3D STUDIO MAX R3 宝典/美国IDG"宝典"丛书

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isbn号码:9787505360655
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  • 3D Studio MAX
  • 3ds Max
  • 图形设计
  • 计算机图形学
  • 建模
  • 渲染
  • 动画
  • IDG
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具体描述

计算机图形学与三维建模技术前沿探索 图书名称: 计算机图形学与三维建模技术前沿探索 内容简介: 本书聚焦于当代计算机图形学领域最核心的技术发展、前沿理论探索以及实际应用中的创新实践。旨在为资深的图形学研究人员、高端三维动画制作师、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)工程师,以及对高精度实时渲染技术有深入需求的专业人士,提供一套全面、深入且富有洞察力的技术指南。本书内容避免对任何特定软件版本的操作手册进行罗列,而是致力于剖析底层算法、核心数学原理与跨平台解决方案的构建逻辑。 第一部分:几何表示与拓扑结构的高级处理 本部分深入探讨了三维数据结构在处理复杂形体时的挑战与优化策略。传统的多边形网格(Polygon Mesh)在描述有机曲面和高细节特征时,其存储效率和编辑复杂度日益成为瓶颈。 章节一:细分曲面与NURBS的现代应用。 我们将详尽解析Catmull-Clark、Loop等主流细分算法的数学基础,重点关注其在保持边界连续性和处理尖锐特征之间的平衡机制。同时,探讨NURBS曲面在工业设计和高精度建模中的回潮,特别是其与参数化建模的集成方法,以及如何利用黎曼几何的概念来优化曲面重构的质量。 章节二:隐式曲面与体素化技术。 针对需要精确捕捉拓扑变化(如布尔运算)的场景,本书详细阐述了SDF(Signed Distance Function)的构建与优化。我们将深入比较基于粒子集的隐式建模(如Poisson表面重建)与基于深度学习的神经辐射场(NeRF)的内在差异,着重分析它们在数据驱动型场景重建中的性能表现和局限性。重点在于如何高效地将高维隐式表示转换为可渲染的三角面片,即高效的等值面提取算法(如Marching Cubes的加速变体)。 章节三:数字人体与皮肤建模的解剖学基础。 这一章节将图形学理论与生物力学紧密结合。内容涵盖皮肤的多层结构(表皮、真皮、皮下组织)的物理光学特性,如次表面散射(SSS)的精确数值模拟。我们不仅分析了基于蒙特卡洛路径追踪的全局SSS计算,还介绍了适用于实时渲染的近似模型,如屏幕空间次表面散射(SSSSS)和各向异性散射模型的优化。此外,探讨了基于骨骼和肌肉系统的形变控制(Skeletal Deformation)的数学稳定性问题。 第二部分:光影交互与渲染方程的求解 本部分的核心在于对光线如何在复杂场景中传播和交互的深入理解,这是构建逼真视觉体验的基石。 章节四:渲染方程的深入解析与求解器。 从Kajiya的原始渲染方程出发,本书系统地回顾了经典的光线追踪(Ray Tracing)和光栅化(Rasterization)范式的演进。重点放在现代路径追踪器中的重要技术,例如:重要性采样(Importance Sampling)策略的改进,特别是针对高动态范围(HDR)光源和复杂BRDFs(双向反射分布函数)的组合采样。我们将比较Metropolis Light Transport (MLT) 与朴素路径追踪在收敛速度和噪声抑制方面的优劣。 章节五:基于物理的渲染(PBR)的材料建模。 详细剖析了微表面理论(Microfacet Theory)在构建真实感材料中的核心作用。内容覆盖Cook-Torrance、GGX等主流的法线分布函数(NDF)的推导,以及如何将电磁学原理(如菲涅尔效应)精确地整合到BRDF模型中。此外,还探讨了各向异性材料(如拉丝金属、布料纤维)的建模挑战,以及如何使用定制化的BRDF来模拟复杂的表面纹理。 章节六:实时全局光照的进步。 实时渲染领域是本书的重点之一。内容聚焦于屏幕空间技术(SSAO, SSR)的局限性及其超越方法。深度分析了基于探针(Probes)的反射探针技术、辐射度(Radiosity)的现代变体,以及最前沿的基于光线追踪的全局光照(RTGI)解决方案,如混合体素光照(Voxel Cone Tracing)和屏幕空间光线追溯技术(Screen-Space Ray Tracing)的优化与去噪策略。 第三部分:动画、仿真与交互式计算 本部分关注动态过程的模拟、物理世界的精确再现,以及人机交互在高保真度环境中的实现。 章节七:物理驱动的动力学仿真。 涵盖刚体动力学(Rigid Body Dynamics)的核心求解器,重点在于约束求解器(如Sequential Impulse Solver)的数值稳定性和性能优化。针对柔性体(Cloth, Soft Body)的模拟,深入探讨了基于有限元法(FEM)和基于位置的动力学(PBD)的差异,特别是PBD如何在保持视觉质量的同时,实现高效的并行化计算。 章节八:流体与粒子系统的复杂交互。 针对烟雾、火焰和液体的复杂表现,本书对比了基于网格的(Eulerian)方法和基于粒子的(Lagrangian)方法。重点介绍如何利用网格自由度(FLIP/PIC)方法来处理不可压缩流体的高保真模拟,以及如何通过数据驱动的方法(如训练神经网络预测流场)来加速传统流体求解器的计算过程。 章节九:交互与感知:VR/AR环境下的渲染优化。 探讨了高刷新率和低延迟对渲染流水线提出的新要求。内容包括视锥体剔除(Frustum Culling)和遮挡剔除(Occlusion Culling)的高效硬件实现,以及如何利用注视点渲染(Foveated Rendering)技术,根据人眼焦点动态分配渲染资源,从而在不牺牲核心视觉质量的前提下,显著降低计算负荷。此外,也涉及了空间音频的渲染算法与场景几何的耦合。 本书的叙述风格严谨而富有逻辑性,旨在提供坚实的理论基础,而非停留在表面的工具使用技巧,以期指导读者理解并构建下一代的三维图形系统。

