Samuel.R.Buss，圣地亚哥加州大学（University of California,San Diego），数学与计算机系教授，既有理论又是实际产业的专家。Buss在计算机科学和数理逻辑领域或有超过60本的出版物。他是几家刊物的编辑。Buss有多年编程和游戏开发的丰富经验，同时担任SAIC and Angel Studios的顾问。

　　本书介绍三维的计算机图形学，特别强调基本原理和计算机图形学中数学。它包含有描述如何使用跨OpenGL平台的编程环境，还含有光线跟踪软件包的源代码（相应的软件可从本书的网站免费下载）。
　　本书内容涉及全面处理变换和视图，光照和明暗模型，插值与均值，贝塞尔贡线和B样条曲线，射线追踪和福射，射线交点测试，也涉及不包含深度的纹理映射和色彩理论。本书还涵盖动画片制作，包括四元组、定向以及逆向运动学。在附录中复习矢量和矩阵方面数学知识。
　　本书读者对象是高年级大学生或低年级研究生，也可自学。需要具有计算和矢量的基本知识。OpenGL编程部分要求C或C++编程知识。本书涉及OpenGL的一些重要特性，可以与其他OpenGL编程的书联合使用。

第1章  引言
1.1  显示的模型
1.1.1  矩形的像素矩阵
1.1.2  矢量图形
1.1.3  多边形的造型
1.2  坐标、点、线和多边形
1.2.1  坐标系统
1.2.2  在OpenGL中几何形体
1.3  适合动画的双缓冲区
第2章  变换与观察
2.1  二维空间中的变换
2.1.1  基本定义
2.1.2  线性变换的矩阵表示
2.1.3  刚性变换和旋转
2.1.4  齐次坐标
2.1.5  仿射变换的矩阵表示
2.1.6  OpenGL中的二维变换
2.1.7  再讨论组合变换
2.1.8  二维投影几何学
2.2  三维空间中的变换
2.2.1  从二维空间到三维空间
2.2.2  OpenGL中的变换矩阵
2.2.3  旋转矩阵的推导
2.2.4  欧拉(Euler)定理
2.2.5  三维投影几何学
2.3  观察变换与透视
2.3.1  正投影变换
2.3.2  透视变换
2.3.3  直线映射到直线
2.3.4  投影的另一个应用：阴影
2.3.5  OpenGL透视变换
2.4  映射到像素
2.4.1  Bresenham算法
2.4.2  浮点数四舍五人的危险
第3章  光照、亮度和着色
3.1  Phong光照模型
3.1.1  漫反射
3.1.2  镜面反射
3.1.3  环境反射和发射光
3.1.4  综合：多种光源和颜色
3.1.5  Gourand和Phong渲染
3.1.6  计算表面法向
3.1.7  仿射变换及法向量
3.1.8  OpenGL中的光照和材料属性
3.2  Cook-Torrance光照模型
3.2.1  双向反射
3.2.2  Cook-Torrance模型概述
3.2.3  微平面分布项
3.2.4  几何表面遮蔽项
3.2.5  Frcsne[项
第4章  均值与插值
4.1  线性插值
4.1.1  两点之间的插值
4.1.2  加权平均和仿射组合
4.1.3  三个点的插值：重心坐标
4.2  双线性和三线性插值
4.2.1  双线性插值
4.2.2  反向双线性插值
4.2.3  二线性插值
4.3  凸集和加权平均
4.4  插值和齐次坐标
4.5  双曲线插值
4.6  球面线性插值
第5章  纹理映射
5.1  图像的纹理映射
5.1.1  纹理插值
5.1.2  纹理坐标值的确定
5.1.3  MIP映射和反走样
5.1.4  随机超采样
5.2  凹凸贴图
5.3  环境映射
5.4  OpenGL中的纹理映射
5.4.1  加载纹理数据
5.4.2  指定纹理坐标
5.4.3  颜色调制
5.4.4  单独的高光
5.4.5  管理多个纹理数据
5.4.6  OpenGL中的环境映射
第6章  彩色
6.1  色彩感知
6.2  色彩值的表示
6.2.1  加色法和减色法
6.2.2  RGB颜色的表示
6.2.3  色调、饱和度和亮度
第7章  贝塞尔曲线
7.1  三次贝塞尔曲线
7.2  De Casteljau算法
7.3  递归细分算法
