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opengl編程指南第9版

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小編為您推薦： opengl 編程指南

opengl編程指南第九版是OpenGL系列計(jì)算機(jī)圖形應(yīng)用程序的psf電子版，主要講述OpenGL管理和細(xì)分幾何表面的著色器功能，內(nèi)容詳細(xì)具體，有需要的用戶(hù)歡迎來(lái)IT貓撲下載~

OpenGL編程指南簡(jiǎn)介

萊爾編著的《OpenGL編程指南》是由Khronos 小組編寫(xiě)的官方指南，是OpenGL領(lǐng)域的權(quán)威著作，素 有“OpenGL紅寶書(shū)”的美譽(yù)。第8版針對(duì)OpenGL4．3 版本全方位闡釋OpenGL的各種技術(shù)細(xì)節(jié)、方法和最佳 實(shí)踐，幫助程序員走上OpenGL專(zhuān)家之路。

本書(shū)共12章：第1章概述OpenGL主要特性和功能 ；第2章討論OpenGL中最主要的特性——可編程著色 器；第3章介紹使用OpenGL進(jìn)行幾何體繪制的各種方 法，以及一些可以讓渲染更為高效的優(yōu)化手段；第4 章闡釋OpenGL對(duì)于顏色的處理過(guò)程，包括像素的處理 、緩存的管理以及像素處理相關(guān)的渲染技術(shù)；第5章 介紹在一個(gè)二維計(jì)算機(jī)屏幕上表現(xiàn)三維場(chǎng)景的操作細(xì) 節(jié)；第6章討論將幾何模型與圖像結(jié)合來(lái)創(chuàng)建真實(shí)的 、高質(zhì)量的三維模型的方法；第7章介紹計(jì)算機(jī)圖形 的光照效果模擬方法；第8章介紹使用可編程著色器 生成紋理和其他表面效果的方法細(xì)節(jié)；第9章解釋 OpenGL管理和細(xì)分幾何表面的著色器功能；第10章介 紹在OpenGL渲染管線中使用著色器進(jìn)行幾何體圖元修 改的特別技術(shù)；第1l章介紹使用OpenGL幀緩存和緩存 內(nèi)存實(shí)現(xiàn)高級(jí)渲染技術(shù)和非圖形學(xué)應(yīng)用的相關(guān)方法； 第12章介紹了最新的著色器階段，將通用計(jì)算的方法 融合到OpenGL的渲染管線當(dāng)中。

