OpenGL圖形程序設(shè)計指南

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)介紹了OpenGL圖形程序設(shè)計方法。作者從基本的計算機(jī)圖形學(xué)原理開始，由淺入深，詳細(xì)闡述了OpenGL高級圖形程序設(shè)計的方方面面。本書貫穿了大量的編程實例，兼顧了PC機(jī)和工作站用戶，為讀者提供了渲染平臺與建模平臺的程序接口，并介紹了目前廣泛應(yīng)用的三維分形地形圖的生成方法。因此，本書具有很強(qiáng)的實用性。

書籍目錄

前言
第1章 OpenGL入門
1.1 OpenGL概覽
1.2 簡單的OpenGL程序舉例
1.3 基本OpenGL操作
1.4 OpenGL的命令語法
1.5 作為狀態(tài)機(jī)的OpenGL
1.6 OpenGL相關(guān)函數(shù)庫
1.6.1 OpenGL相關(guān)函數(shù)庫簡介
1.6.2 OpenGL輔助庫（GLAUX）
1.7 動畫
第2章 Windows 95及Windows NT環(huán)境下開發(fā)OpenGL應(yīng)用程序的基本過程
2.1 開發(fā)環(huán)境
2.1.1 系統(tǒng)硬件配置要求
2.1.2 開發(fā)OpenGL應(yīng)用程序的軟件要求
2.2 OpenGL應(yīng)用程序開發(fā)基本過程
2.2.1 源代碼的編寫
2.2.2 Win32控制臺風(fēng)格應(yīng)用程序的開發(fā)
2.2.3 Win32 MFC風(fēng)格應(yīng)用程序的開發(fā)
第3章 實體建?；A(chǔ)
3.1 一個繪圖補(bǔ)救工具包
3.1.1 清除窗口
3.1.2 指定顏色
3.1.3 完成繪圖
3.1.4 隱藏面的消除
3.2 點(diǎn)、線和多邊形的描述
3.2.1 點(diǎn)、線和多邊形的定義
3.2.2 定義頂點(diǎn)
3.2.3 OpenGL的幾何繪圖圖元
3.2.4 使用glBegin（）和glEnd（）的限制
3.3 顯示點(diǎn)、線和多邊形
3.3.1 關(guān)于點(diǎn)的細(xì)節(jié)
3.3.2 關(guān)于線的細(xì)節(jié)
3.3.3 關(guān)于多邊形的細(xì)節(jié)
3.4 法線向量
3.5 創(chuàng)建表面的多邊形模型需注意的問題
第4章 視圖
4.1 概述：照相機(jī)類比法
4.1.1 照相機(jī)類比法及其在計算機(jī)中的實現(xiàn)
4.1.2 一個簡單的例子：繪制立方體
4.1.3 多種用途的變換函數(shù)
4.2 視圖變換和模型變換
4.2.1 關(guān)于變換的說明
4.2.2 模型變換
4.2.3 視圖變換
4.3 投影變換
4.3.1 透視投影
4.3.2 正交投影
4.3.3 視圖體的裁剪
4.4 視區(qū)變換
4.4.1 定義視區(qū)
4.4.2 變換后的Z坐標(biāo)
4.5 變換的診斷
4.6 矩陣堆棧的操作
4.6.1 模型視圖矩陣堆棧
4.6.2 投影矩陣堆棧
4.7 附加裁剪平面
4.8 組合變換舉例
4.8.1 建立一個太陽系模型
4.8.2 建立一個有關(guān)節(jié)的機(jī)器人手臂模型
第5章 顯示列表
5.1 一個使用顯示列表的范例
5.2 顯示列表設(shè)計準(zhǔn)則
5.3 顯示列表的創(chuàng)建和執(zhí)行
5.3.1 顯示列表的存儲內(nèi)容
5.3.2 執(zhí)行顯示列表
5.3.3 顯示列表的層次結(jié)構(gòu)
5.4 顯示列表及其索引的管理
5.5 執(zhí)行多個顯示列表
5.6 封裝模式的改變
第6章 顏色
6.1 顏色的感知
6.2 計算機(jī)的顏色
6.3 RGBA模式與顏色索引模式
6.3.1 RGBA模式與顏色索引模式的對比
6.3.2 RGBA顯示模式
6.3.3 抖動操作
6.3.4 顏色索引顯示模式
6.3.5 在RGBA模式與顏色索引模式之間進(jìn)行選擇
6.4 指定顏色和陰影模型
6.4.1 在RGBA模式下指定顏色
6.4.2 在指定顏色索引模式下指定顏色
6.4.3 指定陰影模型
第7章 光照
7.1 真實世界與OpenGL光照
