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☆☆☆☆☆

出版者:人民邮电出版社

作者:徐士良

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2001-10-1

价格:17.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115092045

丛书系列:

图书标签:

C语言
程序设计
教程
入门
编程
计算机
教材
学习
基础
算法

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具体描述

C语言程序设计教程，ISBN：9787115092045，作者：徐士良编著

计算机图形学基础与实践本书导言在信息技术日新月异的今天，图形和图像处理已渗透到我们生活的方方面面，从电影特效、虚拟现实到医学影像、工业设计，无不依赖于强大的计算机图形学理论与技术支撑。本书旨在为读者系统、深入地介绍计算机图形学的核心概念、基本算法以及现代图形编程实践。我们力求在理论深度与工程应用之间找到最佳平衡点，使读者不仅理解“如何做”，更能明白“为何如此做”。第一部分：图形学基础理论本部分奠定坚实的数学和几何基础，这是理解和实现任何高级图形技术的基石。第一章几何基础与变换本章首先回顾必要的线性代数知识，包括向量运算、矩阵乘法以及齐次坐标系的引入。重点讲解二维和三维空间中的基本几何变换：平移、旋转、缩放。深入探讨复合变换的原理和实现顺序的重要性。我们将详细阐述欧拉角（Euler Angles）在旋转中的局限性，并引入四元数（Quaternions）作为更稳定、更通用的旋转表示方法，及其在插值中的应用。同时，介绍几何对象（如点、线、多边形）的表示方法，为后续的建模打下基础。第二章观察与投影有效的图形渲染依赖于精确的观察模型。本章聚焦于如何将三维世界中的场景投影到二维屏幕平面上。我们将系统介绍视图变换（Viewing Transformation）的建立过程，包括定义摄像机位置、观察方向和“向上”向量。随后，深入剖析两种核心投影技术：正交投影（Orthographic Projection）和透视投影（Perspective Projection）。针对透视投影，我们将详细解析截锥体（View Frustum）的概念及其与投影矩阵的对应关系。讨论视口变换（Viewport Transformation）如何将规范化的设备坐标映射到屏幕像素坐标系。第三章光栅化原理光栅化是将几何模型转换为屏幕像素集合的过程。本章从底层原理出发，介绍像素、分辨率和扫描转换的概念。核心内容包括：直线（如Bresenham算法）和圆（如中点圆算法）的扫描转换实现。对于多边形的扫描转换，重点讲解边函数（Edge Function）和Slab技术，如何高效地填充任意凹凸多边形，并讨论处理水平边和顶点处的特殊情况。本章还将初步涉及抗锯齿（Anti-aliasing）的基础思想。第二部分：三维模型与表示本部分探讨如何使用计算机语言描述和构建复杂的三维场景。第四章几何建模技术本章介绍描述真实世界物体的常见方法。首先介绍参数曲面（Parametric Surfaces）的基础，包括贝塞尔曲线（Bézier Curves）和B样条曲线（B-Splines）。详细分析这些曲线的控制点、局部/全局控制性以及求值方法。接着，扩展到曲面建模，如贝塞尔曲面和NURBS（非均匀有理B样条），阐述它们在工业设计中的强大能力。此外，还将简要介绍基于多边形网格的隐式曲面方法，如等值面提取算法（如Marching Cubes）。第五章纹理映射与表面细节为了增加场景的真实感，纹理是必不可少的。本章从二维图像到三维表面的映射过程入手。讲解纹理坐标的定义（UV坐标）和纹理映射的实现，包括点采样和插值过滤（如最近邻、双线性过滤）。深入讨论纹理坐标的重复、钳位和镜像模式。最后，介绍高级的纹理技术，如环境贴图（Environment Mapping）用于模拟反射，以及纹理坐标的程序化生成。第三部分：高级渲染技术本部分聚焦于模拟真实光照和材质，实现逼真的视觉效果。第六章局部光照模型本章是实现表面色彩和亮度的核心。详细介绍经典的光照模型，如环境光、漫反射光（Lambertian Model）和镜面反射光（Phong/Blinn-Phong模型）。重点分析法线、视线向量、光源方向和半角向量之间的几何关系。讨论材质参数（如颜色、高光系数）如何与光照公式结合，计算出像素的最终颜色。此外，还会介绍如何通过法线贴图（Normal Mapping）和凹凸贴图（Bump Mapping）在不增加几何复杂度的情况下，模拟出表面的微观细节。第七章深度与消隐技术在三维场景中，物体之间存在遮挡关系，必须正确处理深度信息以避免渲染错误。本章系统介绍消隐（Hidden Surface Removal）算法。首先深入讲解Z-Buffer（深度缓冲）的工作原理、实现细节和性能考量。随后，讨论画家算法（Painter's Algorithm）的适用范围和局限性。对于更精确的遮挡处理，介绍二进制空间划分（BSP Tree）的构建和遍历方法。第八章走查与光线追踪入门本章引入更先进的、基于物理的光线追踪方法。详细阐述光线追踪的采样过程，从屏幕像素发射光线，并计算其与场景中几何体的交点。重点讲解光线与平面、球面等基本二次曲面的求交算法。在交点处，讨论如何递归地追踪反射光线和折射光线，以模拟镜面和透明材质。最后，概述蒙特卡洛（Monte Carlo）积分在全局光照计算中的基本思想。第四部分：现代图形编程实践本部分将理论与最新的硬件加速技术相结合，引导读者进行实际的图形程序开发。第九章图形管线与GPU编程本章介绍现代图形处理单元（GPU）的工作架构，即可编程渲染管线。详细解析顶点处理器（Vertex Shader）和片段处理器（Fragment Shader）的功能和工作流程。阐述如何使用着色语言（如GLSL或HLSL）编写自定义的顶点处理逻辑（如骨骼动画、非线性形变）和片段着色逻辑（如自定义光照模型、后期处理）。讨论数据流的组织，如顶点缓冲对象（VBO）和索引缓冲对象（EBO）的使用。第十章性能优化与后期处理高效的渲染要求对性能有深刻理解。本章探讨优化策略，包括剔除技术（视锥体剔除、背面剔除）、LOD（细节层次）系统以及批处理的优势。同时，介绍强大的后期处理技术，这些技术在片段着色器中对整个屏幕图像进行操作。具体内容包括屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）、运动模糊（Motion Blur）和景深（Depth of Field）的实现原理与Shader编写技巧。附录附录提供常用的数学库函数参考、标准几何体数据结构定义，以及一个基于现代图形API（如OpenGL或Vulkan）的最小化渲染框架的快速入门指南，以供读者快速上手实践。本书特色本书不仅关注传统算法的精确性，更强调与现代GPU编程模型的结合。每章后的“实践思考”部分引导读者将理论转化为代码实现。本书适合计算机科学、数字媒体技术等相关专业的高年级学生、研究生以及希望深入了解图形渲染引擎开发的工程师阅读。通过本书的学习，读者将建立起从几何建模到逼真渲染的完整知识体系，并具备开发高性能三维图形应用的能力。

