OpenGL超級寶典(第7版)

第1章 OpenGL簡介 2
1.1　OpenGL和圖形管線　2
1.2　OpenGL的起源和演化　4
1.3　基元、管線和圖元　6
1.4　總結　7
第2章　我們的第 一個OpenGL程式　8
2.1　創建簡單的應用　8
2.2　使用著色器　10
2.3　繪製我們的第 一個三角形　15
2.4　總結　16
第3章　管線　17
3.1　向頂點著色器傳遞數據　17
3.2　在階段之間傳遞數據　19
3.3　細分曲面　21
3.3.1　細分曲面控制著色器　21
3.3.2　細分曲面引擎　23
3.3.3　細分曲面評估著色器　23
3.4　幾何著色器　24
3.5　基元裝配、裁剪和光柵化　25
3.5.1　裁剪　25
3.5.2　視口轉換　26
3.5.3　剔除　27
3.5.4　光柵化　27
3.6　片段著色器　28
3.7　幀緩存運算　30
3.8　計算著色器　31
3.9　使用OpenGL擴展　32
3.10　總結　35
第4章　3D圖形中的數學　36
4.1　本章是在講令人生畏的數學課嗎　36
4.2　3D圖形數學速成課　37
4.2.1　向量　37
4.2.2　常見向量運算子　39
4.2.3　矩陣　41
4.2.4　矩陣構造和運算子　42
4.3　瞭解轉換　44
4.3.1　OpenGL中的座標空間　45
4.3.2　座標轉換　46
4.3.3　連接轉換　52
4.3.4　四元數　52
4.3.5　模型—視圖轉換　53
4.3.6　投影轉換　55
4.4　插值、直線、曲線和樣條　58
4.4.1　曲線　58
4.4.2　樣條　61
4.5　總結　63
第5章　數據　64
5.1　緩衝　64
5.1.1　創建緩衝和分配記憶體　65
5.1.2　填充以及拷貝數據到緩衝　69
5.1.3　使用緩衝為頂點著色器提供數據　71
5.2　統一變數　77
5.2.1　缺省區塊統一變數　77
5.2.2　一致區塊　79
5.2.3　使用統一變數轉換幾何圖形　89
5.3　著色器存儲區塊　93
5.4　原子計數器　97
5.5　紋理　101
5.5.1　創建並初始化紋理　101
5.5.2　紋理目標和類型　102
5.5.3　從著色器中紋理讀取數據　103
5.5.4　從文件載入紋理　106
5.5.5　控制紋理數據的讀取方式　108
5.5.6　數組紋理　116
5.5.7　在著色器中向紋理寫入數據　120
5.5.8　同步存取圖像　128
5.5.9　紋理壓縮　128
5.5.10　紋理視圖　131
5.6　總結　133
第6章　著色器和程式　134
6.1　語言概述　134
6.1.1　數據類型　134
6.1.2　內置函數　139
6.2　編譯、連結和檢查程式　143
6.2.1　從編譯程式獲得資訊　143
6.2.2　從連結程式獲得資訊　146
6.2.3　單獨程式　147
6.2.4　著色器副程式　152
6.2.5　程式二進位　155
6.3　總結　157

