OpenGL编程指南（原书第6版）|（美）Dave Shreiner, Mason Woo, Jackie Neider, Tom Davis著|机械工业出版社

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OpenGL编程指南（原书第6版）

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作者：（美）Dave Shreiner, Mason Woo, Jackie Neider, Tom Davis著	出版社：机械工业出版社
译者：徐波译	丛书名：
出版日期：2008-8-1	上架日期：2008-8-29 11:03:00
ISBN：7111242017	页数：版次：1-1
开本：16	装帧：

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【读者评论】

内容简介
本书以清晰的语言、丰富的实例以及翔实的内容描述了OpenGL的功能以及许多计算机图形技巧。全书共15章，包括OpengGL简介、状态管理和绘制几何物体、视图、颜色、光照、混合、抗锯齿、雾、多边形偏移、显示列表、绘制像素、位图、字体、图像、纹理贴图、帧缓冲区、分格化和二次方程表面、求值器和NURBS、选择和反馈、OpenGL高级技巧以及OpenGL着色语言等内容。本书对OpenGL以及OpenGL实用函数库提供了全面而又权威的介绍，素有“OpenGL红宝书”之美誉。第6版在第5版的基础上进行了全面修订，涵盖了OpenGL2.1版本的最新特性。

目录
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目 录
前  言	III
本书内容	III
第六版的新增内容	IV
阅读本书所需要的预备知识	V
如何获取本书示例程序的源代码	V
Nate Robin的OpenGL教程	VI
勘误表	VI
风格约定	VI
第1章 OpenGL简介	1
1.1 什么是OpenGL？	1
1.2 一段简单的OpenGL代码	3
1.3 OpenGL函数的语法	5
1.4 OpenGL是个状态机	6
1.5 OpenGL渲染管线	6
1.5.1 显示列表	7
1.5.2 求值器	7
1.5.3 基于顶点的操作	7
1.5.4 图元装配	8
1.5.5 像素操作	8
1.5.6纹理装配	8
1.5.7光栅化	8
1.5.8片断操作	9
1.6 OpenGL相关的函数库	9
1.6.1包含文件	10
1.6.2 GLUT，OpenGL实用工具包	11
1.7 动画	13
1.7.1 暂停刷新	14
1.7.2 动画 = 重绘 + 交换	15
第2章 状态管理和绘制几何物体	16
2.1 绘图工具箱	17
2.1.1 清除窗口	17
2.1.2 指定颜色	19
2.1.3 强制完成绘图操作	20
2.1.4 坐标系统工具箱	22
2.2描述点、直线和多边形	22
2.2.1 什么是点、直线和多边形？	23
2.2.2 指定顶点	25
2.2.3 OpenGL几何图元	26
2.3 基本状态管理	30
2.4 显示点、直线和多边形	31
2.4.1点的细节	31
2.4.2直线的细节	31
2.4.3 多边形的细节	33
2.5 法线向量	37
2.6 顶点数组	38
2.6.1 步骤1：启用数组	40
2.6.2 步骤2：指定数组的数据	40
2.6.3 步骤3：解引用和渲染	42
2.7 缓冲区对象	49
2.7.1 创建缓冲区对象	49
2.7.2 激活缓冲区对象	50
2.7.3 用数据分配和初始化缓冲区对象	50
2.7.4 更新缓冲区对象的数据值	52
2.7.5 清除缓冲区对象	53
2.7.6 使用缓冲区对象存储顶点数据数据	53
2.8 属性组	54
2.9 关于创建多边形表面模型的一些提示	56
2.9.1 例子：创建一个二十面体	58
第3章 视图	61
3.1 简介：照相机比喻	62
3.2.1 一个简单的例子：绘制立方体	64
3.1.2 通用的变换函数	67
3.2 视图和模型变换	68
3.2.1 对变换进行思考	68
3.2.2 模型变换	70
3.2.3 视图变换	73
3.3 投影变换	77
3.3.1 透视投影	77
3.3.2 正投影	79
3.3.3 视景体裁剪	80
3.4 视口变换	80
3.4.1 定义视口	81
3.4.2 变换深度坐标	82
3.5 和变换相关的故障排除	82
3.6 操纵矩阵堆栈	84
3.6.1模型视图矩阵堆栈	85
3.6.2投影矩阵堆栈	86
3.7 其它裁剪平面	86
3.8 一些组合变换的例子	88
3.8.1 创建太阳系模型	88
3.8.2 创建机器人手臂	89
3.9 逆变换和模拟变换	90
第4章 颜 色	93