作者简介

目录信息

读后感

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在我接触《3D STUDIO MAX R3 宝典》这本书的时候,我刚刚开始我的独立游戏开发项目。资金有限,人员也少,所以很多事情都得自己摸索。MAX是我选用的主要3D建模和动画工具,而这本书,可以说是我的“救命稻草”。我记得当时我们游戏需要一个风格化的场景,但我对3D建模只是“会一点点”的程度,很多细节都处理不好。我花了大量的时间,几乎是逐字逐句地研读这本书里关于“场景搭建”和“环境艺术”的章节。它不仅仅讲了如何创建地形、建筑,还涉及了如何利用材质和贴图来营造氛围,如何通过灯光来引导玩家的视线。我特别喜欢它关于“次世代材质”的一些早期讲解,虽然R3版本可能没有现在这么先进的PBR流程,但它已经开始引入一些“细节层次”的概念,比如如何用凹凸贴图和法线贴图来模拟表面的细节,这对我后面理解更高级的渲染技术非常有帮助。而且,这本书里还包含了关于“渲染引擎”的介绍,它解释了不同渲染器的特点和适用场景,比如当时非常流行的 V-Ray 和 Mental Ray 的早期版本。这让我明白,好的模型和好的渲染是相辅相成的。我至今还记得,我跟着书里关于“室内场景照明”的教程,设置了一个非常有氛围感的房间,虽然渲染速度很慢,但最终的效果让我对自己的能力有了极大的信心。这本书对我来说,不仅仅是一本技术书籍,更是一种“解决方案”。