作者简介

目录信息

第1章绪论
第2章程序的基本组成
第3章选择结构
第4章循环结构
第5章模块设计
第6章数组
第7章指针
第8章结构体与联合体
第9章文件
第10章位运算
附录1 基本ASCII码表
附录2 Turbo C常用库函数
附录3 条件编译命令
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为编程初学者量身定制的，翻开它就像是走进了一个友好的引导空间。作者的叙述方式非常平易近人，没有那种高高在上的技术术语堆砌，而是像一个经验丰富的老师在旁边耐心讲解。我记得最清楚的是关于指针的部分，那块内容通常是很多人的“拦路虎”，但在这本书里，它被分解得非常细致，每一个操作符的含义、内存的分配和释放，都配有清晰的图示和代码示例。读完这一章，我感觉之前笼罩在心头的迷雾一下子散去了，对C语言的核心机制有了非常直观的理解。而且，它不仅仅停留在理论讲解，每讲完一个知识点，都会立刻跟进一个“动手实践”的小练习，确保读者能够即时巩固所学，这种即时反馈的学习模式对于建立信心至关重要。我尤其欣赏的是，书中对常见错误和陷阱的预警，这些经验之谈在其他教材中往往被一带而过，但这本书却将其视为重点，让我少走了很多弯路。这本书的结构设计也十分合理，从最基础的变量类型、流程控制，到函数、数组，再到文件操作和结构体，层层递进，逻辑性极强，让人感觉学习的每一步都是坚实而有意义的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，让我这个自认为有些基础的进阶学习者都感到惊喜。它并没有止步于C语言的基础语法教学，而是深入到了很多实际开发中经常会遇到的“灰色地带”。比如，关于内存对齐的底层原理，书中用非常精妙的比喻和图解进行了剖析，让我明白了为什么编译器会进行那样的内存布局调整，这对理解性能优化至关重要。此外，书中对C标准库函数的使用规范和注意事项讲解得非常到位，特别是涉及到字符串处理和输入输出时，那些可能导致缓冲区溢出的隐患都被明确指了出来，并给出了安全的替代方案。最让我受益匪浅的是关于预处理器宏的高级用法和陷阱分析。很多教材会轻描淡写地带过宏定义，但这本书却花了大量的篇幅去讨论如何写出健壮、可维护的宏，这对于编写大型项目至关重要。这本书的价值在于，它不仅教你“怎么做”，更教你“为什么这么做”，以及“在什么情况下不应该这么做”，这种深层次的思考引导，是真正区分优秀教程和普通教材的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

