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책소개

한 권으로 해결되는 3차원 컴퓨터 그래픽스 실습서

컴퓨터 그래픽스 실습서. 이론 하나하나를 실습을 통해 구현하며, 응용 부분 역시 다양하게 제시한다. 3차원 컴퓨터 그래픽스 이론과 OpenGL을 사용한 구현 및 개발 가능성을 강조했고, 실무에 바로 활용할 수 있는 실제적인 지식과 자세한 설명을 넣었다. Microsoft Visual Studio C++의 구 버전에서 최신 버전까지 버전에 관계없이 3차원 컴퓨터 그래픽스 이론을 OpenGL을 사용하여 구현하고 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위하여 주제에 따른 OpenGL Library의 설정에서부터 활용까지 구체적으로 설명하고 있다. 기본적으로 3차원 컴퓨터 그래픽스 기술과 관련된 각 알고리즘 및 주제마다의 소스 코드와 구현 결과를 소개하면서 학생 스스로가 실습을 통하여 이해하고 응용할 수 있도록 하며, 프로젝트를 배치하여 주어진 과제를 직접 구현 제작해볼 수 있도록 하였다.

목차

PART 01 3차원 컴퓨터 그래픽스 원론

CHAPTER 01 OpenGL과 Modeling
Section 01 OpenGL API
1. OpenGL API 설치 및 환경설정
2. OpenGL API 구조
Section 02 Rendering Pipeline
1. OpenGL로 배우는 Graphics Pipeline
2. 실시간(Realtime) Graphics Pipeline
3. OpenGL Rendering Pipeline
Section 03 Modeling
1. Modeling의 종류
2. GL Modeling
3. GLU Modeling
4. GLUT Modeling
5. Outline Font를 사용한 Symbol Modeling
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 02 Callback Programming
Section 01 Display Callback
Section 02 Reshape Callback
Section 03 Keyboard Callback
Section 04 Mouse Callback
Section 05 Menu Callback
Section 06 Idle Callback 및 Double Buffering
Section 07 Timer Callback
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 03 모델 변환과 시점 변환
Section 01 기하 변환(Geometric Transformation)
1. 이동(Translation)
2. 회전(Rotation)
3. 크기 조절(Scale)
4. 전단(Shear)
5. 복합 변환(Composite Transformation)
6. 반사 변환(Reflection Transformation)
7. 구조 변형 변환(Structure Deforming Transformation)
Section 02 계층 구조(Hierarchy Structure) Modeling
1. Matrix Stack
2. 태양계(Solar System) Modeling
3. 로봇 팔(Robot Arm) Modeling
Section 03 Camera 시점 변환(Viewpoint Transformation)
1. 좌표계와 시점 변환
2. 직교 좌표계(Cartesian Coordinate System)
3. 극 좌표계(Polar Coordinate System)
4. 파일럿 시점 좌표계(Pilot View Coordinate System)
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 04 투영(Projection)과 Viewport 변환(Transformation)
Section 01 좌표 변환 파이프라인(Coordinate Transformation Pipeline)
Section 02 정사 투영(Orthographic Projection)
Section 03 원근 투영(Perspective Projection)
Section 04 Z-Buffer Algorithm
Section 05 Viewport 변환(Transformation)
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 05 조명(Lighting)과 음영(Shading)
Section 01 조명(Lighting)
Section 02 방사 광원(Emissive Light Source)
Section 03 반사 광원(Reflection Light Source)
1. 주변 반사(Ambient Reflection)
2. 난반사(확산 반사, Diffuse Reflection)
3. 정반사(거울 반사, Specular Reflection)
4. 반사광의 합성
Section 04 음영(Shading)
1. Flat Shading
2. Gouraud Shading
3. Phong Shading
Section 05 Ray Tracing
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 06 Texture Mapping
Section 01 Texture Mapping의 종류
1. 수동 Texture Mapping
2. 자동 Texture Mapping
Section 02 Texture Mapping이 가능한 객체 생성
1. Sphere의 Texture Mapping
2. Cube의 Texture Mapping
3. 기타 객체들을 위한 Texture Mapping
Section 03 고급 Texture Mapping
1. MipMap Mapping
2. Blending을 사용한 Texture Mapping의 Transparency
3. Bump Mapping
4. 곡면의 Texture Mapping
5. Environment Mapping
6. 색상을 이용한 Texture Mapping
7. Anti-Aliasing
요약
연습문제
참고문헌

PART 02 3차원 컴퓨터 그래픽스 응용

CHAPTER 07 그림자(Shadow)
Section 01 그림자 볼륨(Shadow Volume)
Section 02 그림자 투영(Shadow Projection)
Section 03 그림자 매핑(Shadow Mapping)
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 08 Particle Systems
Section 01 폭발(Explosion)
Section 02 폭죽(Firecracker)
Section 03 안개(Fog)
Section 04 불(Fire)
Section 05 불꽃(Flames)
Section 06 눈(Snow)
Section 07 비(Rain)
Section 08 연기(Smoke)
Section 09 폭포(Waterfall)
Section 10 분수(Fountain)
Section 11 물결(Wave)
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 09 유용한 기능들
Section 01 Skybox
Section 02 Picking
Section 03 Billboard
Section 04 Height Map
Section 05 Cel Shading (Cartoon Rendering)
Section 06 Load 3D Model
Section 07 Text
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 10 모션 애니메이션(Motion Animation)
Section 01 BVH Player
요약
연습문제
참고문헌

PART 03 고급 이론 및 확장

CHAPTER 11 곡선(Curve) 및 곡면(Surface)
Section 01 Spline 곡선(Curved Line, Curve)
1. Cardinal Spline Curve
2. Hermite Spline Curve
3. Bezier Spline Curve
4. Catmull-Rom Spline Curve
5. B-Spline Curve
6. Clamped B-Spline Curve
7. NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) Curve
Section 02 Spline 곡면(Curved Surface, Surface)
1. Hermite Spline Surface
2. Bezier Spline Surface
3. B-Spline Surface
4. NURBS Surface
Section 03 Subdivision 곡면(Curved Surface, Surface)
1. Catmull-Clark Subdivision Surface
2. Doo-Sabin Subdivision Surface
3. Loop Subdivision Surface
요약
연습문제
참고문헌

CHAPTER 12 OpenGL과 GUI
Section 01 GLUI를 사용한 GUI
Section 02 MFC를 사용한 GUI
요약
연습문제
참고문헌

부록 OpenGL API Reference
Section 01 GL 함수
Section 02 GLU 함수
Section 03 GLAUX 함수
Section 04 GLUT 함수
Section 05 OpenGL 4.2 API Reference
Section 06 OpenGL Shading Language 4.20 Reference