計(jì)算機(jī)圖形學(xué)：用OpenGL實(shí)現(xiàn)

第1章  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)導(dǎo)言    1
1.1  什么是計(jì)算機(jī)圖形    1
1.2  計(jì)算機(jī)生成的圖片應(yīng)用
在哪些地方    3
1.2.1  藝術(shù)、娛樂以及出版    3
1.2.2  計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理    4
1.2.3  監(jiān)視過程    5
1.2.4  顯示模擬    6
1.2.5  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)    7
1.2.6  科學(xué)分析和可視化    7
1.3  在計(jì)算機(jī)圖形中創(chuàng)建的圖片元素    10
1.3.1  折線    10
1.3.2  文本    12
1.3.3  實(shí)心區(qū)域    13
1.3.4  光柵圖像    14
1.3.5  灰度陰影的呈現(xiàn)以及
光柵圖像中的顏色    18
1.4  圖像顯示設(shè)備    21
1.4.1  繪線型顯示器    21
1.4.2  光柵顯示器    22
1.4.3  索引顏色和查找表格    26
1.4.4  其他的光柵顯示設(shè)備    29
1.4.5  硬拷貝光柵設(shè)備    30
1.5  圖形輸入原語和設(shè)備    31
1.5.1  輸入圖形原語的類型    31
1.5.2  物理輸入設(shè)備的類型    32
1.6  小結(jié)    34
1.7  進(jìn)一步閱讀    34
第2章  繪制圖片入門    36
2.1  著手創(chuàng)建圖片    36
2.1.1  設(shè)備無關(guān)編程和OpenGL    38
2.1.2  基于窗口的編程    38
2.1.3  打開一個(gè)繪圖窗口    40
2.2  繪制基本圖形原語    41
繪制點(diǎn)叢    44
2.3  繪制線條畫    50
2.3.1  繪制折線和多邊形    51
2.3.2  使用moveto( )和
lineto( )繪制線條    55
2.3.3  繪制校準(zhǔn)長(zhǎng)方形    56
2.3.4  校準(zhǔn)長(zhǎng)方形的高寬比    57
2.3.5  填充多邊形    59
2.3.6  OpenGL中的其他
圖形原語    60
2.4  使用鼠標(biāo)和鍵盤的簡(jiǎn)單交互作用    61
2.4.1  鼠標(biāo)交互作用    61
2.4.2  鍵盤交互作用    64
2.5  小結(jié)    65
2.6  案例分析    66
案例分析2.1?偽隨機(jī)點(diǎn)的集合    66
案例分析2.2?迭代函數(shù)系統(tǒng)
導(dǎo)言    68
案例分析2.3?資金分割率和
其他的寶石    71
案例分析2.4?建立并使用折線
文件    73
案例分析2.5?線條和多邊形的
點(diǎn)畫法    74
案例分析2.6?折線編輯器    75
案例分析2.7?建立并運(yùn)行迷陣    76
2.7  進(jìn)一步閱讀    78
第3章  更多繪圖工具    79
3.1  簡(jiǎn)介    80
3.2  世界窗口和視口    80
3.2.1  從窗口到視口的映射    82
3.2.2  自動(dòng)設(shè)定窗口和視口    91
3.3  裁剪線    94
3.3.1  裁剪線段    94
3.3.2  Cohen-Sutherland裁剪
算法    95
3.4  開發(fā)Canvas類    98
3.4.1  一些有用的支持類    99
3.4.2  類Canvas的聲明    100
3.4.3  類Canvas的實(shí)現(xiàn)方法    101
3.5  相對(duì)繪圖例程    103
3.5.1  開發(fā)moveRel( )和
lineRel( )    104
3.5.2  龜紋繪圖歷程    105
3.6  基于規(guī)則多邊形的圖形    109
3.6.1  規(guī)則多邊形    109
3.6.2  n-Gon的變分(Variation)    111
3.7  繪制圓和圓弧    115
3.7.1  繪制圓    115
3.7.2  繪制圓弧    115
3.8  對(duì)曲線使用參數(shù)形式    119
3.8.1  曲線的參數(shù)形式    119
3.8.2  繪制以參數(shù)表示的曲線    122
3.8.3  超橢圓(Superellipses)    124
3.8.4  極坐標(biāo)形狀    125
3.8.5  3D曲線    127
3.9  小結(jié)    128