第二部分　深入探索
第7章　頂點處理與繪圖命令　160
7.1　頂點處理　160
7.1.1　頂點著色器輸入　160
7.1.2　頂點著色器輸出　164
7.2　繪圖命令　165
7.2.1　索引繪圖命令　165
7.2.2　產生實體　170
7.2.3　間接繪製　178
7.3　變換頂點的保存　185
7.3.1　使用變換回饋　185
7.3.2　開始、暫停和停止變換回饋　189
7.3.3　用變換回饋結束管線　190
7.3.4　變換回饋示例：實物模擬　190
7.4　裁剪　196
7.5　總結　200
第8章　基元處理　201
8.1　曲面細分　201
8.1.1　曲面細分基元模式　202
8.1.2　曲面細分子分段模式　208
8.1.3　數據在曲面細分著色器之間的傳遞　209
8.1.4　著色器調用通信　211
8.1.5　曲面細分示例：地形渲染　211
8.1.6　曲面細分示例：三次貝塞爾面片　215
8.2　幾何著色器　219
8.2.1　傳遞幾何著色器　219
8.2.2　在應用程式中使用幾何著色器　221
8.2.3　刪除幾何著色器中的幾何　224
8.2.4　修改幾何著色器中的幾何體　226
8.2.5　在幾何著色器中生成幾何體　227
8.2.6　修改幾何著色器中的基元類型　229
8.2.7　多條儲存流　231
8.2.8　通過幾何著色器引入新基元類型　232
8.2.9　多次視口轉換　237
8.3　總結　239
第9章　片段處理與幀緩衝　240
9.1　片段著色器　240
9.2　單片段測試　243
9.2.1　剪裁測試　243
9.2.2　範本測試　245
9.2.3　深度測試　247
9.2.4　早期測試　250
9.3　顏色輸出　251
9.3.1　混合　251
9.3.2　邏輯運算　254
9.3.3　顏色遮罩　255
9.4　離屏渲染　256
9.4.1　多個幀緩衝附件　260
9.4.2　分層渲染　261
9.4.3　幀緩存的完整性　266
9.4.4　立體渲染　268
9.5　反混疊　272
9.5.1　過濾法反混疊　272
9.5.2　多樣本反混疊　274
9.5.3　多樣本紋理　275
9.5.4　取樣速率著色　278
9.5.5　重心採樣　280
9.6　高級幀緩衝格式　282
9.6.1　無附件渲染　283
9.6.2　浮點幀緩衝　284
9.6.3　整數幀緩衝　293
9.6.4　sRGB顏色空間　294
9.7　點精靈　296
9.7.1　點紋理化　296
9.7.2　渲染星空　297
9.7.3　點參數　299
9.7.4　有形點　299
9.7.5　旋轉點　301
9.8　獲取圖像　302
9.8.1　從幀緩存中讀取　302
9.8.2　在幀緩衝之間複製數據　304
9.8.3　讀取紋理數據　307
9.9　總結　308
第10章　計算著色器　309
10.1　使用計算著色器　309
10.1.1　執行計算著色器　310
10.1.2　計算著色器通信　314
10.2　示例　317
10.2.1　計算著色器並行首碼和　317
10.2.2　計算著色器群集　326
10.3　總結　333
第11章　高級數據管理　334
11.1　取消綁定　334
11.2　稀疏紋理　338
11.3　紋理壓縮　343
11.3.1　RGTC壓縮方法　343
11.3.2　生成壓縮數據　345
11.4　壓縮數據格式　349
11.5　高品質紋理過濾　351
11.6　總結　353
第12章　管線監控　354
12.1　查詢　354
12.1.1　遮擋查詢　355
12.1.2　定時查詢　362
12.1.3　變換回饋查詢　365
12.1.4　管線狀態查詢　369
12.2　OpenGL同步　370
12.2.1　清空管線　370
12.2.2　同步與柵欄　371
12.3　總結　374

第三部分　實戰演練
第 13章　渲染技巧　376
13.1　光照模型　376
13.1.1　Phong光照模型　376
13.1.2　Blinn-Phong光照　382
13.1.3　邊緣光　384
13.1.4　法線映射　386
13.1.5　環境映射　389
13.1.6　材料性質　396
13.1.7　投射陰影　398
13.1.8　霧化效果　401
13.2　非真實感繪製　404
13.3　替代渲染方法　407
13.3.1　延期著色　407
13.3.2　螢幕空間技術　414
13.3.3　無三角渲染　419
13.4　2D圖像　429
13.4.1　距離場紋理　429
13.4.2　點陣字型　433
13.5　總結　436
第 14章　高性能的OpenGL　437
14.1　優化CPU性能　437
14.1.1　OpenGL中的多執行緒　437
14.1.2　包緩存　441
14.2　OpenGL中的低開銷操作　448
14.2.1　間接渲染　449
14.2.2　GPU工作生成　452
14.2.3　零拷貝　458
14.3　性能分析工具　463
14.3.1　Windows性能工具包和GPUView　464
14.3.2　GPU PerfStudio　466
14.3.3　調試來使應用運行的更快　468
14.4　總結　480
第 15章　調試和穩定性　481
15.1　調試你的程式　481
15.2　安全性和健壯性　486
15.2.1　圖像重置　486
15.2.2　讀取邊界檢查　488
15.3　總結　489

附錄A　超級寶典工具　490
附錄B　SBM檔案格式　494
附錄C　OpenGL的功能和版本　500