OpenGl Programming Guide, 3/e
暫譯: OpenGL 程式設計指南 (第三版)

Mason Woo, Jackie Neider, Tom Davis, Dave Shreiner, OpenGL Architecture Review Board

OpenGl Programming Guide, 3/e
  • 出版商: Addison Wesley
  • 出版日期: 1999-08-06
  • 售價: $1,400
  • 貴賓價: 9.8 折 $1,372
  • 語言: 英文
  • 頁數: 784
  • 裝訂: Paperback
  • ISBN: 0201604582
  • ISBN-13: 9780201604580
  • 相關分類: OpenGL

    • 已絕版

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商品描述


Description

This book provides definitive information on OpenGL, a powerful software interface for graphics hardware that enables graphics programmers to produce high-quality color images of 3D objects. The authors' coverage ranges from basic functions of the latest OpenGL release to the sophisticated capabilities of the OpenGL Utility Library. The third edition has been extensively updated to include the newest features of OpenGL, Version 1.2, and includes many code examples and sample color images. The Architecture Review Board (ARB) is an industry consortium responsible for guiding the evolution of OpenGL and related technologies, and is comprised of industry leaders such as Evans & Sutherland, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Intergraph, Microsoft, Sun Microsystems, and Silicon Graphics.

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Table Of Contents

About This Guide.
What This Guide Contains.
What's New in This Edition.
What You Should Know Before Reading This Guide.
How to Obtain the Sample Code.
Nate Robins' OpenGL Tutors.
Errata.
Style Conventions.
Acknowledgments.
Figures.
Tables.
Examples.
1. Introduction to OpenGL.
What Is OpenGL?
A Smidgen of OpenGL Code.
OpenGL Command Syntax.
OpenGL as a State Machine.
OpenGL Rendering Pipeline.
Display Lists.
Evaluators.
Per-Vertex Operations.
Primitive Assembly.
Pixel Operations.
Texture Assembly.
Rasterization.
Fragment Operations.
OpenGL-Related Libraries.
Include Files.
GLUT, the OpenGL Utility Toolkit.
Animation.
The Refresh That Pauses.
Motion = Redraw + Swap.

2. State Management and Drawing Geometric Objects.
A Drawing Survival Kit.
Clearing the Window.
Specifying a Color.
Forcing Completion of Drawing.
Coordinate System Survival Kit.
Describing Points, Lines, and Polygons.
What Are Points, Lines, and Polygons?
Specifying Vertices.
OpenGL Geometric Drawing Primitives.
Basic State Management.
Displaying Points, Lines, and Polygons.
Point Details.
Line Details.
Polygon Details.
Normal Vectors.
Vertex Arrays.
Step 1: Enabling Arrays.
Step 2: Specifying Data for the Arrays.
Step 3: Dereferencing and Rendering.
Interleaved Arrays.
Attribute Groups.
Some Hints for Building Polygonal Models of Surfaces.
An Example: Building an Icosahedron.

3. Viewing.
Overview: The Camera Analogy.
A Simple Example: Drawing a Cube.
General-Purpose Transformation Commands.
Viewing and Modeling Transformations.
Thinking about Transformations.
Modeling Transformations.
Viewing Transformations.
Projection Transformations.
Perspective Projection.
Orthographic Projection.
Viewing Volume Clipping.
Viewport Transformation.
Defining the Viewport.
The Transformed Depth Coordinate.
Troubleshooting Transformations.
Manipulating the Matrix Stacks.
The Modelview Matrix Stack.
The Projection Matrix Stack.
Additional Clipping Planes.
Examples of Composing Several Transformations.
Building a Solar System.
Building an Articulated Robot Arm.
Reversing or Mimicking Transformations.

4. Color.
Color Perception.
Computer Color.
RGBA versus Color-Index Mode.
RGBA Display Mode.
Color-Index Display Mode.
Choosing between RGBA and Color-Index Mode.
Changing between Display Modes.
Specifying a Color and a Shading Model.
Specifying a Color in RGBA Mode.
Specifying a Color in Color-Index Mode.
Specifying a Shading Model.