3.10  案例分析    129
案例分析3.1  學(xué)習(xí)數(shù)理邏輯圖形
和混沌模擬    129
案例分析3.2  在C或者C++中實(shí)
現(xiàn)Cohen-Suther-
land裁剪器    131
案例分析3.3  在Turbo C++中
實(shí)現(xiàn)Canvas    133
案例分析3.4  繪制圓弧    135
案例分析3.5  一些用于物理和
工程中的圖形    136
案例分析3.6  平鋪圖案    138
案例分析3.7  主旋律的有趣
改變    139
案例分析3.8  圓圍繞著圓
滾動(dòng)    141
案例分析3.9  超橢圓    142
3.11?進(jìn)一步閱讀    143
第4章  圖形向量工具    144
4.1  簡(jiǎn)介    145
4.2  向量    147
4.2.1  向量操作    148
4.2.2  向量線性組合    149
4.2.3  向量的大小；單位向量    151
4.3  點(diǎn)積    152
4.3.1  點(diǎn)積的性質(zhì)    153
4.3.2  兩個(gè)向量的夾角    154
4.3.3  b·c的符號(hào)和正交性    154
4.3.4  2D"正交"向量    156
4.3.5  正交投影和點(diǎn)到線
的距離    158
4.3.6  投影的應(yīng)用：反射    160
4.4  兩個(gè)向量的叉積    161
4.4.1  叉積的幾何解釋    162
4.4.2  求平面的法向量    163
4.5  主要幾何對(duì)象的表示    164
4.5.1  坐標(biāo)系和坐標(biāo)框架    165
4.5.2  點(diǎn)的仿射組合    168
4.5.3  兩個(gè)點(diǎn)的線性插值    170
4.5.4  藝術(shù)和動(dòng)畫的"插值"    171
4.5.5  概述：二次插值、立方
插值和貝濟(jì)埃曲線    173
4.5.6  表示線和平面    174
4.6  求兩條線段的交點(diǎn)    182
直線相交的應(yīng)用：過三點(diǎn)的圓    184
4.7  直線和平面的交點(diǎn)；裁剪    186
4.8  多邊形相交問題    188
4.8.1  處理凸多邊形和多面體    189
4.8.2  射線與凸多邊形的交點(diǎn)
和裁剪問題    190
4.8.3  Cyrus-Beck裁剪算法    194
4.8.4  任意多邊形的裁剪    196
4.8.5  更高級(jí)的裁剪問題    198
4.9  小結(jié)    198
4.10  案例分析    199
案例分析4.1  插值動(dòng)畫    199
案例分析4.2  大量的圓    200
案例分析4.3  點(diǎn)Q是否在凸多
邊形P內(nèi)部    201
案例分析4.4  密室反射(2D射線
跟蹤)    202
案例分析4.5  Cyrus-Beck
裁剪    203
案例分析4.6  用凸多邊形裁剪多
邊形：Sutherland-
Hodgman裁剪    203
案例分析4.7  用多邊形裁剪多
邊形：Weiler-
Atherton 裁剪    206
案例分析4.8  多邊形的布爾
操作    208
4.11  進(jìn)一步閱讀    210
第5章  對(duì)象的變換    211
5.1  簡(jiǎn)介    212
5.2  變換導(dǎo)論    212
5.2.1  變換點(diǎn)和對(duì)象    215
5.2.2  仿射變換    217
5.2.3  初等2D仿射變換的
幾何效果    218
5.2.4  仿射變換的逆轉(zhuǎn)    223
5.2.5  組合仿射變換    224
5.2.6  組合2D變換的例子    226
5.2.7  仿射變換的一些
有用特征    230
5.3  3D仿射變換    235
5.3.1  初等3D變換    236
5.3.2  組合3D仿射變換    240
5.3.3  組合旋轉(zhuǎn)    240
5.3.4  3D仿射變換特征小結(jié)    245
5.4  改變坐標(biāo)系    246
5.5  在程序中使用仿射變換    249
保存CT以備用    256
5.6  使用OpenGL繪制3D場(chǎng)景    260
5.6.1  觀察過程和圖形流水線
綜述    261
5.6.2  一些OpenGL建模和
視角工具    264
5.6.3  用OpenGL繪制基本
形狀    267
5.6.4  從文件中讀取場(chǎng)景    275
5.7  小結(jié)    279
5.8  案例分析    280
案例分析5.1  用Canvas中的CT
進(jìn)行自行變換    280
案例分析5.2  使用多個(gè)旋轉(zhuǎn)繪制圖
5.39中的星星    280
