OpenGL编程技术详解

出版时间：2010-8  出版社：化学工业出版社  作者：和克智  页数：419  
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内容概要

OpenGL图形系统是一个连接图形硬件的软件接口。利用该系统，程序员可以极为方便地开发出交互式程序，生成三维动态对象的彩色图像。使用OpenGL可以利用计算机图形学理论和技术来生成具有真实感的图形，或构建出现实世界中并不存在的图形图像。本书通过大量的实例，深入浅出、从简到繁地介绍了OpenGL编程技术。通过本书的学习，读者可以掌握利用OpenGL API编写三维图形及三维动画应用程序的方法。    本书是作者积多年教学、科研的成果，在认真研读了OpenGL官方资料并分析了数百个OpenGL应用程序源代码的前提下精心撰写而成。书中利用60多个实例详细介绍了OpenGL各类应用程序的编写方法，同时对大量OpenGL命令进行了详细的介绍，尤其是对GLUT库所提供的命令的介绍，是在其他资料中难以见到的。本书中所有的实例程序均是作者精心设计并认真调试，在VC6环境下开发成功的，具有原创性，从而可供为OpenGL程序员直接引用和参考。    本书涉及面较广、内容翔实、实用性强，可作为广大计算机工作者的参考资料，亦可作为大学计算机专业或他需要使用OpenGL技术的专业本科生或研究生的教材。