5. Lighting.
A Hidden-Surface Removal Survival Kit.
Real-World and OpenGL Lighting.
Ambient, Diffuse, Specular, and Emissive Light.
Material Colors.
RGB Values for Lights and Materials.
A Simple Example: Rendering a Lit Sphere.
Creating Light Sources.
Color.
Position and Attenuation.
Spotlights.
Multiple Lights.
Controlling a Light's Position and Direction.
Selecting a Lighting Model.
Global Ambient Light.
Local or Infinite Viewpoint.
Two-Sided Lighting.
Separate Specular Color.
Enabling Lighting.
Defining Material Properties.
Diffuse and Ambient Reflection.
Specular Reflection.
Emission.
Changing Material Properties.
Color Material Mode.
The Mathematics of Lighting.
Material Emission.
Scaled Global Ambient Light.
Contributions from Light Sources.
Putting It All Together.
Separate Specular Color.
Lighting in Color-Index Mode.
The Mathematics of Color-Index Mode Lighting.

6. Blending, Antialiasing, Fog, and Polygon Offset.
Blending.
The Source and Destination Factors.
Sample Uses of Blending.
A Blending Example.
Three-Dimensional Blending with the Depth Buffer.
Antialiasing.
Antialiasing Points or Lines.
Antialiasing Polygons.
Fog.
Using Fog.
Fog Equations.
Polygon Offset.

7. Display Lists.
An Example of Using a Display List.
Display List Design Philosophy.
Creating and Executing a Display List.
Naming and Creating a Display List.
What's Stored in a Display List?
Executing a Display List.
Hierarchical Display Lists.
Managing Display List Indices.
Executing Multiple Display Lists.
Managing State Variables with Display Lists.
Encapsulating Mode Changes.

8. Drawing Pixels, Bitmaps, Fonts, and Images.
Bitmaps and Fonts.
The Current Raster Position.
Drawing the Bitmap.
Choosing a Color for the Bitmap.
Fonts and Display Lists.
Defining and Using a Complete Font.
Images.
Reading, Writing, and Copying Pixel Data.
Imaging Pipeline.
Pixel Packing and Unpacking.
Controlling Pixel-Storage Modes.
Pixel-Transfer Operations.
Pixel Mapping.
Magnifying, Reducing, or Flipping an Image.
Reading and Drawing Pixel Rectangles.
The Pixel Rectangle Drawing Process.
Tips for Improving Pixel Drawing Rates.
Imaging Subset.
Color Tables.
Convolutions.
Color Matrix.
Histogram.
Minmax.
Combining Pixels Using Blending Equations.
Constant Blending Factors.

9. Texture Mapping.
An Overview and an Example.
Steps in Texture Mapping.
A Sample Program.
Specifying the Texture.
Texture Proxy.
Replacing All or Part of a Texture Image.
One-Dimensional Textures.
Three-Dimensional Textures.
Using a Texture's Borders.
Multiple Levels of Detail.
Filtering.
Texture Objects.
Naming A Texture Object.
Creating and Using Texture Objects.
Cleaning Up Texture Objects.
A Working Set of Resident Textures.
Texture Functions.
Post-Texture Application of Specular Color.
Assigning Texture Coordinates.
Computing Appropriate Texture Coordinates.
Repeating and Clamping Textures.
Automatic Texture-Coordinate Generation.
Creating Contours.
Environment Mapping.
Advanced Features.
The Texture Matrix Stack.
Multitexturing.

10. The Framebuffer.
Buffers and Their Uses.
Color Buffers.
Clearing Buffers.
Selecting Color Buffers for Writing and Reading.
Masking Buffers.
Testing and Operating on Fragments.
Scissor Test.
Alpha Test.
Stencil Test.
Depth Test.
Blending, Dithering, and Logical Operations.
The Accumulation Buffer.
Scene Antialiasing.
Motion Blur.
Depth of Field.
Soft Shadows.
Jittering.

11. Tessellators and Quadrics.
Polygon Tessellation.
Creating a Tessellation Object.
Tessellation Callback Routines.
Tessellation Properties.
Polygon Definition.
Deleting a Tessellation Object.
Tessellation Performance Tips.
Describing GLU Errors.
Backward Compatibility.
Quadrics: Rendering Spheres, Cylinders, and Disks.
Managing Quadrics Objects.
Controlling Quadrics Attributes.
Quadrics Primitives.