案例分析5.3  分解2D仿射變換    280
案例分析5.4  通用3D錯(cuò)切    284
案例分析5.5  繞某條軸旋轉(zhuǎn)：構(gòu)造
方法    286
案例分析5.6  分解3D仿射
變換    287
案例分析5.7  用SDL繪制3D
場(chǎng)景    289
5.9  進(jìn)一步閱讀    289
第6章  使用多邊形網(wǎng)格為各種形狀建模    290
6.1  簡(jiǎn)介    290
6.2  使用多邊形網(wǎng)格實(shí)體建模簡(jiǎn)介    291
6.2.1  定義多邊形網(wǎng)格    292
6.2.2  計(jì)算法向量    294
6.2.3  網(wǎng)格的性質(zhì)    296
6.2.4  為非實(shí)體物體建立網(wǎng)格
模型    298
6.2.5  在程序中使用網(wǎng)格    298
6.3  多面體    301
6.3.1  棱柱和對(duì)角柱    303
6.3.2  柏拉圖立體    304
6.3.3  其余常見的多面體    309
6.4  推擠型形狀    312
6.4.1  生成棱柱    312
6.4.2  推擠棱柱數(shù)組："堆砌
工作"    313
6.4.3  帶有"扭曲"的推擠    315
6.4.4  建立分段推擠形狀：管狀
物體和蛇形物體    316
6.4.5  "離散地"延伸旋轉(zhuǎn)面    321
6.5  平滑物體的網(wǎng)格近似    323
6.5.1  表面的表示方法    323
6.5.2  表面的法向量    325
6.5.3  仿射變換的作用    326
6.5.4  三種"標(biāo)準(zhǔn)"形狀：球面、
圓柱面和圓錐面    327
6.5.5  為曲面建立多邊形網(wǎng)格    331
6.5.6  直紋面    333
6.5.7  旋轉(zhuǎn)面    338
6.5.8  二次曲面    340
6.5.9  超二次曲面    344
6.5.10  基于三維曲線的管狀
物體    346
6.5.11  基于雙變量顯式函數(shù)
的表面    346
6.6  小結(jié)    347
6.7  案例分析    348
案例分析6.1  存儲(chǔ)在文件中的
網(wǎng)格    348
案例分析6.2  Newell方法的
推導(dǎo)    349
案例分析6.3  棱柱    351
案例分析6.4  棱柱組和推擠
四邊形帶    352
案例分析6.5  基于參數(shù)曲線的
管狀物體和蛇形
物體    353
案例分析6.6  建立離散旋轉(zhuǎn)面    354
案例分析6.7  關(guān)于邊列表和
線框模型    354
案例分析6.8  拱形屋頂    354
案例分析6.9  關(guān)于柏拉圖立體    355
案例分析6.10  關(guān)于阿基米德
立體    355
案例分析6.11  二次曲面的代數(shù)
表達(dá)式    355
案例分析6.12  超二次曲面    357
案例分析6.13  繪制平滑參數(shù)
表面    357
案例分析6.14  錐化、扭曲、彎曲
和擠壓    358
6.8  進(jìn)一步閱讀    359
第7章  三維視圖    360
7.1  簡(jiǎn)介    360
7.2  再次研究照相機(jī)    361
7.2.1  設(shè)置視角范圍    362
7.2.2  照相機(jī)的定位和定向    362
7.3  在程序中建立照相機(jī)    368
移動(dòng)照相機(jī)    370
7.4  三維物體的透視投影    373
7.4.1  點(diǎn)的透視投影    374
7.4.2  直線的透視投影    377
7.4.3  把透視法結(jié)合到圖形
管道中    380
7.4.4  對(duì)視角范圍進(jìn)行面裁剪    387
7.5  生成立體視圖    393
7.6  投影的分類    395
7.6.1  一點(diǎn)透視，兩點(diǎn)透視和
三點(diǎn)透視    396
7.6.2 平行投影    400
7.7  小結(jié)    406
7.8  案例分析    407
案例分析7.1  在場(chǎng)景中移動(dòng)
照相機(jī)    407
案例分析7.2  立體視圖    408
案例分析7.3  生成平行投影    408
案例分析7.4  自己產(chǎn)生視圖(假定
沒有OpenGL可以
使用)    408
案例分析7.5  去掉背面以提高
效率    408
7.9  進(jìn)一步閱讀    410
第8章  渲染表面獲得視覺真實(shí)感    411
8.1  簡(jiǎn)介    411
8.2  明暗處理模型介紹    415
8.2.1  計(jì)算反射光的幾何要素    416
8.2.2  計(jì)算漫反射分量    416
