OpenGL編程指南（原書第5版）

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本書內容
第五版的新增內容
閱讀本書所需要的預備知識
如何獲取本書示例程序的源代碼
Nate Robins的OpenGL教程
勘誤表
風格約定
第1章    OpenGL簡介
1.1 什么是OpenGL？
1.2 一段簡單的OpenGL代碼
1.3 OpenGL函數(shù)的語法
1.4 OpenGL是個狀態(tài)機
1.5 OpenGL渲染管線
1.5.1 顯示列表
1.5.2 求值器
1.5.3 基于頂點的操作
1.5.4 圖元裝配
1.5.5 像素操作
1.5.6紋理裝配
1.5.7光柵化
1.5.8片斷操作
1.6 OpenGL相關的函數(shù)庫
1.6.1包含文件
1.6.2 GLUT，OpenGL實用工具包
1.7 動畫
1.7.1 暫停刷新
1.7.2 動畫 = 重繪 + 交換
第2章 狀態(tài)管理和繪制幾何物體
2.1 繪圖工具箱
2.1.1 清除窗口
2.1.2 指定顏色
2.1.3 強制完成繪圖操作
2.1.4 坐標系統(tǒng)工具箱
2.2描述點、直線和多邊形
2.2.1 什么是點、直線和多邊形？
2.2.2 指定頂點
2.2.3 OpenGL幾何繪圖圖元
2.3 基本狀態(tài)管理
2.4 顯示點、直線和多邊形
2.4.1點的細節(jié)
2.4.2直線的細節(jié)
2.4.3 多邊形的細節(jié)
2.5 法線向量
2.6 頂點數(shù)組
2.6.1 步驟1：啟用數(shù)組
2.6.2 步驟2：指定數(shù)組的數(shù)據(jù)
2.6.3 步驟3：解引用和渲染
2.7 緩沖區(qū)對象中的頂點數(shù)組
2.7.1 利用緩沖區(qū)對象存儲頂點數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)
2.7.2 為頂點數(shù)據(jù)創(chuàng)建緩沖區(qū)對象
2.7.3 激活緩沖區(qū)對象
2.7.4 用頂點數(shù)據(jù)分配和初始化緩沖區(qū)對象
2.7.5 更新緩沖區(qū)對象中的數(shù)據(jù)值
2.7.6 清除緩沖區(qū)對象
2.8 屬性組
2.9 關于創(chuàng)建多邊形表面模型的一些提示
2.9.1 例子：創(chuàng)建一個二十面體
第3章 視圖
3.1 總覽：照相機比喻
3.2.1 一個簡單的例子：繪制立方體
3.1.2 通用的變換函數(shù)
3.2 視圖和模型變換
3.2.1 對變換進行思考
3.2.2 模型變換
3.2.3 視圖變換
3.3 投影變換
3.3.1 透視投影
3.3.2 正投影
3.3.3 可視空間裁剪
3.4 視口變換
3.4.1 定義視口
3.4.2 變換深度坐標
3.5 和變換相關的故障排除
3.6 操縱矩陣堆棧
3.7 額外的裁剪平面
3.8 一些組合變換的例子
3.8.1 創(chuàng)建太陽系模型
3.8.2 創(chuàng)建機器人手臂
3.9 逆變換和模擬變換
第4章 顏 色
4.1 顏色感知
4.2 計算機顏色
4.3 RGBA和顏色索引模式
4.3.1 RGBA顯示模式
4.3.2 顏色索引模式
4.3.3 在RGBA和顏色索引模式中選擇
4.3.4 切換顯示模式
4.4 指定顏色和著色模型
4.4.1 在RGBA模式下指定顏色
4.4.2 在顏色索引模式下指定顏色
4.4.3 指定著色模型
第5章 光照
5.1 隱藏表面消除工具箱
5.2 現(xiàn)實世界和OpenGL光照
5.2.1 環(huán)境光、散射光、鏡面光和發(fā)射光
5.2.2 材料顏色
5.2.3 光和材料的RGB值
5.3 一個簡單的例子：渲染光照球體