书籍目录

第1章  OpenGL详解  1  1.1  OpenGL的发展历史  1  1.2  OpenGL规范  2    1.2.1  数据类型  2    1.2.2  命令  3  1.3  OpenGL执行模型  4  1.4  帧缓冲区  4  1.5  状态  6  1.6  OpenGL实用工具包  6  1.7  OpenGL管线  7    1.7.1  绘制几何对象  8    1.7.2  绘制图像  12  1.8  坐标变换  13  1.9  纹理  16第2章  图元绘制  20  2.1  点和线段的绘制  20    2.1.1  程序入口  22    2.1.2  回调函数OnDisplay  23    2.1.3  回调函数OnReshape  25    2.1.4  点的大小与线的宽度  27    2.1.5  图形对象的颜色  28  2.2  折线的绘制  29    2.2.1  使用双缓冲区  31    2.2.2  改变背景色  31    2.2.3  设置视区坐标系  31    2.2.4  绘制折线  32  2.3  三角形的绘制  32    2.3.1  设置白色背景  35    2.3.2  绘制简单三角形  35    2.3.3  绘制连续三角形  35    2.3.4  绘制三角扇形  36  2.4  四边形的绘制  37    2.4.1  绘制简单四边形  38    2.4.2  绘制连续四边形  38  2.5  多边形的绘制  38  2.6  轮廓与填充  39    2.6.1  使用菜单  43    2.6.2  多边形光栅模式  45    2.6.3  隐藏轮廓线  47  2.7  圆的绘制  47    2.7.1  利用绘制正多边形函数绘制圆  47    2.7.2  绘制圆  51第3章  三维绘图  52  3.1  绘制三维点  52    3.1.1  旋转变换  54    3.1.2  矩阵堆栈  54    3.1.3  三维投影变换  55    3.1.4  绘图  55  3.2  利用硬件信息改变点的大小  56  3.3  利用平面图元构造三维实体  58    3.3.1  设置光照  63    3.3.2  设置三维对象的材质  64    3.3.3  法向量及其归一化  65    3.3.4  绘制三维实体  66    3.3.5  深度检测  66    3.3.6  实体图与线框图  67  3.4  GLUT提供的实体对象  68    3.4.1  三维实体  73    3.4.2  重新归一化法向量  78    3.4.3  设置视点  78    3.4.4  高光反射  78第4章  观察与几何变换  80  4.1  变换观察点  80  4.2  几何变换  84    4.2.1  平移变换  85    4.2.2  旋转变换  87    4.2.3  缩放变换  90  4.3  用户自定义几何变换  93    4.3.1  用户自定义变换矩阵  94    4.3.2  使用用户定义的矩阵  95  4.4  投影变换  96    4.4.1  正交投影  96    4.4.2  透视投影  99第5章  颜色、光照和材质  104  5.1  OpenGL中的颜色  104    5.1.1  计算机的颜色模式  104    5.1.2  颜色的使用  105    5.1.3  着色模式  111  5.2  OpenGL中的光照  113    5.2.1  光源类型  113    5.2.2  场景中的光源  114  5.3  OpenGL中的材质  118    5.3.1  材质与光照的关系  118    5.3.2  表现材质的方法  120    5.3.3  表面法线与正反面  126第6章  颜色的高级应用  132  6.1  混合与透明  132    6.1.1  颜色混合  132    6.1.2  透明  136  6.2  反走样  138  6.3  雾化  142第7章  图像及图像处理  149  7.1  位图图像  149    7.1.1  定义位图图像  151    7.1.2  显示位图图像  152  7.2  字体  153    7.2.1  定义字体  156    7.2.2  显示列表  156    7.2.3  构造光栅字体  159    7.2.4  显示光栅字体  160  7.3  像素图像  161    7.3.1  载入图像  163    7.3.2  显示图像  163  7.4  对像素图像的一些操作  165    7.4.1  缩放图像  169    7.4.2  反射图像  169    7.4.3  颜色通道分离  170    7.4.4  灰度图变换  172    7.4.5  绘制负像  173第8章  纹理映射  176  8.1  概述  176    8.1.1  纹理映射的一般步骤  176    8.1.2  纹理映射实例  177  8.2  纹理环境  182    8.2.1  纹理函数  188    8.2.2  “替换”映射  189    8.2.3  “调节”映射  189    8.2.4  “贴纸”映射  189    8.2.5  “混合”映射  190  8.3  纹理对象  190    8.3.1  绑定纹理  194    8.3.2  映射  195  8.4  透明纹理  196  8.5  一维纹理  201    8.5.1  创建一维纹理  205    8.5.2  一维映射  205第9章  纹理映射的特殊应用  208  9.1  利用一维纹理制造光影效果  208    9.1.1  生成并载入一维纹理  216    9.1.2  绘制圆环  216    9.1.3  显示及动画  217    9.1.4  辅助函数  217  9.2  绘制自发光体  218    9.2.1  空纹理图像  225    9.2.2  绘制螺旋管  225    9.2.3  绘制光芒  225    9.2.4  动态显示  227  9.3  各向异性过滤和常规过滤  227    9.3.1  各向异性过滤  233    9.3.2  常规过滤  234  9.4  利用立方体映射实现球体反射  235    9.4.1  “帧”类  249    9.4.2  立方体映射  250    9.4.3  绘制背景和球体  250    9.4.4  移动观察  251  9.5  多重纹理  251    9.5.1  使用多重纹理  261    9.5.2  在Win32下使用多重纹理  261第10章  曲线与曲面  263  10.1  二次曲面  263    10.1.1  创建二次曲面对象  266    10.1.2  设置二次曲面绘制参数  266    10.1.3  绘制二次曲面对象  267    10.1.4  以不同形式绘制二次曲面  268  10.2  利用变形生成对象  270  10.3  样条  273    10.3.1  Bezier曲线与曲面  273    10.3.2  B样条曲线与曲面  280  10.4  修剪NURBS曲面  290    10.4.1  修剪曲线  293    10.4.2  曲面修剪  293  10.5  曲面纹理映射  294    10.5.1  三维点结构及Bezier混合函数计算  298    10.5.2  Bezier曲面面片结构  299    10.5.3  绘制带有纹理的Bezier曲面  299第11章  选择和反馈  301  11.1  选择  301    11.1.1  创建名字堆栈  305    11.1.2  设置选择缓冲区  306    11.1.3  拾取及其处理  306    11.1.4  层次选择  308  11.2  反馈  312    11.2.1  建立反馈缓冲区  318    11.2.2  反馈数据  318    11.2.3  反馈过程及其处理  319第12章  Windows下的OpenGL编程  320  12.1  利用MFC进行编程  320    12.1.1  对View类进行增补  327    12.1.2  初始化  328    12.1.3  善后处理  330    12.1.4  窗口尺寸的改变  331    12.1.5  绘图  331    12.1.6  其他修改  331  12.2  利用Windows  API进行编程  332    12.2.1  生成应用程序窗口  340    12.2.2  定义窗口过程  342    12.2.3  绘制场景  343    12.2.4  处理键盘消息  344第13章  案例集锦（一）  346  13.1  网格曲面及其纹理映射  346    13.1.1  初始化  349    13.1.2  绘图  350  13.2  纹理映射变换  351    13.2.1  加载纹理图像  356    13.2.2  变换纹理映射  357    13.2.3  绘图  357  13.3  使用模板缓冲区  359    13.3.1  启用模板缓冲区  361    13.3.2  设置模板测试参数及行为  362    13.3.3  绘图  363  13.4  多窗口界面及交互  364    13.4.1  创建、显示子窗口  381    13.4.2  文字输出  383    13.4.3  菜单及其处理  384    13.4.4  绘图  386    13.4.5  修改绘图参数  387第14章  案例集锦（二）  388  14.1  利用抖动进行反走样  388    14.1.1  两个辅助函数  392    14.1.2  抖动  393    14.1.3  绘图  394  14.2  焦点处理  395  14.3  运动模糊  398    14.3.1  设置灯光与背景色  399    14.3.2  绘图  399  14.4  阴影  400    14.4.1  数据结构  410    14.4.2  使用数据文件  410    14.4.3  处理对象数据  413    14.4.4  绘制对象  413    14.4.5  动画  413附录  OpenGL命令  415  A.1  OpenGL核心命令  415  A.2  实用库命令  416  A.3  辅助库命令  417  A.4  实用工具包命令  417  A.5  Windows专用命令  417参考文献  419