目錄

譯者序

前言

第1章　OpenGL簡(jiǎn)介1

1.1　什么是OpenGL1

1.2　一段簡(jiǎn)單的OpenGL代碼3

1.3　OpenGL函數(shù)的語(yǔ)法4

1.4　OpenGL是一個(gè)狀態(tài)機(jī)6

1.5　OpenGL渲染管線6

1.5.1　顯示列表7

1.5.2　求值器7

1.5.3　基于頂點(diǎn)的操作7

1.5.4　圖元裝配7

1.5.5　像素操作8

1.5.6　紋理裝配8

1.5.7　光柵化8

1.5.8　片斷操作8

1.6　與OpenGL相關(guān)的函數(shù)庫(kù)9

1.6.1　包含文件9

1.6.2　OpenGL實(shí)用工具庫(kù)（GLUT）10

1.7　動(dòng)畫(huà)13

1.7.1　暫停刷新14

1.7.2　動(dòng)畫(huà)=重繪+交換15

1.8　OpenGL及其廢棄機(jī)制17

1.8.1　OpenGL渲染環(huán)境17

1.8.2　訪問(wèn)OpenGL函數(shù)18

第2章　狀態(tài)管理和繪制幾何物體19

2.1　繪圖工具箱20

2.1.1　清除窗口20

2.1.2　指定顏色22

2.1.3　強(qiáng)制完成繪圖操作23

2.1.4　坐標(biāo)系統(tǒng)工具箱24

2.2　描述點(diǎn)、直線和多邊形25

2.2.1　什么是點(diǎn)、直線和多邊形25

2.2.2　指定頂點(diǎn)27

2.2.3　OpenGL幾何圖元27

2.3　基本狀態(tài)管理31

2.4　顯示點(diǎn)、直線和多邊形32

2.4.1　點(diǎn)的細(xì)節(jié)32

2.4.2　直線的細(xì)節(jié)33

2.4.3　多邊形的細(xì)節(jié)36

2.5　法線向量41

2.6　頂點(diǎn)數(shù)組43

2.6.1　步驟1：?jiǎn)⒂脭?shù)組44

2.6.2　步驟2：指定數(shù)組的數(shù)據(jù)44

2.6.3　步驟3：解引用和渲染46

2.6.4　重啟圖元51

2.6.5　實(shí)例化繪制53

2.6.6　混合數(shù)組54

2.7　緩沖區(qū)對(duì)象57

2.7.1　創(chuàng)建緩沖區(qū)對(duì)象57

2.7.2　激活緩沖區(qū)對(duì)象58

2.7.3　用數(shù)據(jù)分配和初始化緩沖區(qū)對(duì)象58

2.7.4　更新緩沖區(qū)對(duì)象的數(shù)據(jù)值60

2.7.5　在緩沖區(qū)對(duì)象之間復(fù)制數(shù)據(jù)62

2.7.6　清除緩沖區(qū)對(duì)象63

2.7.7　使用緩沖區(qū)對(duì)象存儲(chǔ)頂點(diǎn)數(shù)組

數(shù)據(jù)63

2.8　頂點(diǎn)數(shù)組對(duì)象65

2.9　屬性組69

2.10　創(chuàng)建多邊形表面模型的一些提示71

第3章　視圖77

3.1　簡(jiǎn)介：用照相機(jī)打比方78

3.1.1　一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：繪制立方體80

3.1.2　通用的變換函數(shù)83

3.2　視圖和模型變換84

3.2.1　對(duì)變換進(jìn)行思考85

3.2.2　模型變換86

3.2.3　視圖變換89

3.3　投影變換93

3.3.1　透視投影94

3.3.2　正投影95

3.3.3　視景體裁剪96

3.4　視口變換96

3.4.1　定義視口96

3.4.2　變換深度坐標(biāo)97

3.5　和變換相關(guān)的故障排除98

3.6　操縱矩陣堆棧100

3.6.1　模型視圖矩陣堆棧101

3.6.2　投影矩陣堆棧102

3.7　其他裁剪平面102

3.8　一些組合變換的例子104

3.8.1　創(chuàng)建太陽(yáng)系模型104

3.8.2　創(chuàng)建機(jī)器人手臂107

3.9　逆變換和模擬變換109

第4章　顏色113

4.1　顏色感知113

4.2　計(jì)算機(jī)顏色114

4.3　RGBA和顏色索引模式115

4.3.1　RGBA顯示模式116

4.3.2　顏色索引模式117

4.3.3　在RGBA和顏色索引模式中

進(jìn)行選擇118

4.3.4　切換顯示模式118

4.4　指定顏色和著色模型119

4.4.1　在RGBA模式下指定顏色119

4.4.2　在顏色索引模式下指定顏色120

4.4.3　指定著色模型121

第5章　光照123

5.1　隱藏表面消除工具箱124

5.2　現(xiàn)實(shí)世界和OpenGL光照125

5.2.1　環(huán)境光、散射光、鏡面光和

發(fā)射光125

5.2.2　材料顏色126

5.2.3　光和材料的RGB值126

5.3　一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：渲染光照球體127

5.4　創(chuàng)建光源129

5.4.1　顏色130

5.4.2　位置和衰減131

5.4.3　聚光燈132

5.4.4　多光源133

5.4.5　控制光源的位置和方向133

5.5　選擇光照模型138

5.5.1　全局環(huán)境光138

5.5.2　局部的觀察點(diǎn)或無(wú)限遠(yuǎn)的觀察點(diǎn)138

5.5.3　雙面光照139

5.5.4　鏡面輔助顏色139

5.5.5　啟用光照140

5.6　定義材料屬性140

5.6.1　散射和環(huán)境反射141