从一个项目驱动学习的角度来看，这本书的实践性设计简直是教科书级别的。它没有采用那种零散的、孤立的代码片段来讲解知识点，而是巧妙地设置了贯穿全书的“迷你项目”线索。比如，从最开始的简易计算器，到中间的数据结构实现，再到最后尝试构建一个简单的文本文件解析器，每一个阶段的学习成果都能立即应用到实际的构建过程中去。这种循序渐进的项目导向，让学习过程充满了成就感。我特别喜欢书中那些“挑战性任务”，它们往往需要综合运用前面学到的好几个知识点，没有现成的答案可以直接套用，迫使你必须独立思考和调试。这种从“学习语法”到“解决问题”的转变，是学习任何编程语言最难跨越的一步，而这本书恰到好处地搭建了一座桥梁。每完成一个小任务，都会有一种“我真的能用C语言做点东西了”的实在感，这比单纯刷题要有效得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是其独特的哲学层面的探讨，它超越了纯粹的技术手册范畴。作者似乎在试图告诉读者，C语言不仅仅是一门工具，更是一种思维方式。在介绍完各种复杂的控制结构后，书中有一段关于“代码的艺术性”的讨论，强调了简洁性、可读性和效率之间的权衡。这让我开始反思自己过去写代码时的习惯——很多时候为了快速实现功能而牺牲了代码的清晰度。书中引用了许多经典的代码范例，对比了不同实现方式的优劣，让读者在潜移默化中建立起对“好代码”的审美标准。特别是关于调试技巧的部分，它没有简单地罗列GDB命令，而是探讨了面对Bug时应有的逻辑分析思路和排除问题的策略，这是一种更高维度的技能。它教会我的不是如何快速找到那个分号错了的位置，而是如何在面对一个从未见过的系统错误时，保持冷静并系统地定位问题的根源。这本书真正培养的是一个独立思考和解决复杂问题的工程师思维，而非仅仅是一个代码的执行者。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对很多技术书籍的排版和设计都有些审美疲劳，但这本书的视觉体验却让我眼前一亮。它的版式设计非常注重读者的阅读舒适度，字体的选择恰到好处，行间距和段落间的留白都拿捏得非常精准，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更值得称赞的是，代码块的展示方式。代码并不是简单地贴在那里，而是使用了醒目的背景色和清晰的语法高亮，关键变量和函数调用被巧妙地加粗或用不同颜色标记出来，这极大地提升了代码的可读性。在讲解复杂算法或数据结构时，书中穿插的流程图和伪代码块，简直是神来之笔，它们将抽象的逻辑具象化了。我甚至觉得，这本书的编辑和设计师功力深厚，他们深知技术书籍不仅要传授知识，还要提供愉悦的阅读体验。这种对细节的极致追求，让我觉得作者和出版方是真的用心在做一本好书，而不是敷衍了事地堆砌技术文档。它不仅仅是工具书，更像是一本精心制作的、值得收藏的参考书。

评分☆☆☆☆☆