章节摘录

　　大多数图形硬件都支持一个前台缓冲区和一个后台缓冲区，以便执行“双重缓存（DoubleBuffering）”。这允许应用程序在显示（可见的）前台缓冲区的同时渲染到（屏幕外的）后台缓冲区，当渲染完成后，将交换两个缓冲区，以便使完成后的渲染显示为前台缓冲区，同时使渲染工作可以在后台缓冲区中重新开始。在使用双重缓存时，最终用户永远不会看到正在进行绘制的图形，而只会看到完成后的图形，这种技术常被用来实现动画技术。　　通过对左眼使用一个颜色缓冲区，对右眼使用另一个颜色缓冲区，就可以实现立体视图。双重缓存则是通过使用一个前台缓冲区和一个后台缓冲区来支持的，因此，双重缓存的立体窗口就有4个颜色缓冲区：前左、前右、后左和后右。普通的（非立体）双重缓存窗口有一个前台缓冲区和一个后台缓冲区，单独的缓存窗口只有一个前台缓冲区。　　若要绘制不显示隐藏表面的3D对象，则会涉及到深度缓冲区。该缓冲区中存储了所显示对象各个像素的深度值。绘制额外的对象时，为了确定新对象的可见性，可以在各个像素问执行深度比较。　　模板缓冲区用来执行复杂的遮挡操作。模板缓冲区中可能存储一个复杂的形状，后续的绘制操作可以使用模板缓冲区的内存来确定是否需要更新各个像素的显示。　　累积缓冲区是一个颜色缓冲区，通常具有比颜色缓冲区精度更高的组件。这就允许几幅图像累积在一起，组成一个复合图像。它的一个用途是将几帧运动的对象绘制到缓冲区中。将累积缓冲区中的各个像素除以帧数，结果就是一幅显示出运动模糊效果的最终图像。类似的技术可以用来模拟景深效果和执行高质量的全屏幕反走样操作。

用户评论 (总计13条)

•   这本书写得由浅入深，代码给的详细，就是没光盘，不过也没关系啦，初次接触这个学的还好，感觉主要是书的讲解比较好吧书的质量很好，虽然有点贵但还是开心呵呵
•   很实用，讲得很透彻，实例讲解充分
•   内容很详细，纸质和排版也不错，属于我喜欢的那种！
•   大致浏览了下，感觉还行！
•   能学到点
•   朋友推荐的，哈没有看，看看
•   现在正在学习opengl的开发，苦于没有资料，这本书真是雪中送炭啊。
•   虽然不是面面俱到，作为入门书还可以。
•   不错，不解释
•   还不错 挺全
•   替同事买的，感觉不错
•   应该还可以，精看了一下，我作为工具书保存
•   简单的例子,入门可以.没有深度