5.6.2　鏡面反射141

5.6.3　發(fā)射光顏色142

5.6.4　更改材料屬性142

5.6.5　顏色材料模式143

5.7　和光照有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)146

5.7.1　材料的發(fā)射光147

5.7.2　經(jīng)過(guò)縮放的全局環(huán)境光147

5.7.3　光源的貢獻(xiàn)147

5.7.4　完整的光照計(jì)算公式148

5.7.5　鏡面輔助顏色148

5.8　顏色索引模式下的光照149

第6章　混合、抗鋸齒、霧和多邊形偏移151

6.1　混合152

6.1.1　源因子和目標(biāo)因子152

6.1.2　啟用混合154

6.1.3　使用混合方程式組合像素154

6.1.4　混合的樣例用法156

6.1.5　一個(gè)混合的例子157

6.1.6　使用深度緩沖區(qū)進(jìn)行三維混合159

6.2　抗鋸齒162

6.2.1　對(duì)點(diǎn)和直線進(jìn)行抗鋸齒處理164

6.2.2　使用多重采樣對(duì)幾何圖元進(jìn)行

抗鋸齒處理169

6.2.3　對(duì)多邊形進(jìn)行抗鋸齒處理172

6.3　霧172

6.3.1　使用霧173

6.3.2　霧方程式175

6.4　點(diǎn)參數(shù)181

6.5　多邊形偏移182

第7章　顯示列表185

7.1　為什么使用顯示列表185

7.2　一個(gè)使用顯示列表的例子186

7.3　顯示列表的設(shè)計(jì)哲學(xué)188

7.4　創(chuàng)建和執(zhí)行顯示列表189

7.4.1　命名和創(chuàng)建顯示列表191

7.4.2　存儲(chǔ)在顯示列表里的是什么191

7.4.3　執(zhí)行顯示列表193

7.4.4　層次式顯示列表193

7.4.5　管理顯示列表索引194

7.5　執(zhí)行多個(gè)顯示列表194

7.6　用顯示列表管理狀態(tài)變量199

第8章　繪制像素、位圖、字體和圖像202

8.1　位圖和字體203

8.1.1　當(dāng)前光柵位置204

8.1.2　繪制位圖205

8.1.3　選擇位圖的顏色206

8.1.4　字體和顯示列表206

8.1.5　定義和使用一種完整的字體207

8.2　圖像209

8.3　圖像管線215

8.3.1　像素包裝和解包216

8.3.2　控制像素存儲(chǔ)模式217

8.3.3　像素傳輸操作219

8.3.4　像素映射221

8.3.5　放大、縮小或翻轉(zhuǎn)圖像222

8.4　讀取和繪制像素矩形224

8.5　使用緩沖區(qū)對(duì)象存取像素矩形數(shù)據(jù)227

8.5.1　使用緩沖區(qū)對(duì)象傳輸像素?cái)?shù)據(jù)227

8.5.2　使用緩沖區(qū)對(duì)象提取像素?cái)?shù)據(jù)228

8.6　提高像素繪圖速度的技巧229

8.7　圖像處理子集230

8.7.1　顏色表231

8.7.2　卷積234

8.7.3　顏色矩陣240

8.7.4　柱狀圖241

8.7.5　最小最大值243

第9章　紋理貼圖245

9.1　概述和示例248

9.1.1　紋理貼圖的步驟248

9.1.2　一個(gè)示例程序249

9.2　指定紋理251

9.2.1　紋理代理255

9.2.2　替換紋理圖像的全部或一部分257

9.2.3　一維紋理259

9.2.4　三維紋理261

9.2.5　紋理數(shù)組264

9.2.6　壓縮紋理圖像265

9.2.7　使用紋理邊框267

9.2.8　mipmap：多重細(xì)節(jié)層267

9.3　過(guò)濾275

9.4　紋理對(duì)象277

9.4.1　命名紋理對(duì)象277

9.4.2　創(chuàng)建和使用紋理對(duì)象278

9.4.3　清除紋理對(duì)象280

9.4.4　常駐紋理工作集280

9.5　紋理函數(shù)282

9.6　分配紋理坐標(biāo)284

9.6.1　計(jì)算正確的紋理坐標(biāo)285

9.6.2　重復(fù)和截取紋理286

9.7　紋理坐標(biāo)自動(dòng)生成289

9.7.1　創(chuàng)建輪廓線289

9.7.2　球體紋理293

9.7.3　立方圖紋理294

9.8　多重紋理296

9.9　紋理組合器函數(shù)299

9.10　在紋理之后應(yīng)用輔助顏色303

9.10.1　在禁用光照時(shí)使用輔助顏色303

9.10.2　啟用光照后的輔助鏡面顏色303

9.11　點(diǎn)塊紋理303

9.12　紋理矩陣堆棧304

9.13　深度紋理305

9.13.1　創(chuàng)建陰影圖306

9.13.2　生成紋理坐標(biāo)并進(jìn)行渲染307

第10章　幀緩沖區(qū)309

10.1　緩沖區(qū)及其用途310

10.1.1　顏色緩沖區(qū)311

10.1.2　清除緩沖區(qū)312

10.1.3　選擇用于讀取和寫(xiě)入的顏色

緩沖區(qū)313

10.1.4　緩沖區(qū)的屏蔽315

10.2　片斷測(cè)試和操作316

10.2.1　裁剪測(cè)試316

10.2.2　alpha測(cè)試317

10.2.3　模板測(cè)試318

10.2.4　深度測(cè)試322

10.2.5　遮擋查詢(xún)322

10.2.6　條件渲染324

10.2.7　混合、抖動(dòng)和邏輯操作325

10.3　累積緩沖區(qū)327

10.3.1　運(yùn)動(dòng)模糊328