8.2.3  鏡面反射    418
8.2.4  環(huán)境光的作用    421
8.2.5  光分量的結(jié)合    422
8.2.6  添加顏色    423
8.2.7  明暗處理和圖形管道    425
8.2.8  在OpenGL中使用光源    426
8.2.9  在OpenGL中使用材質(zhì)
屬性    431
8.2.10  對(duì)SDL指定的場(chǎng)景進(jìn)行
明暗處理    432
8.3  平面明暗處理方式和平滑明暗
處理方式    432
8.3.1  平面明暗處理    433
8.3.2  平滑明暗處理    434
8.4  去除隱藏面    438
深度緩沖區(qū)方法    438
8.5  給面添加紋理    441
8.5.1  把紋理映射到平表面上    444
8.5.2  渲染紋理    446
8.5.3  紋理改變了什么    453
8.5.4  使用OpenGL獲得的
紋理示例    455
8.5.5  向曲面上環(huán)繞紋理    460
8.5.6  反射映射    464
8.6  為物體添加陰影    467
8.6.1  作為紋理的陰影    468
8.6.2  利用陰影緩沖區(qū)
生成陰影    469
8.7  小結(jié)    471
8.8  案例分析    472
案例分析8.1  使用OpenGL生成
有陰影的物體    472
案例分析8.2  自己實(shí)現(xiàn)圖形
管道    472
案例分析8.3  添加多邊形填充和
深度緩沖區(qū)去除
隱藏面    473
案例分析8.4  渲染紋理    473
案例分析8.5  應(yīng)用可編程3D
紋理    473
案例分析8.6  繪制陰影    474
案例分析8.7  擴(kuò)展SDL使其包括
紋理生成    474
8.9  進(jìn)一步閱讀    474
第9章  通向無限之路    475
9.1  簡(jiǎn)介    476
9.2  分形與自相似性    476
9.2.1  曲線的連續(xù)細(xì)化    477
9.2.2  繪制Koch曲線和Koch
雪花    478
9.2.3  分形維數(shù)    480
9.3  字符串產(chǎn)生式和PEANO曲線    481
9.3.1  在程序中遞歸生成字符串
并繪圖    483
9.3.2  添加分支    486
9.4  拼接平面    489
9.4.1  單面拼接    490
9.4.2  雙面拼接    492
9.4.3  繪制拼接    494
9.4.4  "爬蟲"    494
9.5  通過迭代函數(shù)系統(tǒng)生成圖像    497
9.5.1  拷貝器試驗(yàn)    497
9.5.2  拷貝過程的一些基本
理論    499
9.5.3  繪制第k次迭代結(jié)果    500
9.5.4  混沌游戲    501
9.5.5  計(jì)算IFS；分形圖像壓縮    504
9.6  MANDELBROT集    507
9.6.1  Mandelbrot集和迭代
函數(shù)系統(tǒng)    508
9.6.2  定義Mandelbrot集    511
9.6.3  計(jì)算點(diǎn)c是否在Mandelbrot
集內(nèi)    513
9.6.4  繪制Mandelbrot集    514
9.6.5  Mandelbrot集的幾點(diǎn)性質(zhì)    515
9.7  JULIA集    516
9.7.1  充滿Julia集Kc    516
9.7.2  繪制充滿Julia集    516
9.7.3  固定點(diǎn)和吸引盆的
幾點(diǎn)性質(zhì)    517
9.7.4  Julia集Jc    519
9.8  隨機(jī)分形    521
9.8.1  線段的分形化    522
9.8.2  控制分形曲線的
頻譜密度    523
9.9  小結(jié)    525
9.10  案例分析    526
案例分析9.1  繪制字符串
產(chǎn)生式    526
案例分析9.2  繪制雪花和
爬蟲    527
案例分析9.3  混沌游戲    529
案例分析9.4  繪制Mandelbrot
集中的軌道    529
案例分析9.5  生成Mandelbrot集
的圖像    530
案例分析9.6  生成Julia集的
圖像    530
案例分析9.7  非周期性拼接；
Penrose拼板    530
案例分析9.8  分形化曲線    532
案例分析9.9  為分形山建模    533
9.11  進(jìn)一步閱讀    533
第10章  光柵顯示工具    534
10.1  簡(jiǎn)介    534
10.2  處理像素映射    536
10.2.1  對(duì)像素映射的操作    536
10.2.2  像素映射的有用數(shù)據(jù)
類型    537
10.2.3  圖像的縮放和旋轉(zhuǎn)    543