7.1.1 發(fā)射光，環(huán)境光，散射光和鏡面反射光
7.1.2 材料顏色
7.1.3 光線與材質(zhì)的RGB值
7.2 一個簡單的例子：光照球體的渲染
7.2.1 為所有的物體頂點(diǎn)定義法線向量
7.2.2 創(chuàng)建，定位和激活一個或多個光源
7.2.3 選擇光照模型
7.2.4 定義場景中物體的材質(zhì)屬性
7.2.5 一些重要說明
7.3 創(chuàng)建光源
7.3.1 顏色
7.3.2 定位和衰減
7.3.3 聚光燈
7.3.4 多光源
7.3.5 控制光源的位置與方向
7.4 選擇光照模型
7.4.1 全局環(huán)境光
7.4.2 局部或無窮遠(yuǎn)的視點(diǎn)
7.4.3 雙面光照
7.4.4 激活光照
7.5 材料屬性的定義
7.5.1 散射和環(huán)境光反射
7.5.2 鏡面反射
7.5.3 發(fā)射光顏色
7.5.4 改變材質(zhì)屬性
7.6 光照的數(shù)學(xué)計算
7.6.1 材質(zhì)的發(fā)射光
7.6.2 放大的全局環(huán)境光
7.6.3 光源的貢獻(xiàn)
7.6.4 聚光燈效果
7.6.5 環(huán)境光項
7.6.6 散射光項
7.6.7 鏡面反射光項
7.6.8 求和
7.6.9 顏色索引模式下的光照
7.6.10 顏色索引模式下光照的數(shù)學(xué)計算
第8章 混合、反走樣、霧
8.1 混合
8.1.1 源因子和目標(biāo)因子
8.1.2 混合的簡單使用
8.1.3 混合操作范例
8.1.4 具有深度緩存的三維混合
8.2 反走樣
8.2.1 點(diǎn)和線的反走樣
8.2.2 多邊形的反走樣
8.3 霧
8.3.1 霧的使用
8.3.2 霧的方程
第9章 繪制像素、位圖、字體和圖像
9.1 位圖和字體
9.1.1 當(dāng)前光柵位置
9.1.2 繪制位圖
9.1.3 字體和顯示列表
9.1.4 一個完整的字體定義和使用
9.2 圖像
9.2.1 像素數(shù)據(jù)的讀、寫和拷貝
9.2.2 圖像的放大與縮小
9.3 像素的存儲、變換和映射
9.3.1 像素模式概論
9.3.2 像素存儲控制模式
9.3.3 像素傳遞操作
9.3.4 像素矩形
9.3.5 像素讀取過程詳解
9.3.6 像素映射
第10章 紋理映射
10.1 概述及范例
10.1.1 紋理映射的步驟
10.1.2 一個簡單的程序
10.2 指定紋理
10.2.1 使用紋理邊界
10.2.2 細(xì)節(jié)等級（Level of Details）
10.2.3 控制過濾
10.2.4 一維紋理
10.3 調(diào)節(jié)和混合
10.4 分配紋理坐標(biāo)
10.4.1 計算紋理坐標(biāo)
10.4.2 紋理的重復(fù)和截取
10.5 自動紋理坐標(biāo)生成
10.5.1 創(chuàng)建輪廓
10.5.2 環(huán)境映射
10.6 高級特性
10.6.1 紋理矩陣堆棧
10.6.2 紋理的q坐標(biāo)
第11章 幀緩存
11.1 緩存及其使用
11.1.1 各種緩存概述
11.1.2 清空緩存
11.1.3 為寫操作選擇顏色緩存
11.1.4 緩存屏蔽
11.2 片原的測試與操作
11.2.1 剪取測試
11.2.2 alpha測試
11.2.3 模板測試
11.2.4 深度測試
11.2.5 混合，抖動及邏輯操作
11.3 累積緩存
11.3.1 場景反走樣
11.3.2 運(yùn)動模糊度
11.3.3 景深
11.3.4 柔和陰影
11.3.5 抖動
第12章 求值程序和非均勻有理B樣條（NURBS）
12.1 概述
12.2 求值程序
12.2.1 一維求值程序
12.2.2 二維求值程序
12.3 GLU的NURBS接口程序
12.3.1 簡單的NURBS范例
12.3.2 修剪
第13章 選擇機(jī)制
13.1 選擇
13.1.1 基本步驟
13.1.2 創(chuàng)建命名堆棧
13.1.3 選中記錄
13.1.4 一個選擇的實例
13.1.5 拾取
13.1.6 用多個命名和分層模型進(jìn)行拾取
13.1.7 拾取和深度值
13.1.8 在編程中使用選擇機(jī)制的一些提示
13.2 反饋
13.2.1 反饋數(shù)組
