fail
11.2.2阴影体生成
11.2.3性能和优化方法
11.3实现方法
11.3.1针对低质量网络的鲁棒阴影
11.3.2使用几何体着色器动态生成阴影体
11.3.3使用层次化遮挡裁剪提高性能
11.4结论
11.5参考资料

第12章高质量的环境遮挡
12.1回顾
12.2问题
12.2.1圆盘形状的失真
12.2.2高频的尖点失真
12.3一个鲁棒的解决方法
12.3.1对不连续性进行光滑处理
12.3.2移除尖点并加入细节
12.4结果
12.5性能
12.6一些注意事项
12.6.1强制收敛
12.6.2可调整的参数
12.7后续工作
12.8参考资料

第13章作为后置处理的体积光照散射
13.1介绍
13.2云隙光
13.3体积光照散射
13.4后置处理像素着色器
13.5屏幕空间遮挡方法
13.5.1遮挡pre-pass方法
13.5.2遮挡模板方法
13.5.3遮挡对比方法
13.6一些注意事项
13.7演示
13.8扩展
13.9结论
13.10参考资料

第Ⅲ部分渲染
第14章用于真实感实时皮肤渲染的高级技术
14.1皮肤外观
14.1.1皮肤表面反射
14.1.2皮肤子表面反射
14.2皮肤渲染系统总述
14.3镜面表面反射
14.4散射理论
14.4.1漫反射剖面
14.4.2使用漫反射剖面渲染
14.4.3漫反射剖面的形状
14.4.4一个高斯和漫反射剖面
14.4.5拟合预测的或测量的剖面
14.4.6配置漫反射剖面
14.4.7对皮肤的高斯和拟合
14.5高级子表面散射
14.5.1纹理空间漫反射
14.5.2改进的纹理空间漫反射
14.5.3经过修改的半透明阴影贴图
14.6一个快速的布隆过滤器
14.7结论
14.8后续工作
14.9参考资料

第15章可播放的全方位捕捉
15.1介绍
15.2数据捕捉流水线
15.3动态纹理的压缩和解压
15.3.1主要分量分析
15.3.2压缩
15.3.3解压缩
15.3.4可变PCA
15.3.5实际使用中的考虑
15.4串连特性
15.5结论
15.6参考资料

第16章Crysis中植被的过程化动画和着色
16.1过程化动画
16.2植被着色
16.2.1环境光照
16.2.2边的光滑化
16.2.3整合
16.2.4实现细节
16.3结论
16.4参考资料

第17章鲁棒的多镜面反射和折射
17.1介绍
17.2跟踪辅助光线
17.2.1层次化距离图的生成
17.2.2层次化距离图的光线跟踪
17.3反射和折射
17.4结果
……
第Ⅳ部分图像效果
第Ⅴ部分物理仿真
第Ⅵ部分GPU计算