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我拿到《3D STUDIO MAX R3 宝典》这本书,纯粹是出于一种“学习”的冲动。我当时对计算机图形学产生了极大的兴趣,想要深入了解3D建模和渲染的实际应用,而MAX又是当时最主流的3D软件之一。这本书的出现,就像及时雨。它给我的感觉是,它不仅仅是在教你如何操作软件,更是在传递一种“思维方式”。例如,在讲解高级建模技巧时,它并没有仅仅停留在“点击这个按钮,拉伸这个面”的层面,而是会去分析一个模型是如何构建的,从大的形状到小的细节,以及为什么要这样构建。我记得在学习“多边形建模”和“NURBS建模”的对比章节时,我才真正理解了不同建模方法的优劣势,以及在什么场景下选择哪种方法会更高效。书里关于“动画”部分的讲解也相当详尽,从关键帧动画的基础,到骨骼绑定、蒙皮,再到各种运动捕捉的初步概念,都做了非常好的介绍。我当时尝试着跟着书里做一个简单的角色走路动画,虽然过程曲折,但最终看到模型动起来的那一刻,成就感是无与伦比的。这本书还有一个特点,就是它对一些“插件”和“扩展性”也有所提及,虽然R3版本相对较老,但它已经为我打开了了解MAX生态系统的大门,知道除了自带的功能,还有很多第三方工具可以帮助我们实现更复杂的效果。总的来说,这本书让我对3D制作有了更系统、更深入的认识,它不仅仅是停留在“知其然”,更是让我去“知其所以然”。

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说实话,当初买《3D STUDIO MAX R3 宝典》完全是因为身边几个做设计的朋友都强烈推荐,他们说这本是那个时期最权威、最全面的 MAX 指南了。我当时正准备转行做游戏开发,对3D建模这块儿完全是新手,听到“宝典”两个字,就觉得肯定够分量。拿到书后,我被它的厚度和内容所震撼。它真的把3D Studio Max R3 这个软件的方方面面都讲到了,而且是那种深入骨髓的讲解。我印象最深的是关于“材质编辑器”那一章,它不仅仅是罗列了各种材质类型和参数,而是非常详细地解释了反射、折射、高光、凹凸贴图等等概念是如何工作的,以及如何在 MAX 里设置它们来模拟现实世界中的各种材质。当时我特别喜欢用它来制作逼真的金属和玻璃效果,花了大量时间去尝试调整参数,研究那些细微的区别。书里关于灯光的部分也做得非常出色,从基础的定向灯、点光源,到更复杂的区域光、聚光灯,再到全局光照的初步介绍,都解释得非常到位。我至今还记得,跟着书里的教程,我第一次学会了如何设置一个简单但效果显著的“三点布光法”,那对我的画面表现力提升了不止一点点。而且,这本书的排版也非常人性化,知识点分散得很开,不会让人感到信息过载。遇到不懂的地方,随时可以翻到对应的章节,找到清晰的解释和图示。这本书让我对MAX的理解,从一个只会点点鼠标的“小白”,提升到了一个能够理解其背后原理的“半专业”人士。

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《3D STUDIO MAX R3 宝典》这本书,对我来说,就像是一本“建筑蓝图”。我当时是一名室内设计师,想要将3D建模和渲染技术引入到我的设计流程中,但对MAX软件一窍不通。这本书给了我一个非常清晰的指导。它从基础的“创建场景”开始,到如何绘制墙体、门窗,如何放置家具,每一个步骤都讲解得非常细致。我印象最深刻的是关于“材质和贴图”的章节,它详细地解释了如何为不同的物体赋予逼真的材质,比如大理石、木地板、墙纸等等。我当时花了很多时间去研究如何调整这些材质的参数,以及如何使用贴图来模拟表面的纹理和光泽。我记得我跟着书里的教程,为我的一个设计项目制作了一个逼真的3D效果图,客户看到后赞不绝口,这让我对MAX软件的能力有了更深的认识。而且,这本书还涉及了“灯光设置”和“相机视角”的讲解。它不仅仅是告诉你如何放置灯光,更重要的是解释了灯光是如何影响空间感和氛围的,以及如何选择合适的相机视角来更好地展示设计。我记得我当时尝试着设置了一个非常柔和的自然光效果,配合温暖的室内灯光,最终的渲染图效果非常出色。这本书对我来说,不仅仅是一本工具书,更是一次“业务升级”。