7.4  分段贝塞尔曲线
7.5  Hermite多项式
7.6  任意次的贝塞尔曲线
7.7  再谈de Casteljau算法
7.8  再谈递归细分算法
7.9  曲线的升阶
7.10  贝塞尔曲面
7.10.1  贝塞尔曲面的基本性质
7.10.2  贝塞尔曲面片的拼接
7.11  OpenGL中的贝塞尔曲线和曲面
7.11.1  贝塞尔曲线
7.11.2  贝塞尔曲面
7.12  有理贝塞尔曲线
7.13  用有理贝塞尔曲线表示圆锥曲线段
7.14  旋转曲面
7.15  使用贝塞尔曲线进行插值
7.15.1  Catmull-Rom样条函数
7.15.2  Bessel-Ovethauser样条函数
7.15.3  张力-连续性-偏移样条函数
7.16  使用贝塞尔曲面进行插值
第8章  B样条曲线
8.1  均匀三次B样条
8.2  非均匀B样条
8.3  非均匀B样条示例
8.4  非均匀B样条的性质
8.5  de Boor算法
8.6  Blossoms算法
8.7  B样条曲线的导数和光滑性
8.8  节点插值
8.9  贝塞尔曲线和B样条曲线
8.10  升阶
8.11  有理B样条和NURBS曲面
8.12  OpenGL中的B样条和NURBS曲面
8.13  B样条插值
第9章  光线跟踪
9.1  光线跟踪基础
9.1.1  局部光照和反射光线
9.1.2  透射光线
9.1.3  算法整合
9.2  高级光线跟踪技术
9.2.1  分布式光线跟踪
9.2.2  反向光线跟踪
9.3  不使用光线跟踪的特殊效果
第10章  相交测试
10.1  有关射线的快速相交测试
10.1.1  射线—球相交
10.1.2  射线—平面相交
10.1.3  射线—三角形相交
10.1.4  射线—凸超多面体相交
10.1.5  射线—圆柱体相交
10.1.6  射线—二次曲面相交
10.1.7  射线—贝塞尔面片相交
10.2  相交测试的剪枝算法
第11章  辐射度
11.1  辐射度方程
11.1.1  面片、光照强度和形状因子
11.1.2  辐射度算法的高级描述
11.2  形状因子的计算
11.2.1  光线跟踪方法
11.2.2  半立方体法
11.3  解辐射度方程
11.3.1  迭代方法
11.3.2  雅可比(Jac.bi)迭代
11.3.3  高斯-塞德尔(Gauss-Seidel)迭代
11.3.4  射击(shooting)法
第12章  动画与运动学
12.1  概述
12.1.1  由传统动画发展而来的技术
12.1.2  计算机动画
12.2  动画中的位置
12.2.1  渐进：固定目标
12.2.2  渐进：移动目标
12.3  方向的表示
12.3.1  旋转矩阵
12.3.2  偏转、倾斜和滚动
12.3.3  四元组
12.3.4  四元组的理论发展
12.3.5  用四元组表示旋转
12.3.6  四元组和旋转矩阵的转换
12.3.7  四元组的插值
12.4  运动学
12.4.1  刚性连接体和关节
12.4.2  前向运动学
12.4.3  反向运动学，问题的提出
12.4.4  反向运动学，寻找局部解
附录A  数学背景知识
A.1  预备知识
A.2  向量和向量积
A.2.1  R2中的向量
A.2.2  R3中的向量
A.3  矩阵
A.3.1  R3中矩阵和向量的积
A.3.2  行列式，逆矩阵和伴随矩阵
A.3.3  线性子空间
A.4  多元微积分
A.4.1  多元函数
A.4.2  向量值函数
A.4.3  多元向量值函数
附录B  光线跟踪软件包
B.1  介绍
B.2  高层光线跟踪函数
B.3  光线跟踪API
B.3.1  指定光源
B.3.2  定义相机和视窗
B.3.3  按像素阵列工作
B.3.4  定义材质
B.3.5  定义可见物体
B.3.6  可见的球
B.3.7  可视的三角形和平行四边形
B.3.8  可见的椭球
B.3.9  可视的圆柱体
B.3.10  可视的锥体
B.3.11  可视的平行六面体
B.3.12  可视的圆环
B.3.13  可视的贝塞尔面片
B.3.14  纹理映射
索引