4.1 颜色感知	94
4.2 计算机颜色	95
4.3  RGBA和颜色索引模式	96
4.3.1 RGBA显示模式	97
4.3.2 颜色索引模式	98
4.3.3 在RGBA和颜色索引模式中进行选择	99
4.3.4 切换显示模式	100
4.4 指定颜色和着色模型	100
4.4.1 在RGBA模式下指定颜色	100
4.4.2 在颜色索引模式下指定颜色	101
4.4.3 指定着色模型	102
第5章 光照	104
5.1 隐藏表面消除工具箱	105
5.2 现实世界和OpenGL光照	107
5.2.1 环境光、散射光、镜面光和发射光	107
5.2.2 材料颜色	108
5.2.3 光和材料的RGB值	108
5.3 一个简单的例子：渲染光照球体	109
5.3.1 为每个物体的每个顶点定义法线向量	109
5.3.2 创建、定位和启用光源	110
5.3.3 选择光照模型	110
5.3.4 为场景中的物体定义材料属性	110
5.3.5 一些重要注意事项	111
5.4 创建光源	111
5.4.1 颜色	112
5.4.2 位置和衰减	112
5.4.3 聚光灯	114
5.4.4 多光源	114
5.4.5 控制光源的位置和方向	115
5.5 选择光照模型	118
5.5.1 全局环境光	118
5.5.2 局部的观察点或无限远的观察点	119
5.5.3 双面光照	119
5.5.4镜面辅助颜色	119
5.5.5 启用光照	120
5.6 定义材料属性	120
5.6.1散射和环境反射	121
5.6.2 镜面反射	122
5.6.3发射光颜色	122
5.6.4更改材料属性	122
5.6.5 颜色材料模式	123
5.7 光照的数学知识	124
5.7.1 材料的发射光	125
5.7.2 经过缩放的全局环境光	125
5.7.3 光源的贡献	125
5.7.4 完整的光照计算公式	127
5.7.5 镜面辅助颜色	127
5.8 颜色索引模式下的光照	128
和颜色索引光照模式有关的数学知识	129
第6章 混合、抗锯齿、雾和多边形偏移	130
6.1 混合	132
6.1.1 源因子和目标因子	132
6.1.2 启用混合	134
6.1.3 使用混合方程式组合像素	134
6.1.4 混合的样例用法	135
6.1.5 一个混合的例子	136
6.1.6 使用深度缓冲区进行三维混合	137
6.2 抗锯齿	138
6.2.1 对点和直线进行抗锯齿处理	139
6.2.2 使用多重采样对几何图形进行抗锯齿处理	141
6.2.3 对多边形进行抗锯齿处理	142
6.3 雾	143
6.3.1 使用雾	143
6.3.2 雾方程式	144
6.4 点参数	146
6.5 多边形偏移	147
第7章 显示列表	150
7.1 为什么使用显示列表？	151
7.2 一个使用显示列表的例子	151
7.3 显示列表的设计哲学	152
7.4 创建和执行显示列表	154
7.4.1 命名和创建显示列表	154
7.4.2 存储在显示列表里的是什么？	155
7.4.3 执行显示列表	156
7.4.3 层次式显示列表	157
7.4.4 管理显示列表索引	158
7.5 执行多个显示列表	158
7.6 用显示列表管理状态变量	159
7.6.1 封装模式修改	160
第8章 绘制像素、位图、字体和图像	162
8.1 位图和字体	164
8.1.1 当前光栅位置	164
8.1.2 绘制位图	165
8.1.3 选择位图的颜色	166
8.1.4 字体和显示列表	167
8.1.5 定义和使用一种完整的字体	168
8.2 图像	168
8.2.1 读取、写入和复制像素数据	169
8.3 图像管线	173
8.3.1 像素包装和解包	175
8.3.2 控制像素存储模式	175
8.3.3 像素传输操作	178
8.3.4 像素映射	180
8.3.5 放大、缩小或翻转图像	181
8.4 读取和绘制像素矩形	181
8.4.1 像素矩形的绘制过程	182
8.4.2 像素矩形的读取过程	183
8.5 使用缓冲区对象存取像素矩形数据	184
8.5.1 使用缓冲区对象传输像素数据	184
8.5.2 使用缓冲区对象提取像素数据	185
8.6提高像素绘图速度的技巧	185
8.7 图像处理子集	186
8.7.1 颜色表	187
8.7.2 卷积	190
8.7.3 颜色矩阵	194
8.7.4 柱状图	195
8.7.5 最小最大值	196
第9章 纹理贴图	198
9.1 概述和示例	202
9.1.1 纹理贴图的步骤	202
9.1.2 一个示例程序	203
9.2 指定纹理	204
9.2.1 纹理代理	207
9.2.2 替换纹理图像的全部或一部分	209
9.2.3 一维纹理	210
9.2.4 三维纹理	211