10.3  合并像素映射    546
10.3.1  讀-修改-寫循環(huán)    547
10.3.2  Alpha通道和圖像
融合    548
10.3.3  像素的邏輯合并    552
10.3.4  BitBLT操作    556
10.4  自己實(shí)現(xiàn)直線繪制：Bresenham
算法    557
Bresenham直線繪制算法    558
10.5  定義和填充像素區(qū)域    563
10.5.1  定義區(qū)域范圍    564
10.5.2  像素定義的區(qū)域    564
10.5.3  一種遞歸洪水填充
算法    565
10.5.4  用圖案填充區(qū)域    566
10.5.5  利用一致性：基于像素
串的區(qū)域填充    568
10.6  處理符號(hào)定義的區(qū)域    569
10.6.1  矩形定義的區(qū)域    570
10.6.2  路徑定義的區(qū)域    571
10.7  填充多邊形定義的區(qū)域    573
10.7.1  邊緣上的哪些像素
屬于多邊形    574
10.7.2  改進(jìn)算法性能    576
10.8  失真；反失真技術(shù)    580
10.8.1  反失真技術(shù)    581
10.8.2  紋理的反失真    586
10.8.3  使用OpenGL反失真    588
10.9  生成更多的明暗效果和色彩    590
10.9.1  順序抖動(dòng)    591
10.9.2  誤差擴(kuò)散    595
10.10  小結(jié)    597
10.11  案例分析    598
案例分析10.1  讀取和顯示BMP
圖像文件    598
案例分析10.2  用OpenGL融合
兩幅圖像    598
案例分析10.3  基于像素串的
區(qū)域填充    598
案例分析10.4  處理shape數(shù)據(jù)
結(jié)構(gòu)    599
案例分析10.5  shape的鏈碼    599
案例分析10.6  填充"水平凸"
多邊形    599
案例分析10.7  一般多邊形
填充    600
案例分析10.8  誤差擴(kuò)散    600
10.12  進(jìn)一步閱讀    600
第11章  曲線與曲面設(shè)計(jì)    601
11.1  簡(jiǎn)介    602
11.1.1  軌跡參數(shù)曲線    602
11.1.2  運(yùn)動(dòng)的平滑度    603
11.2  用多項(xiàng)式表示曲線    606
11.3  關(guān)于交互式曲線設(shè)計(jì)    611
11.4  用貝濟(jì)埃曲線進(jìn)行曲線設(shè)計(jì)    613
de Casteljau算法    613
11.5  貝濟(jì)埃曲線的性質(zhì)    618
11.6  尋找更好的混合函數(shù)    623
11.6.1  局部控制問題    623
11.6.2  混合函數(shù)集的期望
性質(zhì)表    624
11.6.3  分段多項(xiàng)式曲線和樣條    626
11.6.4  根據(jù)g(t)建立一組混合
函數(shù)    627
11.6.5  樣條曲線和基函數(shù)    630
11.7  B樣條基函數(shù)    631
11.7.1  B樣條函數(shù)定義    632
11.7.2  在結(jié)點(diǎn)向量中使用
多重結(jié)點(diǎn)    636
11.7.3  開放B樣條曲線：標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)點(diǎn)向量    637
11.8  B樣條曲線設(shè)計(jì)的有用性質(zhì)    640
使用多重控制點(diǎn)    641
11.9  有理樣條和NURBS曲線    642
11.10  插值簡(jiǎn)述    646
11.10.1  用分段三次多項(xiàng)式
插值    647
11.10.2  Hermite插值    648
11.10.3  自然三次樣條    651
11.10.4  三次插值中計(jì)算
斜率    653
11.10.5  交互指定切向量    656
11.11  曲面建模    657
11.11.1  基于B樣條的
直紋面    657
11.11.2  基于B樣條的
旋轉(zhuǎn)面    657
11.11.3  貝濟(jì)埃表面碎片    659
11.11.4  貝濟(jì)埃碎片的拼接    660
11.11.5  B樣條碎片    662
11.11.6  NURBS曲面    663
11.12  小結(jié)    664
11.13  案例分析    666
案例分析11.1  幾種有趣的
參數(shù)曲線    666
案例分析11.2  "橢圓臺(tái)球
桌"    667