5.3.1 為每個物體的每個頂點定義法線向量
5.3.2 創(chuàng)建、定位和啟用光源
5.3.3 選擇光照模型
5.3.4 為場景中的物體定義材料屬性
5.3.5 一些重要注意事項
5.4 創(chuàng)建光源
5.4.1 顏色
5.4.2 位置和衰減
5.4.3 聚光燈
5.4.4 多光源
5.4.5 控制光源的位置和方向
5.5 選擇光照模型
5.5.1 全局環(huán)境光
5.5.2 局部的觀察點或無限遠的觀察點
5.5.3 雙面光照
5.5.4鏡面輔助顏色
5.5.5 啟用光照
5.5.6 定義材料屬性
5.5.7 散射和環(huán)境反射
5.5.8 鏡面反射
5.5.9 發(fā)射光顏色
5.5.10 更改材料屬性
5.5.11 顏色材料模式
5.6 光照的數(shù)學知識
5.6.1 材料的發(fā)射光
5.6.2 經過縮放的全局環(huán)境光
5.6.3 光源的貢獻
5.6.4 完整的光照計算公式
5.6.5 鏡面輔助顏色
5.7 顏色索引模式下的光照
和顏色索引光照模式有關的數(shù)學知識
第6章 混合、抗鋸齒、霧和多邊形偏移
6.1 混合
6.1.1 源因子和目標因子
6.1.2 啟用混合
6.1.3 使用混合方程式組合像素
6.1.4 混合的樣例用法
6.1.5 一個混合的例子
6.1.6 使用深度緩沖區(qū)進行三維混合
6.2 抗鋸齒
6.2.1 對點和直線進行抗鋸齒處理
6.2.2 使用多重采樣對幾何圖形進行抗鋸齒處理
6.2.3 對多邊形進行抗鋸齒處理
6.3 霧
6.3.1 使用霧
6.3.2 霧方程式
6.4 點參數(shù)
6.5 多邊形偏移
第7章 顯示列表
7.1 為什么使用顯示列表？
7.2 一個使用顯示列表的例子
7.3 顯示列表的設計哲學
7.4 創(chuàng)建和執(zhí)行顯示列表
7.4.1 命名和創(chuàng)建顯示列表
7.4.2 存儲在顯示列表里的是什么？
7.4.3 執(zhí)行顯示列表
7.4.3 層次式顯示列表
7.4.4 管理顯示列表索引
7.5 執(zhí)行多個顯示列表
7.6 用顯示列表管理狀態(tài)變量
7.6.1 封裝模式修改
第8章 繪制像素、位圖、字體和圖像
8.1 位圖和字體
8.1.1 當前光柵位置
8.1.2 繪制位圖
8.1.3 選擇位圖的顏色
8.1.4 字體和顯示列表
8.1.5 定義和使用一種完整的字體
8.2 圖像
8.2.1 讀取、寫入和復制像素數(shù)據(jù)
8.3 圖像管線
8.3.1 像素包裝和解包
8.3.2 控制像素存儲模式
8.3.3 像素傳輸操作
8.3.4 像素映射
8.3.5 放大、縮小或翻轉圖像
8.4 讀取和繪制像素矩形
8.4.1 像素矩形的繪制過程
8.4.2 像素矩形的讀取過程
8.5 提高像素繪圖速度的技巧
8.6 圖像處理子集
8.6.1 顏色表
8.6.2 卷積
8.6.3 顏色矩陣
8.6.4 柱狀圖
8.6.5 最小最大值
第9章 紋理貼圖
9.1 概述和示例
9.1.1 紋理貼圖的步驟
9.1.2 一個示例程序
9.2 指定紋理
9.2.1 紋理代理
9.2.2 替換紋理圖像的全部或一部分
9.2.3 一維紋理
9.2.4 三維紋理
9.2.5 壓縮紋理數(shù)據(jù)
9.2.6 使用紋理邊框
9.2.7  Mipmap：多重細節(jié)層
9.3 過濾
9.4 紋理對象
9.4.1 命名紋理對象
9.4.2 創(chuàng)建和使用紋理對象
9.4.3 清除紋理對象
9.4.4 常駐紋理工作集
9.5 紋理函數(shù)
9.6 分配紋理坐標
9.6.1 計算正確的紋理坐標
9.6.2 重復和截取紋理
9.7紋理坐標自動生成
9.7.1 創(chuàng)建輪廓線
9.7.2 球體紋理
9.7.3 立方圖紋理
9.8 多重紋理
9.9 紋理組合器函數(shù)