9.2.5 压缩纹理图像	214
9.2.6 使用纹理边框	216
9.2.7  Mipmap：多重细节层	216
9.3 过滤	222
9.4 纹理对象	224
9.4.1 命名纹理对象	224
9.4.2 创建和使用纹理对象	225
9.4.3 清除纹理对象	226
9.4.4 常驻纹理工作集	226
9.5 纹理函数	227
9.6 分配纹理坐标	230
9.6.1 计算正确的纹理坐标	231
9.6.2 重复和截取纹理	232
9.7纹理坐标自动生成	236
9.7.1 创建轮廓线	236
9.7.2 球体纹理	238
9.7.3 立方图纹理	239
9.8 多重纹理	240
9.9 纹理组合器函数	243
插值组合器函数	246
9.10 在纹理之后应用辅助颜色	247
9.10.1 在禁用光照时使用辅助颜色	248
9.10.2 启用光照后的辅助镜面颜色	248
9.11 点块纹理	248
9.12 纹理矩阵堆栈	249
9.13 深度纹理	250
9.13.1 创建阴影图	251
9.13.2 生成纹理坐标并进行渲染	251
第10章 帧缓冲区	253
10.1 缓冲区及其用途	255
10.1.1 颜色缓冲区	256
10.1.2 清除缓冲区	256
10.1.3 选择用于读取和写入的颜色缓冲区	257
10.1.4 缓冲区的屏蔽	258
10.2 片断的测试和操作	259
10.2.1 裁剪测试	260
10.2.2  alpha测试	261
10.2.3 模版测试	262
10.2.4 深度测试	264
10.2.5 遮挡查询	264
10.2.6 混合、抖动和逻辑操作	267
10.3 累积缓冲区	268
10.3.1 场景抗锯齿	269
10.3.2 运动模糊	271
10.3.3 景深	271
10.3.4 柔和阴影	272
10.3.5 微移	272
第11章 分格化和二次方程表面	274
11.1 多边形分格化	275
11.1.1 创建分格化对象	276
11.1.2 分格化回调函数	276
11.1.3 分格化属性	279
11.1.4 多边形定义	282
11.1.5 删除分格化对象	283
11.1.6 提高分格化性能的建议	283
11.1.7 描述GLU错误	283
11.1.8 向后兼容性	283
11.2 二次方程表面：渲染球体、圆柱体和圆盘	284
11.2.1 管理二次方程对象	285
11.2.2 控制二次方程对象的属性	286
11.2.3 二次方程图元	287
第12章 求值器和NURBS	289
12.1 前提条件	290
12.2 求值器	291
12.2.1 一维求值器	291
12.2.2 二维求值器	294
12.2.3 使用求值器进行纹理处理	296
12.3 GLU的NURBS接口	297
12.3.1 一个简单的NURBS例子	297
12.3.2 管理NURBS对象	298
12.3.3 创建NURBS曲线或表面	301
12.3.4 修剪NURBS表面	303
第13章 选择和反馈	306
13.1 选择	307
13.1.1 基本步骤	307
13.1.2 创建名字堆栈	308
13.1.3 点击记录	309
13.1.4 一个选择例子	310
13.1.5 挑选	310
13.1.6 编写使用选择的程序的一些建议	313
13.2 反馈	315
13.2.1 反馈数组	316
13.2.2 在反馈模式下使用标记	316
13.2.3 一个反馈例子	317
第14章 OpenGL高级技巧	319
14.1 错误处理	321
14.2 OpenGL版本	322
14.2.1 工具库版本	323
14.2.2 窗口系统扩展版本	323
14.3 标准的扩展	323
Microsoft Windows的标准扩展（WGL）	324
14.4 实现半透明效果	325
14.5 轻松实现淡出效果	325
14.6 使用后缓冲区进行物体选择	326
14.7 低开销的图像转换	327
14.8 显示层次	328
14.9 抗锯齿字符	329
14.10 绘制圆点	330
14.11 图像插值	330
14.12 制作贴花	331
14.13使用模版缓冲区绘制填充的凹多边形	332
14.14 寻找冲突区域	332
14.15 阴影	333
14.16 隐藏直线消除	334
14.17 纹理贴图的应用	336
14.18 绘制深度缓冲的图像	336
14.19 Dirichlet域	337
14.20使用模版缓冲区实现生存游戏	337
14.21 glDrawPixels()和glCopyPixels()的其它应用	338
第15章 OpenGL着色语言	340
15.1 OpenGL图形管线和可编程着色器	341
15.1.1 顶点处理	342
15.1.2 片断处理	343