12. Evaluators and NURBS.
Prerequisites.
Evaluators.
One-Dimensional Evaluators.
Two-Dimensional Evaluators.
Using Evaluators for Textures.
The GLU NURBS Interface.
A Simple NURBS Example.
Managing a NURBS Object.
Creating a NURBS Curve or Surface.
Trimming a NURBS Surface.

13. Selection and Feedback.
Selection.
The Basic Steps.
Creating the Name Stack.
The Hit Record.
A Selection Example.
Picking.
Hints for Writing a Program That Uses Selection.
Feedback.
The Feedback Array.
Using Markers in Feedback Mode.
A Feedback Example.

14. Now That You Know.
Error Handling.
Which Version Am I Using?
Utility Library Version.
Window System Extension Versions.
Extensions to the Standard.
Extensions to the Standard for Microsoft Windows (WGL).
Cheesy Translucency.
An Easy Fade Effect.
Object Selection Using the Back Buffer.
Cheap Image Transformation.
Displaying Layers.
Antialiased Characters.
Drawing Round Points.
Interpolating Images.
Making Decals.
Drawing Filled, Concave Polygons Using the Stencil Buffer.
Finding Interference Regions.
Shadows.
Hidden-Line Removal.
Hidden-Line Removal with Polygon Offset.
Hidden-Line Removal with the Stencil Buffer.
Texture Mapping Applications.
Drawing Depth-Buffered Images.
Dirichlet Domains.
Life in the Stencil Buffer.
Alternative Uses for glDrawPixels() and glCopyPixels().

A. Order of Operations.
Overview.
Geometric Operations.
Per-Vertex Operations.
Primitive Assembly.
Pixel Operations.
Texture Memory.
Fragment Operations.
Odds and Ends.

B. State Variables.
The Query Commands.
OpenGL State Variables.
Current Values and Associated Data.
Vertex Array.
Transformation.
Coloring.
Lighting.
Rasterization.
Texturing.
Pixel Operations.
Framebuffer Control.
Pixels.
Evaluators.
Hints.
Implementation-Dependent Values.
Implementation-Dependent Pixel Depths.
Miscellaneous.

C. OpenGL and Window Systems.
GLX: OpenGL Extension for the X Window System.
Initialization.
Controlling Rendering.
GLX Prototypes.
AGL: OpenGL Extensions for the Apple Macintosh.
Initialization.
Rendering and Contexts.
Managing an OpenGL Rendering Context.
On-Screen Rendering.
Off-Screen Rendering.
Full-Screen Rendering.
Swapping Buffers.
Updating the Rendering Buffers.
Using an Apple Macintosh Font.
Error Handling.
AGL Prototypes.
PGL: OpenGL Extension for IBM OS/2 Warp.
Initialization.
Controlling Rendering.
PGL Prototypes.
WGL: OpenGL Extension for Microsoft Windows 95/98/NT.
Initialization.
Controlling Rendering.
WGL Prototypes.

D. Basics of GLUT: The OpenGL Utility Toolkit.
Initializing and Creating a Window.
Handling Window and Input Events.
Loading the Color Map.
Initializing and Drawing Three-Dimensional Objects.
Managing a Background Process.
Running the Program.

E. Calculating Normal Vectors.
Finding Normals for Analytic Surfaces.
Finding Normals from Polygonal Data.

F. Homogeneous Coordinates and Transformation Matrices.
Homogeneous Coordinates.
Transforming Vertices.
Transforming Normals.
Transformation Matrices.
Translation.
Scaling.
Rotation.
Perspective Projection.
Orthographic Projection.