插值組合器函數(shù)
9.10 在紋理之后應用輔助顏色
9.10.1 在禁用光照時使用輔助顏色
9.10.2 啟用光照后的輔助鏡面顏色
9.11 紋理矩陣堆棧
9.12 深度紋理
9.12.1 創(chuàng)建陰影圖
9.12.2 生成紋理坐標并進行渲染
第10章 幀緩沖區(qū)
10.1 緩沖區(qū)及其用途
10.1.1 顏色緩沖區(qū)
10.1.2 深度緩沖區(qū)
10.1.3 模版緩沖區(qū)
10.1.4 累積緩沖區(qū)
10.1.5 清除緩沖區(qū)
10.1.6 選擇用于讀取和寫入的顏色緩沖區(qū)
10.1.7 緩沖區(qū)的屏蔽
10.2 片斷的測試和操作
10.2.1 裁剪測試
10.2.2  alpha測試
10.2.3 模版測試
10.2.4 深度測試
10.2.5 遮擋查詢
10.2.6 混合、抖動和邏輯操作
10.3 累積緩沖區(qū)
10.3.1 場景抗鋸齒
10.3.2 運動模糊
10.3.3 景深效果
10.3.4 柔和陰影
10.3.5 微移
第11章 分格化和二次方程表面
11.1 多邊形分格化
11.1.1 創(chuàng)建分格化對象
11.1.2 分格化回調函數(shù)
11.1.3 分格化屬性
11.1.4 多邊形定義
11.1.5 刪除分格化對象
11.1.6 提高分格化性能的建議
11.2 描述GLU錯誤
11.3 向后兼容性
11.2 二次方程表面：渲染球體、圓柱體和圓盤
11.2.1 管理二次方程對象
11.2.2 控制二次方程對象的屬性
11.2.3 二次方程圖元
第12章 求值器和NURBS
12.1 前提條件
12.2 求值器
12.2.1 一維求值器
12.2.2 二維求值器
12.2.3 使用求值器進行紋理處理
12.3 GLU的NURBS接口
12.3.1 一個簡單的NURBS例子
12.3.2 管理NURBS對象
12.3.3 創(chuàng)建NURBS曲線或表面
12.3.4 修剪NURBS表面
第13章 選擇和反饋
13.1 選擇
13.1.1 基本步驟
13.1.2 創(chuàng)建名字堆棧
13.1.3 點擊記錄
13.1.4 一個選擇例子
5.1.4 挑選（pick）
5.1.5 編寫使用選擇的程序的一些建議
13.2 反饋
13.2.1 反饋數(shù)組
13.2.2 在反饋模式下使用標記
13.2.3 一個反饋例子
第14章 OpenGL高級技巧
14.1 錯誤處理
14.2 OpenGL版本
14.2.1 工具庫版本
14.2.2 窗口系統(tǒng)擴展版本
14.3 標準的擴展
Microsoft Windows的標準擴展（WGL）
14.4 實現(xiàn)半透明效果
14.5 輕松實現(xiàn)淡出效果
14.6 使用后緩沖區(qū)進行物體選擇
14.7 低開銷的圖像轉換
14.8 顯示層次
14.9 抗鋸齒字符
14.10 繪制圓點
14.11 圖像插值
14.12 制作貼花
14.13使用模版緩沖區(qū)繪制填充的凹多邊形
14.14 尋找沖突區(qū)域
14.15 陰影
14.16 隱藏直線消除
14.17 紋理貼圖的應用
14.18 繪制深度緩沖的圖像
14.19 Dirichlet域
14.20使用模版緩沖區(qū)實現(xiàn)生存游戲
14.21 glDrawPixels()和glCopyPixels()的其它應用
第15章 OpenGL 2.0和OpenGL著色語言
15.1 為什么要使用OpenGL 2.0？
15.2 點塊紋理
15.3 OpenGL圖形管線和可編程著色管線
15.3.1 頂點處理
15.3.2 片斷處理
15.4 使用GLSL著色器
15.4.1 著色器示例
15.4.2  OpenGL/GLSL接口
15.5 OpenGL著色語言
15.6 使用GLSL創(chuàng)建著色器