15.2 使用GLSL着色器	344
15.2.1 着色器示例	344
15.2.2  OpenGL/GLSL接口	344
15.3 OpenGL着色语言	348
15.4 使用GLSL创建着色器	348
15.4.1 程序起点	348
15.4.2 声明变量	349
15.4.3 聚合类型	350
15.4.4 语句	355
15.4.5 函数	358
15.4.6 在GLSL程序中使用OpenGL状态值	359
15.5 在着色器中使用纹理贴图	359
15.5.1 顶点着色器的细节	361
15.5.2 片断着色器	365
附录A  操作顺序	367
A.1概述	367
A.2几何操作	368
A.2.1基于顶点的操作	368
A.2.2图元装配	368
A.3像素操作	369
纹理内存	369
A.4片断操作	369
A.5其它细节	370
附录B 状态变量	371
B.1查询函数	371
B.2 OpenGL状态变量	371
B.2.1 当前值和相关的数据	372
B.2.1 顶点数组	372
B.2.3 变换	375
B.2.4颜色	375
B.2.5 光照	376
B.2.6光栅化	377
B.2.7 多重采样	378
B.2.8 纹理	378
B.2.9 像素操作	382
B.2.10 帧缓冲区控制	383
B.2.11像素	383
B.2.12求值器	386
B.2.13 着色器对象状态	387
B.2.14 程序对象状态	387
B.2.15 顶点着色器状态	388
B.2.16 提示	388
B.2.17 因实现而异的值	389
B.2.18 因实现而异的像素深度	391
B.2.19 其它状态变量	391
附录C  OpenGL和窗口系统	393
C.1访问新的OpenGL函数	393
C.2 X窗口系统的OpenGL扩展（GLX）	394
C.2.1初始化	395
C.2.2控制渲染	395
C2.3 GLX库函数的原型	397
C.3  AGL：Apple Macintosh的OpenGL扩展	399
C.3.1初始化	400
C.3.2渲染和渲染环境	400
C.3.3管理OpenGL渲染环境	400
C.3.4在屏幕上渲染	400
C.3.5离屏渲染	400
C.3.6全屏渲染	401
C.3.7交换缓冲区	401
C.3.8更新渲染缓冲区	401
C.3.9使用Apple Macintosh字体	401
C.3.10错误处理	401
C.3.11 AGL库函数的原型	401
C.4  PGL：IBM OS/2 Warp的OpenGL扩展	403
C.4.1初始化	404
C.4.2控制渲染	404
C.4.3 PGL函数的原型	405
C.5 WGL：Microsoft Windows 95/98/NT/ME/2000/XP的OpenGL扩展	406
C.5.1初始化	406
C.5.2控制渲染	407
C.5.3 WGL函数的原型	408
附录D  GLUT（OpenGL实用工具库）基础知识	411
D.1初始化和创建窗口	411
D.2处理窗口和输入事件	412
D.3加载颜色表	413
D.4初始化和绘制三维物体	413
D.5管理背景过程	415
D.6运行程序	415
附录E 计算法线向量	416
E.2计算解析表面的法线	416
E.2根据多边形数据计算法线	418
附录F 齐次坐标和变换矩阵	419
F.1 齐次坐标	419
F.1.1 变换顶点	419
F.1.2 法线变换	420
F.2 变换矩阵	420
F.2.1 移动	420
F.2.2 缩放	420
F.2.3 旋转	421
F.2.4 透视投影	421
F.2.5 正投影	422
附录G 编程提示	423
G.1 OpenGL的正确编程技巧	423
G.2提高OpenGL性能的建议	424
G.3使用GLX的建议	426
附录H  OpenGL的不变性规则	427
附录I OpenGL着色语言内置的变量和函数	428
I.1变量	428
I.1.1 顶点着色器输入属性变量	428
I.1.2 顶点着色器特殊输出变量	428
I.1.3 顶点着色器的varing输出变量	429
I.1.4 内置的实现常量	430
I.1.5 内置的uniform状态变量	430
I.2 内置的函数	436
I.2.1 角度转换和三角函数	436
I.2.2 超越函数（transcendental function）	436
I.2.3 基本的数值函数	437
I.2.4 向量操作函数	438
I.2.5 矩阵函数	439
I.2.6 向量成分关系函数	439
I.2.7 纹理查找函数	440
I.2.8 片断处理函数	443
I.2.9 噪声函数	443
术  语  表	444

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