G. Programming Tips.
OpenGL Correctness Tips.
OpenGL Performance Tips.
GLX Tips.

H. OpenGL Invariance.
Glossary.
Index.



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商品描述(中文翻譯)

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書籍描述


本書提供了關於 OpenGL 的權威資訊，這是一個強大的圖形硬體軟體介面，使圖形程式設計師能夠生成高品質的 3D 物件彩色影像。作者的內容涵蓋了最新 OpenGL 版本的基本功能到 OpenGL Utility Library 的複雜能力。第三版已進行廣泛更新，以包含 OpenGL 1.2 的最新特性，並包括許多程式碼範例和示例彩色影像。架構審查委員會（ARB）是一個行業聯盟，負責指導 OpenGL 及相關技術的演進，成員包括 Evans & Sutherland、Hewlett-Packard、IBM、Intel、Intergraph、Microsoft、Sun Microsystems 和 Silicon Graphics 等行業領導者。

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目錄


本指南介紹。
本指南內容。
本版的新特性。
在閱讀本指南之前應該知道的事項。
如何獲取示例程式碼。
Nate Robins 的 OpenGL 教學。
勘誤表。
風格慣例。
感謝。
圖形。
表格。
範例。
1. OpenGL 簡介。
什麼是 OpenGL？
一小段 OpenGL 程式碼。
OpenGL 命令語法。
OpenGL 作為狀態機。
OpenGL 渲染管線。
顯示列表。
評估器。
每個頂點的操作。
原始組合。
像素操作。
紋理組合。
光柵化。
片段操作。
與 OpenGL 相關的庫。
包含檔案。
GLUT，OpenGL 實用工具包。
動畫。
暫停的刷新。
動作 = 重繪 + 交換。


2. 狀態管理與繪製幾何物件。
繪圖生存工具包。
清除視窗。
指定顏色。
強制完成繪圖。
坐標系統生存工具包。
描述點、線和多邊形。
什麼是點、線和多邊形？
指定頂點。
OpenGL 幾何繪圖原始。
基本狀態管理。
顯示點、線和多邊形。
點的細節。
線的細節。
多邊形的細節。
法向量。
頂點陣列。
步驟 1：啟用陣列。
步驟 2：為陣列指定數據。
步驟 3：解引用和渲染。
交錯陣列。
屬性組。
建立表面多邊形模型的一些提示。
一個範例：建立一個二十面體。


3. 觀察。
概述：相機類比。
一個簡單的範例：繪製一個立方體。
通用變換命令。
觀察和建模變換。
思考變換。
建模變換。
觀察變換。
投影變換。
透視投影。
正交投影。
觀察體裁剪。
視口變換。
定義視口。
變換後的深度坐標。
故障排除變換。
操作矩陣堆疊。
模型視圖矩陣堆疊。
投影矩陣堆疊。
額外的裁剪平面。
組合多個變換的範例。
建立一個太陽系。
建立一個關節機器人手臂。
反轉或模仿變換。


4. 顏色。
顏色感知。
電腦顏色。
RGBA 與顏色索引模式。
RGBA 顯示模式。
顏色索引顯示模式。
在 RGBA 和顏色索引模式之間的選擇。
在顯示模式之間的切換。
指定顏色和著色模型。
在 RGBA 模式中指定顏色。
在顏色索引模式中指定顏色。
指定著色模型。


5. 照明。
隱藏表面移除生存工具包。
現實世界與 OpenGL 照明。
環境光、漫反射光、鏡面光和發光光。
材料顏色。
燈光和材料的 RGB 值。
一個簡單的範例：渲染一個發光的球體。
創建光源。
顏色。
位置和衰減。
聚光燈。
多個燈光。
控制光源的位置和方向。
選擇照明模型。
全局環境光。
本地或無限視點。
雙面照明。
單獨的鏡面顏色。
啟用照明。
定義材料屬性。
漫反射和環境反射。
鏡面反射。
發射。
更改材料屬性。
顏色材料模式。
照明的數學。
材料發射。
縮放的全局環境光。
光源的貢獻。
將所有內容整合在一起。
單獨的鏡面顏色。
顏色索引模式下的照明。
顏色索引模式照明的數學。


6. 混合、抗鋸齒、霧和多邊形偏移。
混合。
源和目標因子。
混合的示例用途。
一個混合範例。
使用深度緩衝區的三維混合。
抗鋸齒。
抗鋸齒點或線。
抗鋸齒多邊形。
霧。
使用霧。
霧方程。
多邊形偏移。


