Real-time rendering

دسته بندی: کامپیوتر
ویرایش: 2nd ed 
نویسندگان: Tomas Akenine-Moller. Eric Haines  
سری:  
ISBN (شابک) : 1568811829, 9781568811826 
ناشر: AK Peters 
سال نشر: 2002 
تعداد صفحات: 877 
زبان: English 
فرمت فایل : DJVU (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 10 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 35,000

با تکیه بر موفقیت Real-Time Rendering، این نسخه دوم کاملاً اصلاح شده و به روز شده، به پیشرفت های جدید در ارائه تصاویر سه بعدی واقعی در کسری از ثانیه می پردازد. آخرین قابلیت‌های سخت‌افزار گرافیکی را مورد بحث قرار می‌دهد، در حالی که پایه‌های نظری و الگوریتم‌هایی با ارزش ماندگار را نیز ارائه می‌دهد.

این کتاب شامل فصول متنوعی است مانند: تغییر شکل ظاهری بصری الگوریتم‌های شتاب تکنیک‌های سایه‌زنی پیشرفته (فصل جدید) سطوح منحنی (فصل جدید)

با موضوعاتی از جمله: سایه‌زنان پیکسل سطوح زیربخش الگوریتم‌های تقاطع تنظیم خط لوله

نقد و بررسی Amazon.com ممکن است تصور شود که عنوان کتاب توماس مولر و اریک هاینز، Real-Time Rendering، از لحاظ اصطلاحی تناقض خواهد داشت. چگونه می توان چنین فرآیند محاسباتی فشرده ای مانند رندر گرافیک کامپیوتری را امیدوار کرد که در یک چشم به هم زدن، بدون تأخیر - به طور خلاصه، در زمان واقعی انجام شود؟

اصطلاح رندر همانطور که در گرافیک کامپیوتری اعمال می شود، به فرآیند ریاضی فشرده ایجاد یک تصویر یا دنباله ای از فریم ها بر اساس هندسه اشاره دارد. مدت زمان این فرآیند به پیچیدگی صحنه (جنگل با درختان و هزاران برگ بسیار بیشتر از صحنه ای متشکل از یک جعبه سفید روی پس زمینه خاکستری طول می کشد) و سرعت سخت افزاری که این کار را انجام می دهد بستگی دارد. محاسبات.

هنگامی که داستان اسباب‌بازی Pixar برای اولین بار منتشر شد، جامعه انیمیشن‌های رایانه‌ای از نحوه انجام آن غافلگیر شده بود و شخصی در Pixar اشاره کرد که بیش از 100 ایستگاه کاری SGI برای رندر کردن فریم‌ها استفاده شده است. دوره تقریبا دو ساله شخص دیگری این داده ها را تعمیم داد و متوجه شد که همان فیلم می تواند در طول 80 سال بر روی یک رایانه شخصی معاصر رندر شده باشد.

نویسندگان ماهرانه به این سوال پاسخ می دهند، نه تنها اظهار می کنند که می توان آن را انجام داد، بلکه از آنجایی که کتاب یک راهنمای برنامه نویس است، آنها قطعاتی از الگوریتم های برنامه نویسی را فهرست می کنند که به تشریح چگونه می تواند انجام شود.

زیرا نرم افزار و سخت افزار به دلیل نیاز سیری ناپذیر به واقعی تر و واقعی تر، دائماً و به سرعت در حال تکامل هستند. گرافیک پیچیده، کتاب از مشخص شدن بیش از حد خودداری می کند. به نقل از نویسندگان، "این رشته به سرعت در حال تکامل است، و بنابراین یک هدف متحرک است." اگرچه این فقدان ویژگی از مفید بودن کتاب کم نمی کند. درعوض، در سطح بالاتر و انتزاعی‌تری کار می‌کند و رویکردهای تکنیک‌های رندر را با استفاده از الگوریتم‌های عمومی توصیف می‌کند. این به برنامه نویس بستگی دارد که این روش ها را برای برنامه یا سیستم خاصی که قرار است روی آن پیاده سازی شود، اعمال کند.

Real-Time Rendering برخی از روش های بسیار پیچیده را شرح می دهد، و این کتاب برای این کار نیست. یک خالق گرافیک کامپیوتری متوسط با این حال، اگر در صنعتی کار می کنید که به انیمیشن های رندر شده در زمان واقعی وابسته است - مانند زمینه های بازی، پزشکی یا نظامی - یا در حال ساخت موتور رندر زمان واقعی نسل بعدی هستید، این کتاب بینش و بینش را ارائه می دهد. مفاهیمی که می توانید از آنها برای ساختن نرم افزارهای چشمگیر استفاده کنید. --مایک کاپوتو

Building on the success of Real-Time Rendering, this completely revised and updated second edition addresses new developments in rendering realistic three-dimensional images in a fraction of a second. It discusses the latest graphics hardware capabilities, while also presenting theoretical underpinnings and algorithms of lasting value.