15.6.1 程序起點
15.6.2 聲明變量
15.6.3 聚合類型
15.6.4 語句
15.6.5 函數(shù)
15.6.6 在GLSL程序中使用OpenGL狀態(tài)值
15.7 在著色器中使用紋理貼圖
15.7.1 頂點著色器的細節(jié)
15.7.2 片斷著色器
附錄A :操作順序
A.1概述
A.2幾何操作
A.2.1基于頂點的操作
A.2.2圖元裝配
A.3像素操作
紋理內存
A.4片斷操作
A.5其它細節(jié)
附錄B 狀態(tài)變量
B.1查詢函數(shù)
B.2 OpenGL狀態(tài)變量
B.2.1 當前值和相關的數(shù)據(jù)
B.2.1 頂點數(shù)組
B.2.3 變換
B.2.4顏色
B.2.5 光照
B.2.6光柵化
B.2.7 多重采樣
B.2.8 紋理
B.2.9 像素操作
B.2.10 幀緩沖區(qū)控制
B.2.11像素
B.2.12求值器
B.2.13提示
B.2.14因實現(xiàn)而異的值
B.2.15 因實現(xiàn)而異的像素深度
B.2.16 其它狀態(tài)變量
附錄C  OpenGL和窗口系統(tǒng)
C.1訪問新的OpenGL函數(shù)
C.2 X窗口系統(tǒng)的OpenGL擴展（GLX）
C.2.1初始化
C.2.2控制渲染
C2.3 GLX庫函數(shù)的原型
C.3 AGL：Apple Macintosh的OpenGL擴展
C.3.1初始化
C.3.2渲染和渲染環(huán)境
C.3.3管理OpenGL渲染環(huán)境
C.3.4在屏幕上渲染
C.3.5離屏渲染
C.3.6全屏渲染
C.3.7交換緩沖區(qū)
C.3.8更新渲染緩沖區(qū)
C.3.9使用Apple Macintosh字體
C.3.10錯誤處理
C.3.11 AGL庫函數(shù)的原型
C.4 PGL：IBM OS/2 Warp的OpenGL擴展
C.4.1初始化
C.4.2控制渲染
C.4.3 PGL函數(shù)的原型
C.5 WGL：Microsoft Windows 95/98/NT/ME/2000/XP的OpenGL擴展
C.5.1初始化
C.5.2控制渲染
WGL函數(shù)的原型
附錄D  GLUT（OpenGL實用工具庫）基礎知識
D.1初始化和創(chuàng)建窗口
D.2處理窗口和輸入事件
D.3載入顏色表
D.4初始化和繪制三維物體
D.5管理背景過程
D.6運行程序
附錄E 計算法線向量
E.2計算解析表面的法線
E.2根據(jù)多邊形數(shù)據(jù)計算法線
附錄F 齊次坐標和變換矩陣
F.1 齊次坐標
F.1.1 變換頂點
F.1.2 法線變換
F.2 變換矩陣
F.2.1 移動
F.2.2 縮放
F.2.3 旋轉
F.2.4 透視投影
F.2.5 正投影
附錄G 編程提示
G.1 OpenGL的正確編程技巧
G.2提高OpenGL性能的建議
G.3使用GLX的建議
附錄H  OpenGL的不變性規(guī)則
附錄I OpenGL著色語言內置的變量和函數(shù)
I.1變量
I.1.1 頂點著色器輸入屬性變量
I.1.2 頂點著色器特殊輸出變量
I.1.3 頂點著色器的varying輸出變量
I.1.4 內置的實現(xiàn)常量
I.1.5 內置的uniform狀態(tài)變量
I.2 內置的函數(shù)
I.2.1 角度轉換和三角函數(shù)
I.2.2 超越函數(shù)（transcendental function）
I.2.3 基本的數(shù)值函數(shù)
I.2.4 向量操作函數(shù)
I.2.5 矩陣函數(shù)
I.2.6 向量成分關系函數(shù)
I.2.7 紋理查找函數(shù)
I.2.8 片斷處理函數(shù)
I.2.9 噪聲函數(shù)