案例分析11.3  貝濟(jì)埃曲線    669
案例分析11.4  一種二次樣條
曲線生成法    669
案例分析11.5  建立樣條曲線
編輯器    669
案例分析11.6  用B樣條插值
控制點(diǎn)    670
案例分析11.7  用三次多項(xiàng)式
插值    671
案例分析11.8  古老的茶壺    671
案例分析11.9  投影變換不
變性    673
案例分析11.10  繪制NURBS
碎片    673
11.14  進(jìn)一步閱讀    675
第12章  色彩理論    676
12.1  簡(jiǎn)介    676
12.2  描述顏色    679
12.2.1  主導(dǎo)波長(zhǎng)    679
12.2.2  色匹配    680
12.3  國際照明協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)    682
12.3.1  構(gòu)造CIE表    684
12.3.2  使用CIE色度表    685
12.3.3  色域    686
12.4  顏色空間    687
12.4.1  RGB和CMY顏色空間    687
12.4.2  加色和減色系統(tǒng)    688
12.4.3  HLS顏色模型    689
12.5  顏色量化    692
12.5.1  均衡量化    693
12.5.2  流行算法    695
12.5.3  中線切割算法    695
12.5.4  八叉樹量化    696
12.6  小結(jié)    698
12.7  案例分析    699
案例分析12.1  畫CIE圖    699
案例分析12.2  畫RGB空間    699
案例分析12.3  HSV到RGB
的轉(zhuǎn)變    699
案例分析12.4  均勻顏色量化    699
案例分析12.5  流行顏色量化    699
案例分析12.6  中線切割顏色
量化    699
案例分析12.7  八叉樹顏色
量化    700
12.8  進(jìn)一步閱讀    701
第13章  隱面的消除    702
13.1  簡(jiǎn)介    703
13.1.1  對(duì)象精度與圖像精度
方法的比較    704
13.1.2  多邊形網(wǎng)格的數(shù)據(jù)描述    705
13.2  再次研究深度緩存算法    707
13.3  列表優(yōu)先HSR算法    708
13.3.1  粗心畫家算法    709
13.3.2  使用二叉空間分割(BSP)
樹的HSR    710
13.3.3  深度排序算法    714
13.4  掃描線HSR方法    716
13.5  區(qū)域的細(xì)分方法    719
13.5.1  象限細(xì)分    719
13.5.2  簡(jiǎn)單區(qū)域的其他定義    722
13.6  關(guān)于隱線消除法    724
edgeTest( )中的幾何測(cè)試    726
13.7  曲面的HSR方法    728
13.8  小結(jié)    730
13.9  案例分析    731
案例分析13.1  畫家算法
測(cè)試    731
案例分析13.2  測(cè)試和分割    732
案例分析13.3  使用BSP樹
消除隱面    732
案例分析13.4  使用深度排序法解
決HSR問題    733
案例分析13.5  采用掃描線HSR
方法    734
案例分析13.6  使用WARNOCK
算法繪制    734
案例分析13.7  HLR的邊堆棧
算法    734
13.10  進(jìn)一步閱讀    735
第14章  光線追蹤法的介紹    736
14.1  簡(jiǎn)介    737
14.2  建立光線跟蹤法的幾何學(xué)    738
14.3  光線跟蹤法過程概述    740
14.4  光線與對(duì)象的交點(diǎn)    741
14.4.1  光線與通用平面的
相交    743
14.4.2  光線與通用球體相交    743
14.4.3  光線與變換后的對(duì)象
相交    744
14.5  編制光線跟蹤器的應(yīng)用程序    746
14.5.1  計(jì)算光線－球體相交
的例程    752
14.5.2  用于發(fā)光球體場(chǎng)景的
完整的光線跟蹤器    754
14.6  光線與其他幾種基本
形狀的相交    755
14.6.1  與正方形相交    755
14.6.2  與錐形柱體相交    756
14.6.3  與立方體(或任何凸
多面體)相交    759
14.6.4  考慮更多的基本形狀    766
14.7  繪制場(chǎng)景的明暗圖    767
14.7.1  確定命中點(diǎn)處的法向量    768
14.7.2  根據(jù)對(duì)象的表面材料
為其著色    768
14.7.3  基于物理原理的明暗處理