The book contains chapters as diverse as: Transforms Visual appearance Acceleration algorithms Advanced shading techniques (new chapter) Curved surfaces (new chapter)

With topics including: Pixel shaders Subdivision surfaces Intersection algorithms Pipeline tuning

Amazon.com Review One would think that the title of Tomas Moller's and Eric Haines's book, Real-Time Rendering, would be a contradiction in terms. How can such a computationally intensive process as rendering computer graphics ever hope to be done on the fly, in the blink of an eye, without delay--in short, in real time?

The term rendering, as it applies to computer graphics, refers to the mathematically intensive process of creating a picture or sequence of frames based on geometry. The duration of this process is dependent on the complexity of the scene (a forest with many trees and thousands of leaves will take much longer to render than a scene consisting of a white box over a gray background) and the speed of the hardware doing the calculations.

When Pixar's Toy Story was first released, the computer animation community was all abuzz with how it was done, and someone at Pixar mentioned that over 100 SGI workstations were used for rendering the frames over the course of almost two years. Someone else extrapolated this data and figured out that the same movie could have been rendered on one contemporary PC over the course of about 80 years.

The authors deftly answer the question, not only asserting that it can be done, but since this book is a programmer's guide, they list snippets of programming algorithms that help outline how it can be done.

Because the software and hardware is constantly and rapidly evolving due to the insatiable need for more realistic and complex graphics, the book avoids getting too specific. To quote the authors, "The field is rapidly evolving, and so it is a moving target." This lack of specificity doesn't detract from the usefulness of the book, though. Instead, it works at a higher, more abstract level, describing approaches to rendering techniques using generic algorithms. It is up to the programmer to apply these methods to the specific program or system on which it is to be implemented.

Real-Time Rendering describes some very complex methods, and this book is not for the average computer graphics creator. However, if you are working in an industry that depends on real-time rendered animation--like the gaming, medical, or military fields--or you are building the next-generation real-time render engine, this book will offer insight and concepts you can use to build some impressive software. --Mike Caputo

