實時三維圖形技術(shù)

內(nèi)容概要

實時三維圖形技術(shù)是一項充滿活力和挑戰(zhàn)的前沿技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于影視與游戲、工業(yè)設(shè)計與制造、文化保護與教育培訓(xùn)、軍事、公共安全與醫(yī)療手術(shù)訓(xùn)練、城市規(guī)劃與管理等眾多行業(yè)領(lǐng)域。趙沁平、郝愛民、王莉莉所著的《實時三維圖形技術(shù)(附光盤)》系統(tǒng)總結(jié)和梳理了作者在實時三維圖形領(lǐng)域多年的研究工作和研究成果，重點介紹了三維圖形加速繪制技術(shù)和實時逼真繪制技術(shù)。為了知識的完整性，書中加入了三維建模技術(shù)和有關(guān)的三維圖形技術(shù)基礎(chǔ)，同時還介紹了天繪圖形平臺及其應(yīng)用示例。書中大多數(shù)方法和算法是由作者研究團隊提出或改進的，并在天繪圖形平臺中得到應(yīng)用，收到了良好效果。
《實時三維圖形技術(shù)(附光盤)》可供虛擬現(xiàn)實、先進仿真和游戲制作等技術(shù)研究和應(yīng)用開發(fā)人員閱讀，亦可作為高等院校計算機、自動控制、仿真、電子等有關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的教學(xué)參考用書。

書籍目錄

前言
第1章  緒論
  1.1  實時三維圖形技術(shù)概述
    1.1.1  三維建模技術(shù)
    1.1.2  三維圖形實時繪制技術(shù)
    1.1.3  實時三維圖形技術(shù)主要應(yīng)用
  1.2  實時三維圖形技術(shù)基礎(chǔ)
    1.2.1  數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
    1.2.2  三維圖形的構(gòu)成要素
    1.2.3  實時三維圖形繪制管線
  1.3  實時三維圖形技術(shù)主要研究內(nèi)容
    1.3.1  幾何建模表示
    1.3.2  真實感三維圖形繪制技術(shù)
    1.3.3  加速繪制技術(shù)
  1.4  實時三維圖形技術(shù)發(fā)展趨勢
    1.4.1  三維建模技術(shù)發(fā)展趨勢
    1.4.2  實時三維圖形逼真繪制技術(shù)發(fā)展趨勢
  參考文獻
第2章  三維圖形加速繪制技術(shù)
  2.1  可見性剔除技術(shù)
    2.1.1  視錐體剔除
    2.1.2  遮擋剔除
  2.2  多分辨率繪制技術(shù)
    2.2.1  三維模型化簡與視相關(guān)的遞進網(wǎng)格繪制
    2.2.2  運用矩陣結(jié)構(gòu)的可并行地形細節(jié)層次繪制技術(shù)
  2.3  混合繪制加速方法
    2.3.1  圖像代理算法
    2.3.2  點面混合繪制方法
  2.4  移動終端上的三維圖形加速繪制技術(shù)
    2.4.1  遠程繪制與本地繪制
    2.4.2  移動終端上的點繪制技術(shù)
    2.4.3  保留細節(jié)特征的輪廓線遠程繪制算法
  2.5  繪制算法中的GPU并行計算技術(shù)
    2.5.1  基于GPU的粒子系統(tǒng)
    2.5.2  基于GPu的標(biāo)量場驅(qū)動物理變形算法
  參考文獻
第3章  實時逼真繪制技術(shù)
  3.1  光照計算技術(shù)
    3.1.1  圖像空間的近似二次折射繪制方法
    3.1.2  圖像空間的近似焦散繪制方法
    3.1.3  次表面散射繪制方法
    3.1.4  微結(jié)構(gòu)全局光照繪制方法
  3.2  陰影繪制方法
    3.2.1  陰影映射繪制方法
    3.2.2  視點驅(qū)動的自適應(yīng)陰影圖繪制方法
    3.2.3  軟陰影繪制方法
  3.3  不定形對象模擬技術(shù)
    3.3.1  水波的模擬
    3.3.2  云的模擬技術(shù)
    3.3.3  煙塵的模擬
  3.4  幾何對象變形技術(shù)
    3.4.1  柔性織物變形技術(shù)
    3.4.2  剛性物體毀損模擬
  參考文獻
第4章  天繪實時三維圖形平臺
  4.1  天繪的研制概況
    4.1.1  研制動因
    4.1.2  研制目標(biāo)
    4.1.3  組織實施
  4.2  天繪的系統(tǒng)組成
    4.2.1  軟件體系結(jié)構(gòu)
    4.2.2  三維圖形繪制引擎
    4.2.3  三維對象建模工具
    4.2.4  三維布景工具
  4.3  比較與特點
    4.3.1  與國外同類產(chǎn)品的比較
    4.3.2  天繪的特點
第5章  天繪應(yīng)用示例
  5.1  天繪開發(fā)過程
    5.1.1  工具與環(huán)境設(shè)置
    5.1.2  組件插件的部件組成
    5.1.3  行為控制插件的部件組成
  5.2  天繪應(yīng)用開發(fā)實例——軍事指揮對抗游戲
    5.2.1  軍事游戲簡介
    5.2.2  軍事指揮對抗游戲
    5.2.3  軍事游戲中的虛擬環(huán)境構(gòu)建
    5.2.4  軍事指揮對抗游戲中的虛擬實體生成
    5.2.5  軍事指揮對抗游戲仿真邏輯
    5.2.6  指揮對抗游戲的部署和操作實例
后記