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当初我购买《3D STUDIO MAX R3 宝典》这本书,完全是因为我当时在一家小型广告公司工作,老板要求我学习MAX来制作一些简单的宣传动画。说实话,我之前对3D动画一无所知,感觉非常迷茫。拿到这本书后,我被它那种“从零开始”的教学方式所打动。它不像那些高阶教程,上来就讲复杂的动画原理,而是从最基本的界面操作、视图控制开始,一步一步地引导你熟悉软件。我记得我花了很多时间去学习“参数化建模”,比如如何创建和编辑圆柱体、球体,以及如何使用“挤出”、“倒角”等命令来改变模型的形状。然后,它又循序渐进地讲解了“多边形建模”的技巧,比如如何添加细分、如何进行边循环和面选择。最让我感到兴奋的是,它还讲解了“材质和纹理”的应用。我记得我跟着书里的教程,给一个简单的汽车模型贴上了逼真的轮胎纹理和金属车漆材质,那是我第一次感受到3D模型的“生命力”。虽然R3版本现在看来已经很老了,但这本书里讲解的很多基础知识,比如“UVW展开”和“贴图坐标”,至今仍然是3D建模的基础。而且,它还涉及了“灯光和渲染”的基础概念,让我初步了解了如何通过灯光来营造氛围,以及如何设置渲染参数来获得高质量的图像。这本书对我来说,不仅仅是一本工具书,更是一次“能力觉醒”。

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拿到《3D STUDIO MAX R3 宝典》这本书,感觉就像是找到了一本“武林秘籍”。我当时是一个初出茅庐的平面设计师,对3D领域充满了好奇,但又不知从何下手。MAX R3 这个版本,对于我来说,既是过去,也是一个重要的学习起点。这本书给我的感觉是,它用非常直观、易懂的方式,将MAX这个庞大的软件系统化地呈现在我面前。我印象最深刻的是它对“工具”的讲解,它不是简单地告诉你这个按钮是做什么的,而是会解释这个工具背后的原理,以及在不同的应用场景下如何灵活运用。我记得我当时花了很多时间研究“UVW展开”和“贴图烘焙”的章节,虽然那个时候的贴图烘焙技术还比较初级,但它已经为我打下了理解UV映射和纹理制作的基础。我当时用它来为一些海报设计添加3D元素,比如一个逼真的产品模型,或者一个富有空间感的背景。这本书里关于“材质编辑器”的讲解,是我学习的重点。它详细地解释了各种贴图的作用,以及如何通过调整参数来模拟不同材质的质感,比如光滑的塑料、粗糙的木头,甚至是金属的反射效果。我记得我当时尝试着制作一个充满复古感的物品,通过反复调整材质参数,最终得到了一个非常令人满意的效果。这本书让我对3D建模和渲染有了一个全新的认识,也为我后续在设计中引入3D元素打下了坚实的基础。

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我接触《3D STUDIO MAX R3 宝典》这本书,更多的是出于一种“挑战”的心态。我当时是一名对CG行业充满热情的学生,想要在MAX R3 这个版本上打下坚实的基础。这本书给我最大的感觉是它的“深度”和“广度”。它不仅仅是教你如何操作软件,更是在传授一种“工程思维”。我记得我花了很多时间去研究它关于“插件和扩展”的章节。虽然R3版本相对老旧,但它已经为我展示了MAX软件强大的可扩展性,以及如何通过第三方插件来实现更复杂的功能。我当时尝试着去寻找一些与R3兼容的插件,比如一些渲染器或者建模工具,来丰富我的学习内容。而且,这本书对“脚本编程”也做了一些初步的介绍,虽然我当时理解起来比较吃力,但它让我意识到,对于MAX这样的软件,掌握一定的脚本能力,可以极大地提高工作效率。我记得我跟着书里的例子,尝试写了一个非常简单的MAXScript脚本,来自动化一些重复性的操作,虽然功能非常有限,但这个过程让我感受到了编程的魅力。这本书让我认识到,学习MAX不仅仅是学习软件本身,更要关注其生态系统和潜在的扩展能力。