10.3.2　景深328

10.3.3　柔和陰影331

10.3.4　微移331

10.4　幀緩沖區(qū)對(duì)象332

10.4.1　渲染緩沖區(qū)333

10.4.2　復(fù)制像素矩形340

第11章　分格化和二次方程表面342

11.1　多邊形分格化342

11.1.1　創(chuàng)建分格化對(duì)象343

11.1.2　分格化回調(diào)函數(shù)343

11.1.3　分格化屬性347

11.1.4　多邊形定義350

11.1.5　刪除分格化對(duì)象352

11.1.6　提高分格化性能的建議352

11.1.7　描述GLU錯(cuò)誤352

11.1.8　向后兼容性352

11.2　二次方程表面：渲染球體、圓柱體

和圓盤(pán)353

11.2.1　管理二次方程對(duì)象354

11.2.2　控制二次方程對(duì)象的屬性354

11.2.3　二次方程圖元355

第12章　求值器和NURBS360

12.1　前提條件360

12.2　求值器361

12.2.1　一維求值器361

12.2.2　二維求值器365

12.2.3　使用求值器進(jìn)行紋理處理369

12.3　GLU的NURBS接口371

12.3.1　一個(gè)簡(jiǎn)單的NURBS例子371

12.3.2　管理NURBS對(duì)象374

12.3.3　創(chuàng)建NURBS曲線或表面377

12.3.4　修剪NURBS表面380

第13章　選擇和反饋383

13.1　選擇383

13.1.1　基本步驟384

13.1.2　創(chuàng)建名字棧384

13.1.3　點(diǎn)擊記錄385

13.1.4　一個(gè)選擇例子386

13.1.5　挑選389

13.1.6　編寫(xiě)使用選擇的程序的一些建議397

13.2　反饋398

13.2.1　反饋數(shù)組399

13.2.2　在反饋模式下使用標(biāo)記400

13.2.3　一個(gè)反饋例子400

第14章　OpenGL高級(jí)技巧404

14.1　錯(cuò)誤處理405

14.2　OpenGL版本406

14.2.1　工具函數(shù)庫(kù)版本407

14.2.2　窗口系統(tǒng)擴(kuò)展版本407

14.3　標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展407

14.4　實(shí)現(xiàn)半透明效果409

14.5　輕松實(shí)現(xiàn)淡出效果409

14.6　使用后緩沖區(qū)進(jìn)行物體選擇411

14.7　低開(kāi)銷(xiāo)的圖像轉(zhuǎn)換411

14.8　顯示層次412

14.9　抗鋸齒字符413

14.10　繪制圓點(diǎn)414

14.11　圖像插值414

14.12　制作貼花415

14.13　使用模板緩沖區(qū)繪制填充的

凹多邊形416

14.14　尋找沖突區(qū)域416

14.15　陰影417

14.16　隱藏直線消除418

14.16.1　使用多邊形偏移實(shí)現(xiàn)隱藏

直線消除418

14.16.2　使用模板緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)隱藏

直線消除419

14.17　紋理貼圖的應(yīng)用419

14.18　繪制深度緩沖的圖像420

14.19　Dirichlet域420

14.20　使用模板緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)生存游戲421

14.21　glDrawPixels()和glCopyPixels()的其他應(yīng)用422

第15章　OpenGL著色語(yǔ)言424

15.1　OpenGL圖形管線和可編程著色器424

15.1.1　頂點(diǎn)處理425

15.1.2　片斷處理426

15.2　使用GLSL著色器427

15.2.1　著色器示例427

15.2.2　OpenGL/GLSL接口428

15.3　OpenGL著色語(yǔ)言432

15.4　使用GLSL創(chuàng)建著色器433

15.4.1　程序起點(diǎn)433

15.4.2　聲明變量433

15.4.3　聚合類(lèi)型434

15.5　uniform塊439

15.5.1　在著色器中指定uniform變量440

15.5.2　訪問(wèn)在uniform塊中聲明的uniform變量440

15.5.3　計(jì)算不變性446

15.5.4　語(yǔ)句446

15.5.5　函數(shù)448

15.5.6　在GLSL程序中使用OpenGL

狀態(tài)值449

15.6　在著色器中訪問(wèn)紋理圖像449

15.7　著色器預(yù)處理器452

15.7.1　預(yù)處理器指令452

15.7.2　宏定義452

15.7.3　預(yù)處理器條件453

15.7.4　編譯器控制453

15.8　擴(kuò)展處理454

15.9　頂點(diǎn)著色器的細(xì)節(jié)454

15.10　變換反饋458

15.11　片斷著色器462

附錄A　GLUT（OpenGL實(shí)用工具庫(kù)）

基礎(chǔ)知識(shí)464

附錄B　狀態(tài)變量468

附錄C　齊次坐標(biāo)和變換矩陣495

附錄D　OpenGL和窗口系統(tǒng)499

術(shù)語(yǔ)表511

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