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    組件管理器的一部分功能是對組件對象的創(chuàng)建進行管理：組件管理器負責(zé)組件實例化的管理，當(dāng)某一個子類型的組件首次實例化時，組件管理器在自動調(diào)用對應(yīng)子類型組件的構(gòu)建函數(shù)進行實例化的同時，會將該組件對象加入到組件對象列表中，若再有同類型的組件對象需要創(chuàng)建，組件管理器不會對組件對象進行重復(fù)創(chuàng)建，而只是對組件對象列表中的相應(yīng)組件對象進行引用計數(shù)管理。因為大多數(shù)可視組件對象都包含具體的幾何和紋理數(shù)據(jù)，因此這種管理方式可以在很大程度上降低內(nèi)存占用。此外，每個組件對象一般都具有不同的空間位置屬性，因此每個組件對象所依附的組件還需要進行一對一的創(chuàng)建。 組件管理器的另一部分功能是在集成開發(fā)工具中分組顯示該類組件的屬性參數(shù)，并對這些參數(shù)與圖形界面的顯示進行同步管理。通過這種管理功能，自定義的組件參數(shù)信息會自動顯示在集成開發(fā)工具中，并可對其進行交互設(shè)置，實現(xiàn)這些參數(shù)值的按需更改。雖然一個組件可以包含多個子類型的組件，但是由于這些子類型的組件共享一個組件管理器類型，因此在組件管理器中定義的組件屬性參數(shù)對所有的組件子類型均相同。此外，組件管理器還負責(zé)組件對象的繪制循換傳遞調(diào)用，在對集成開發(fā)工具所建立的工程文件進行讀寫時，組件管理器負責(zé)對組件信息的外存文件讀寫進行接口調(diào)用傳遞方面的管理。 3組件部件、組件對象與組件樣例 組件部件是一個邏輯概念，對應(yīng)于場景管理器中的一個中間節(jié)點，位于組件對象和組件管理器之間。它對與組件相關(guān)的組件對象、材質(zhì)對象進行了關(guān)聯(lián)，并作為中介來橋接組件對象、組件管理器之間的接口調(diào)用。它還提供了可在集成開發(fā)工具進行交互操作時調(diào)用的組件描述信息查詢接口，以及供工程文件讀寫調(diào)用的接口。行為控制插件可以通過該部件提供的接口訪問該組件，因此需要在該部件中提供訪問行為控制插件的方法。 組件對象在場景管理器中所處的位置類似于葉節(jié)點，對可視組件來說，它包含了具體的幾何與紋理數(shù)據(jù)。組件對象是上層命令的接受者或最終執(zhí)行者。在自定義組件時，一般需要對它的構(gòu)造函數(shù)以及繪制函數(shù)進行自定義實現(xiàn)。一般來說，一類組件的每一個子類型都會有一個組件對象類與其對應(yīng)。 組件樣例相關(guān)的接口類一方面在集成開發(fā)工具中羅列顯示某類組件的信息，另一方面可以把用戶的信息通過參數(shù)返回給相應(yīng)的組件。

編輯推薦

　　《實時三維圖形技術(shù)》是對天繪圖形平臺創(chuàng)新研究成果的系統(tǒng)總結(jié)和梳理，以三維圖形的“加速繪制”和“逼真繪制”為重點，詳細介紹了可見性剔除技術(shù)、多分辨率繪制技術(shù)、混合繪制技術(shù)、移動終端上的圖形繪制技術(shù)和GPU并行計算技術(shù)等多種三維圖形加速繪制技術(shù)，以及光照計算技術(shù)、陰影繪制技術(shù)、不定形對象表現(xiàn)技術(shù)和幾何對象變形技術(shù)等多種逼真繪制技術(shù)。此外，為了知識的完整性，本書加入了三維建模技術(shù)和有關(guān)的三維圖形技術(shù)基礎(chǔ)，同時還介紹了天繪圖形平臺及其應(yīng)用示例。

圖書封面

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