Title page......Page 1
Date-line......Page 2
Contents......Page 3
Preface......Page 7
1 Introduction......Page 11
1.1 Contents Overview......Page 12
1.2 Notation and Definitions......Page 13
2 The Graphics Rendering Pipeline......Page 19
2.1 Architecture......Page 20
2.2 The Application Stage......Page 22
2.3 The Geometry Stage......Page 23
2.4 The Rasterizer Stage......Page 30
2.5 Through the Pipeline......Page 32
3 Transforms......Page 35
3.1 Basic Transforms......Page 37
3.2 Special Matrix Transforms and Operations......Page 47
3.3 Quaternions......Page 54
3.4 Vertex Blending......Page 63
3.5 Projections......Page 67
4.1 Light Sources......Page 77
4.2 Material......Page 79
4.3 Lighting and Shading......Page 80
4.4 Aliasing and Antialiasing......Page 94
4.5 Transparency, Alpha, and Compositing......Page 111
4.6 Fog......Page 116
4.7 Gamma Correction......Page 119
5 Texturing......Page 127
5.1 Generalized Texturing......Page 128
5.2 Image Texturing......Page 139
5.3 Texture Caching and Compression......Page 151
5.4 Multipass Texture Rendering......Page 154
5.5 Multitexturing......Page 156
5.6 Texture Animation......Page 157
5.7 Texturing Methods......Page 158
6 Advanced Lighting and Shading......Page 191
6.1 Radiometry and Photometry......Page 192
6.2 Colorimetry......Page 198
6.3 BRDF Theory......Page 204
6.4 Implementing BRDFs......Page 212
6.5 Vertex Shaders......Page 223
6.6 Pixel Shading......Page 230
6.7 Shading Languages......Page 242
6.8 Motion Blur......Page 246
6.9 Depth of Field......Page 247
6.10 Reflections......Page 248
6.11 Refractions......Page 255
6.12 Shadows......Page 258
6.13 Global Illumination......Page 286
7 Non-Photorealistic Rendering......Page 299
7.1 Toon Shading......Page 300
7.2 Silhouette Edge Rendering......Page 301
7.3 Other Styles......Page 314
7.4 Lines......Page 318
8.1 The Rendering Spectrum......Page 323
8.2 Overview of Algorithms......Page 324
8.3 Billboarding......Page 328
8.4 Lens Flare and Bloom......Page 339
8.5 Particle Systems......Page 341
8.6 Depth Sprites......Page 342
8.7 Hierarchical Image Caching......Page 344
8.8 Full-Screen Billboarding......Page 347
8.9 Skyboxes......Page 348
8.10 Fixed-View Effects......Page 349
8.11 Image Processing......Page 350
8.12 Volume Rendering......Page 352
9 Acceleration Algorithms......Page 355
9.1 Spatial Data Structures......Page 356
9.2 Culling Techniques......Page 367
9.3 Backface and Clustered Backface Culling......Page 369
9.4 Hierarchical View Frustum Culling......Page 373
9.5 Portal Culling......Page 375
9.7 Occlusion Culling......Page 378
9.8 Level of Detail......Page 399
9.10 Point Rendering......Page 411
10 Pipeline Optimization......Page 415
10.1 Locating the Bottleneck......Page 416
10.2 Performance Measurements......Page 419
10.3 Optimization......Page 420
10.4 Balancing the Graphics Pipeline......Page 436
10.5 Multiprocessing......Page 439
11 Polygonal Techniques......Page 447
11.1 Sources of Three-Dimensional Data......Page 448
11.2 Tessellation and Triangulation......Page 450
11.3 Consolidation......Page 457
11.4 Triangle Strips, Fans, and Meshes......Page 464
11.5 Simplification......Page 478
12 Curves and Curved Surfaces......Page 491
12.1 Parametric Curves......Page 492
12.2 Parametric Curved Surfaces......Page 506
12.3 Efficient Tessellation......Page 522
12.4 Implicit Surfaces......Page 536
12.5 Subdivision Curves......Page 537
12.6 Subdivision Surfaces......Page 541
13 Intersection Test Methods......Page 567
13.1 Hardware-Accelerated Picking......Page 568
13.2 Definitions and Tools......Page 569
13.3 Bounding Volume Creation......Page 574
13.4 Rules of Thumb......Page 577
13.5 Ray/Sphere Intersection......Page 578
13.6 Ray/Box Intersection......Page 582
13.7 Ray/Triangle Intersection......Page 588
13.8 Ray/Polygon Intersection......Page 592
13.9 Plane/Box Intersection Detection......Page 596
13.10 Triangle/Triangle Intersection......Page 600
13.11 Triangle/Box Overlap......Page 606
13.12 BV/BV Intersection Tests......Page 608
13.13 View Frustrum Intersection......Page 616
13.14 Shaft/Box and Shaft/Sphere Intersection......Page 624
13.15 Line/Line Intersection Tests......Page 626
13.16 Intersection Between Three Planes......Page 629
13.17 Dynamic Intersection Testing......Page 630
14 Collision Detection......Page 641
14.1 Collision Detection with Rays......Page 643
14.2 Dynamic CD using BSP Trees......Page 644
14.3 General Hierarchical Collision Detection......Page 650
14.4 OBBTree......Page 655
14.5 k-DOPTree......Page 659
14.6 A Multiple Objects CD System......Page 663
14.7 Miscellaneous Topics......Page 667
15.1 Buffers and Buffering......Page 679
15.2 Perspective-Correct Interpolation......Page 690
15.3 Architecture......Page 692
16.1 Everything Else......Page 719
16.2 You......Page 721
A.1 The Euclidean Space......Page 725
A.2 Geometrical Interpretation......Page 728
A.3 Matrices......Page 733
A.4 Homogeneous Notation......Page 741
A.5 Geometry......Page 742
B.1 Definitions......Page 749
B.2 Trigonometric Laws and Formulae......Page 751
References......Page 757
Index......Page 819
Plate I.......Page 846
Plate II.......Page 847
Plate III.......Page 848
Plate IV.......Page 849
Plate VII.......Page 850
Plate VIII.......Page 851
Plate X.......Page 852
Plate XII.......Page 853
Plate XIV.......Page 854
Plate XVI.......Page 855
Plate XVIII.......Page 856
Plate XX.......Page 857
Plate XXI.......Page 858
Plate XXII.......Page 859
Plate XXIII.......Page 860
Plate XXV.......Page 861
Plate XXVII.......Page 862
Plate XXIX.......Page 863
Plate XXX.......Page 864
Plate XXXI.......Page 865
Plate XXXII.......Page 866
Plate XXXIV.......Page 867
Plate XXXV.......Page 868
Plate XXXVII.......Page 869
Plate XXXVIII.......Page 870
Plate XL.......Page 871
Plate XLII.......Page 872
Plate XLIV.......Page 873
Plates XLV.......Page 874
Plate XLVI.......Page 875
Plate XLVIII.......Page 876
Plate XLIX.......Page 877