7. 顯示列表。
使用顯示列表的範例。
顯示列表設計理念。
創建和執行顯示列表。
命名和創建顯示列表。
顯示列表中存儲了什麼？
執行顯示列表。
層次顯示列表。
管理顯示列表索引。
執行多個顯示列表。
使用顯示列表管理狀態變數。
封裝模式變更。


8. 繪製像素、位圖、字型和影像。
位圖和字型。
當前光柵位置。
繪製位圖。
為位圖選擇顏色。
字型和顯示列表。
定義和使用完整字型。
影像。
讀取、寫入和複製像素數據。
影像管線。
像素打包和解包。
控制像素存儲模式。
像素傳輸操作。
像素映射。
放大、縮小或翻轉影像。
讀取和繪製像素矩形。
像素矩形繪製過程。
提高像素繪製速率的提示。
影像子集。
顏色表。
卷積。
顏色矩陣。
直方圖。
最小最大。
使用混合方程組合像素。
常數混合因子。


9. 紋理映射。
概述和範例。
紋理映射的步驟。
一個示例程式。
指定紋理。
紋理代理。
替換整個或部分紋理影像。
一維紋理。
三維紋理。
使用紋理的邊界。
多層次細節。
過濾。
紋理物件。
命名紋理物件。
創建和使用紋理物件。
清理紋理物件。
一組有效的常駐紋理。
紋理函數。
紋理應用後的鏡面顏色。
指定紋理坐標。
計算適當的紋理坐標。
重複和夾緊紋理。
自動紋理坐標生成。
創建輪廓。
環境映射。
進階特性。
紋理矩陣堆疊。
多重紋理。


10. 幀緩衝區。
緩衝區及其用途。
顏色緩衝區。
清除緩衝區。
選擇顏色緩衝區進行寫入和讀取。
掩碼緩衝區。
測試和操作片段。
剪刀測試。
α 測試。
模板測試。
深度測試。
混合、抖動和邏輯操作。
累積緩衝區。
場景抗鋸齒。
動態模糊。
景深。
軟陰影。
抖動。


11. 切割器和二次曲面。
多邊形切割。
創建切割物件。
切割回調例程。
切割屬性。
多邊形定義。
刪除切割物件。
切割性能提示。
描述 GLU 錯誤。
向後相容性。
二次曲面：渲染球體、圓柱體和圓盤。
管理二次曲面物件。
控制二次曲面屬性。
二次曲面原始。


12. 評估器和 NURBS。
前提條件。
評估器。
一維評估器。
二維評估器。
使用評估器進行紋理。
GLU NURBS 介面。
一個簡單的 NURBS 範例。
管理 NURBS 物件。
創建 NURBS 曲線或曲面。
修剪 NURBS 曲面。


13. 選擇和反饋。
選擇。
基本步驟。
創建名稱堆疊。
命中記錄。
一個選擇範例。
拾取。
撰寫使用選擇的程式的提示。
反饋。
反饋陣列。
在反饋模式中使用標記。
一個反饋範例。


14. 現在你知道了。
錯誤處理。
我正在使用哪個版本？
實用工具庫版本。
視窗系統擴展版本。
標準的擴展。
微軟 Windows (WGL) 的標準擴展。
便宜的半透明效果。
簡單的淡出效果。
使用後緩衝區的物件選擇。
便宜的影像變換。
顯示圖層。
抗鋸齒字元。
繪製圓形點。
插值影像。
製作貼花。
使用模板緩衝區繪製填充的凹多邊形。
尋找干擾區域。
陰影。
隱藏線移除。
使用多邊形偏移的隱藏線移除。
使用模板緩衝區的隱藏線移除。
紋理映射應用。
繪製深度緩衝影像。
Dirichlet 領域。
模板緩衝區中的生活。
glDrawPixels() 和 glCopyPixels() 的替代用途。


A. 操作順序。
概述。
幾何操作。
每個頂點的操作。
原始組合。
像素操作。
紋理記憶體。
片段操作。
雜項。


B. 狀態變數。
查詢命令。
OpenGL 狀態變數。
當前值和相關數據。
頂點陣列。
變換。
上色。
照明。
光柵化。
紋理。
像素操作。
幀緩衝控制。
像素。

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