13.2.2 在反饋模式下使用標(biāo)記
13.2.3 一個反饋的例子
第14章 OpenGL應(yīng)用及提高應(yīng)用程序性能的技巧
14.1 輕松制作透明物體
14.2 輕松實現(xiàn)淡出效果
14.3 利用后緩存進(jìn)行物體選擇
14.4 方便的圖像變換
14.5 分層顯示
14.6 字符反走樣
14.7 繪制圓形的點(diǎn)
14.8 插入圖像
14.9 制作貼花
14.10 用模板緩存繪制填充的凹多邊形
14.11 確定重疊區(qū)域
14.12 陰影
14.13 消除隱藏線
14.14 紋理映射的應(yīng)用
14.15 繪制深度緩存圖像
14.16 笛里希累（Dirichlet）域
14.17 生命游戲（Life Game）
14.18 交替使用glDrawPixels（）和glCopyPixels（）
第15章高級應(yīng)用（一）：OpenGL與AutoCAD的圖形接口
15.1 AutoCAD簡介
15.2 DXF文件分析
15.2.1 DXF文件的基本結(jié)構(gòu)
15.2.2 實體段分析
15.3 DXF接口程序的編寫
15.4 OpenGL的DXF擴(kuò)展庫函數(shù)的制作
15.5 高級應(yīng)用實例
第16章 高級應(yīng)用（二）：三維隨機(jī)分形地形的生成
16.1 分形的基本原理
16.1.1 自相似
16.1.2 一維中點(diǎn)變換
16.1.3 Diamond－Square算法
16.1.4 藍(lán)天白云的生成
16.2 分形地形生成實例
16.2.1 程序的運(yùn)行
16.2.2 代碼結(jié)構(gòu)分析
附錄1 OpenGL中的操作順序
附1.1 概述
附1.2 幾何操作
附1.2.1 頂點(diǎn)操作
附1.2.2 圖元裝配
附1.3 像素操作
附1.4 片元操作
附1.5 補(bǔ)充說明
附錄2 OpenGL狀態(tài)變量
附2.1 查詢命令
附2.2 出錯處理
附2.3 狀態(tài)變量的保存和恢復(fù)
附2.4 OpenGL的狀態(tài)變量
附2.4.1 當(dāng)前值和相關(guān)數(shù)據(jù)
附2.4.2 變換
附2.4.3 顏色
附2.4.4 光照
附2.4.5 光柵化
附2.4.6 紋理
附2.4.7 像素操作
附2.4.8 幀緩存控制
附2.4.9 像素
附2.4.10 求值程序
附2.4.11 提示
附2.4.12 依賴執(zhí)行的值
附2.4.13 像素深度
附2.4.14 混合
附錄3 OpenGL實用庫
附3.1 紋理映射中的圖像操作
附3.2 變換坐標(biāo)
附3.3 多邊形網(wǎng)格化
附3.4 回調(diào)機(jī)制
附3.5 網(wǎng)格化物體
附3.6 指定回調(diào)函數(shù)
附3.7 描述網(wǎng)格化多邊形
附3.8 渲染球體、圓柱和圓盤
附3.9 NURBS曲線和曲面
附3.10 錯誤的描述
附錄4 OpenGL對X窗口系統(tǒng)的擴(kuò)展
附4.1 初始化
附4.2 控制渲染
附4.2.1 管理OpenGL渲染內(nèi)容
附4.2.2 后臺渲染
附4.2.3 同步執(zhí)行
附4.2.4 交換緩存
附4.2.5 使用X字體
附4.3 GLX庫函數(shù)原型
附錄5 OpenGL輔助庫
附5.1 初始化及退出窗口
附5.2 處理窗口和輸入事件
附5.3 裝載顏色圖
附5.4 初始化和繪制三維物體
附5.5 管理后臺進(jìn)程
附5.6 運(yùn)行程序
附錄6 計算法線向量
附6.1 為解析表面確定法線
附6.2 由多邊形數(shù)據(jù)確定法線
附錄7 齊次坐標(biāo)與變換矩陣
附7.1 齊次坐標(biāo)
附7.2 變換
附7.2.1 頂點(diǎn)變換
附7.2.2 法線變換
附7.2.3 變換矩陣
附錄8 OpenGL編程要點(diǎn)
附8.1 OpenGL正確編程技巧
附8.2 提高OpenGL程序性能
附8.3 GLX的技巧
附錄9 OpenGL的不變性
附錄10 術(shù)語表
A
B
C
D
E
F
G
H
I 
L
M
N
o
P
R
S
T
V
X

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