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我对《3D STUDIO MAX R3 宝典》这本书的记忆,更多的是一种“探索”和“发现”的过程。当时我正在学习游戏开发,对3D美术部分非常感兴趣,但又缺乏系统的指导。MAX R3 这个版本,可以说是那个时代的标杆,而这本书,则是通往这个标杆的“地图”。我当时特别喜欢它关于“模型优化”和“低多边形建模”的章节。它不仅仅教你如何创建一个模型,更重要的是告诉你如何创建一个“可用”的模型,如何控制面数,如何设置法线,这些都是游戏开发中非常重要的概念。我记得我跟着书里的教程,用很低的多边形数量,但通过巧妙的UV展开和贴图,制作出了一个看起来相当精细的道具模型,这让我对3D建模的“效率”有了深刻的理解。而且,这本书还涉及了“骨骼绑定”和“蒙皮”的基础知识。虽然R3版本的骨骼系统可能没有现在这么强大,但它已经为我打开了理解角色动画的大门。我当时尝试着给一个简单的角色模型绑定骨骼,然后尝试让它做出简单的动作,虽然效果粗糙,但这个过程让我对“模型动起来”有了初步的概念。这本书还对“动画曲线编辑器”做了一定的介绍,让我知道动画不仅仅是关键帧的堆砌,还可以通过曲线来调整运动的节奏和力度。总而言之,这本书让我认识到,3D建模不仅仅是“创造”,更是“优化”和“表现”。

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拿到《3D STUDIO MAX R3 宝典》这本书,对我而言,更像是在翻阅一本“历史教科书”。我当时正处于一个技术快速发展的时期,对3D动画行业充满憧憬,但又对老版本软件的教学内容有些疑虑。这本书最大的特点是它非常扎实地讲解了3D Studio Max R3 的核心功能。我记得我花了大量的时间去研究它关于“材质编辑器”的深入讲解,它不仅仅是介绍了各种贴图类型,还非常详细地解释了这些贴图是如何影响最终渲染效果的,比如反射贴图的衰减、高光贴图的强度等等。我当时尝试着去模拟一些非常规的材质,比如流动的液体或者燃烧的火焰,虽然R3版本的渲染能力有限,但这本书给了我足够多的理论基础来尝试各种可能性。而且,它还对“粒子系统”做了初步的介绍,这让我对如何创建一些动态效果,比如烟雾、火焰、雨雪等有了初步的了解。虽然现在看来,R3的粒子系统已经非常基础,但它为我打开了对“特效制作”这个领域的兴趣。我记得我跟着书里的教程,尝试制作了一个简单的喷泉效果,虽然效果不尽如人意,但这个过程让我对参数化动画有了更深的理解。这本书让我认识到,即使是老版本软件,其核心的原理和概念,仍然具有重要的参考价值。

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我当时拿到这本《3D STUDIO MAX R3 宝典》的时候,简直是如获至宝。要知道,那会儿3D动画和建模才刚刚起步,很多概念对我来说都像天书。我记得我大学毕业没多久,就想着要进入这个行业,但实际操作起来却处处碰壁。当时网上资源少得可怜,就算有,也是零零散散,不成体系。当我翻开这本书的第一页,那种系统性、那种条理清晰的讲解立刻就吸引了我。它不像某些教材那样,上来就讲一堆枯燥的理论,而是从最基础的操作开始,一步步地引导你熟悉软件的界面、工具栏,甚至每一个小小的按钮的功能都解释得明明白白。我尤其喜欢它在介绍基础建模时,那种循序渐进的方式。从创建最简单的几何体,到如何通过编辑顶点、边、面来塑造复杂的形状,每一个步骤都配有大量的截图和清晰的步骤说明。我记得当时我花了一个周末的时间,跟着书里的教程,一点一点地抠出了一个简单的桌子模型。虽然现在看来那个模型很粗糙,但那是我第一次真正感受到3D建模的乐趣,也让我对这个软件产生了浓厚的兴趣。更重要的是,这本书不仅仅是教你怎么“用”软件,它还隐隐约约地透漏出一些设计理念和工作流程。比如,它在介绍材质和贴图的时候,会稍微提及一些 PBR(物理渲染)的早期概念,虽然当时还没有现在这么成熟,但已经为我打下了很好的基础。这本书对我来说,不仅仅是一本技术手册,更像是一个启蒙老师,让我走进了3D数字世界的奇妙大门。

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