模型：Cook-Torrance
明暗處理    770
14.8  加入表面紋理    776
14.8.1  實(shí)體紋理    777
14.8.2  在表面上粘貼圖像    786
14.8.3  反失真光線追蹤    788
14.9  范圍的使用    789
14.9.1  框形范圍和球形范圍    790
14.9.2  投影范圍的使用    795
14.10  加陰影以增加真實(shí)感    798
14.11  反射與透明    801
14.11.1  光的折射    803
14.11.2  處理shade( )中的
折射問題    807
14.12  復(fù)合對(duì)象：關(guān)于對(duì)象的布爾
運(yùn)算    810
14.12.1  對(duì)CSG對(duì)象的光線
追蹤    811
14.12.2  布爾對(duì)象的數(shù)據(jù)
結(jié)構(gòu)    813
14.12.3  光線與布爾對(duì)象相交    816
14.12.4  構(gòu)造和使用CSG對(duì)象
的范圍    820
14.13  小結(jié)    822
14.14  案例分析    823
案例分析14.1  放射型光線
跟蹤器    823
案例分析14.2  一種新型的光線
跟蹤器    824
案例分析14.3  在光線跟蹤器中
實(shí)現(xiàn)陰影處理    824
案例分析14.4  使用范圍加速光
線跟蹤過程    824
案例分析14.5  對(duì)3D紋理的
光線跟蹤    824
案例分析14.6  反失真    825
案例分析14.7  對(duì)其他基本形狀
的光線跟蹤    825
案例分析14.8  一個(gè)用于研究
折射效應(yīng)的2D
光線跟蹤器    825
案例分析14.9  反射光和折
射光    825
案例分析14.10  對(duì)對(duì)象的布爾
組合進(jìn)行光線
跟蹤    825
14.15  進(jìn)一步閱讀    826
附錄1  圖形工具：獲得OpenGL    827
A1.1  OpenGL的獲取和安裝    827
附錄2  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的數(shù)學(xué)研究    829
A2.1  一些關(guān)于矩陣及其運(yùn)算的
主要定義    829
A2.1.1  矩陣的運(yùn)算    830
A2.1.2  兩個(gè)矩陣相乘    831
A2.1.3  矩陣的分塊    833
A2.1.4  矩陣的行列式    834
A2.1.5  矩陣的逆矩陣    835
A2.2  向量及其運(yùn)算的一些性質(zhì)    837
A2.2.1  向量的正交；正交點(diǎn)積    837
A2.2.2  標(biāo)量三重積    837
A2.2.3  三重向量積以及4個(gè)
向量的積    839
A2.3  復(fù)數(shù)的運(yùn)算    839
A2.4  球坐標(biāo)和方向余弦    842
附錄3  一些有用的類以及實(shí)用例程    845
附錄4  PostScript?簡(jiǎn)介    877
A4.1  關(guān)于PostScript語言    878
A4.1.1  準(zhǔn)備事項(xiàng)    878
A4.1.2  PostScript是"基于
堆棧的"    879
A4.1.3  一些有關(guān)堆棧的操作符：
pop、dup、exch和
clear    880
A4.1.4  更高級(jí)的堆棧操作符    880
A4.1.5  一些算術(shù)操作符    881
A4.2  PostScript中的圖形操作符    884
A4.2.1  坐標(biāo)系及其變換    884
A4.2.2  路徑構(gòu)造動(dòng)詞    885
A4.2.3  圓弧    886
A4.2.4  用作繪圖動(dòng)詞    887
A4.2.5  坐標(biāo)變換    888
A4.2.6  圖形狀態(tài)操作符    892
A4.3  在PostScript中繪制文本    893
A4.4  定義新的變量和過程    894
A4.4.1  定義變量    894
A4.4.2  定義過程    895
A4.4.3  使用repeat實(shí)現(xiàn)一種
簡(jiǎn)單的迭代形式    899
A4.5  決策和迭代    901
A4.5.1  把布爾值作為參數(shù)的
動(dòng)詞    901
A4.5.2  判斷    902
A4.5.3  迭代    904
A4.6  打印值    908
A4.7  繪制灰度圖    909
附錄5  SDL簡(jiǎn)介    912
A5.1  SDL文法    913
A5.2  SDL中的宏    917
A5.3  擴(kuò)展SDL    917