《全局光照技术》出版在即!揭秘工业中最前沿的渲染技术

在我开始自学渲染技术的时候,其庞杂的知识体系曾让我困惑,我多么希望有一本全面,系统并紧跟行业趋势的中文图书让我能够更高效而深刻地理解那些知识,因为我知道只有深刻地理解它们才能让我领会技术的美妙,于是我花了三年的时间完成这本《全局光照技术》。

已筹¥112,753

目标金额 ¥50,000 225.51%

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此项目须在 2018-01-20 18:00 前达到 ¥50,000 的目标才可成功

项目详情

《全局光照技术:从离线到实时渲染》


《全局光照技术:从离线到实时渲染》是一本聚焦于渲染领域的计算机图形学图书,它同时包含了离线和实时渲染的内容,探讨了渲染中最常用的约十种全局光照技术的概念,原理以及相互之间的联系,并以这些全局光照技术为线索介绍了大量计算机图形学相关的基础知识,全书约1000页左右的篇幅,是国内该领域较少的专著之一。


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《全局光照技术》图书样书


本书的部分目录请点击这里:

http://www.thegibook.com/wp-content/uploads/table-of-contents.pdf


您可以下载本书的157页试读章节:

http://thegibook.com/downloads/



---关于作者---

大家好!我叫秦春林,毕业于合肥工业大学材料物理专业,在大二的时候受Ruby on Rails创始人DHH的事迹影响开始自学编程,毕业后即进入计算机行业,后来工作中又受《Superbrothers》等游戏的影响最终进入了游戏行业,目前主要兴趣是游戏引擎开发和图形渲染。


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《全局光照技术》作者秦春林


从初中开始一直对文学和写作比较感兴趣,这种兴趣一直伴随我直到如今,我认为文字表达能够提升一个人的逻辑理解,组织和表达能力,这对我学习新技术也非常有帮助,在工作之余我写作了《我所理解的Cocos2d-x》一书,该书的写作和文笔风格受到许多同行的好评和肯定;此外,我也有幸作为讲师参与过微软,CSDN,51CTO以及9RIA等组织的各类技术培训和讲座,并曾担任北京交通大学,北京科技大学的实训讲师以及北京工业大学的选修课老师。


我的自学经历和逻辑表达能力最终使我能够完成这本《全局光照技术》,我相信它系统性的知识体系梳理能够帮助您更高效,更深刻的理解相关知识,希望它对您的职业发展具有一定的帮助!



---创作历程---

最初写作本书的念头,其实来源于我自己在学习3D渲染的过程中感觉该领域的中文资料相当贫乏,由于并不是计算机专业出身,所以我的3D渲染学习几乎是从零开始。在这一过程中,由于渲染涉及到硬件,渲染算法,图形接口等多个模块的知识,比一般的软件编程复杂得多。我当时迫切希望有一本相关的参考图书,但在国内渲染领域,聚焦于图形接口的书籍很多,涉及渲染相关原理的书籍却很少。于是,我希望自己能够去写作这样一本图书。


由于不是计算机专业出身,所以在工作中我总是能感受到很多限制,例如有些知识通过阅读大量图书或资料虽然能够明白个大概,但总是感觉碍手碍脚,时不时会有各方面的知识限制阻止我去更全面地理解这些概念,于是我知道我需要更系统,全面以及深入地补偿一些计算机图形学的知识。


于是,2014年,我辞掉了工作,准备花一年的时间全面补充一下图形学方面的知识。在这一年里我首先把当前比较主流的渲染技术都梳理了一面,例如路径追踪,光子映射,辐射度方法,即时辐射度,基于体素和距离场的全局光照技术等,并对这些知识进行系统总结,形成了一本270多页的英文稿子(如下视频),虽然该稿子仅仅是出于学习的目的,因此内容不是很严谨,但是它依然能够帮助我建立起一个3D渲染技术的宏观视图,它可以说是现在这本《全局光照技术》的重要基础,并且我相信很少有人在学习的过程中能够形成这种级别的笔记稿子。


《全局光照技术》英文初稿,现在向所有读者免费开放:https://pan.baidu.com/s/1kVDV4Jt


并且,在这个学习的过程中,我感觉到了知识系统性的重要性,尤其对于图形学这种涉及大量数学知识,以及各种各样算法实现的学科,因此我尝试去总结各种知识的分类及其之间的联系,并在《全局光照技术》前言中提出了“知识逻辑性”的概念,这种知识之间的联系也成为《全局光照技术》的重要特色,这是我自己对《全局光照技术》最满意的部分,也是其它同类图书可能很难实现的方面,我相信这种知识的逻辑性能够帮助读者更高效而深刻地理解渲染相关的一些方法和概念。


我所整理的渲染相关的图形学资料,这些整理工作将在以后开源


有了上述这些基础,我于2016年开始了《全局光照技术》的正式写作,与其它大多数图书的写作方式不同,我希望能够以一种不同的方式去完成这本书,于是我在完成第一章之后就将其大约80多页的内容放到网络上供大家下载试读,我希望借助这种方式能够实时收集到读者的反馈和建议,从而可以在写作阶段不断调整图书的内容。大多数图书都是作者独自完成全本书的写作,然后印刷上市后才能收到读者的反馈,然而这些反馈基本上对图书质量没有用处,因为它必须要等到再版时才能根据这些反馈作出调整,而很多技术图书甚至没有再版的机会。


从2016年7月至今一年多的时间,《全局光照技术》试读章节的电子文件在各个论坛,QQ群以及TheGIBook官网已经被下载超过2000人次,并获得了行业内人士的好评(见后面读者评价)。


为了更进一步获得读者反馈,今年3月份,我将《全局光照技术》前半本图书(约400页的样本)在摩点网发起众筹,该项目上线3小时10分钟便众筹成功,并最终以390.42%的成绩结束,478名读者参与了这次试读众筹,能以半本草稿书取得这样的成绩,在国内这可能还是第一次吧。


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《全局光照技术》前半本图书试读众筹:https://zhongchou.modian.com/item/8493.html


如今,《全局光照技术》的写作已经接近尾声,希望她最终能够满足您的期待!



---本书特色---

特色一: 精美的排版+彩色精装印刷

《全局光照技术》全书采用Latex排版,所有(上百幅)矢量图均是亲手绘制,使印刷效果更清晰,全书采用彩色印刷,使配图的表达更加直观,封面使用无胶的锁线硬壳精装,您可以任意翻阅,而无须担心脱胶的现象发射,给您最佳的阅读体验。


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精美的Latex排版,矢量图使印刷效果更加清晰


配图中除图片外均是手工绘制的矢量图


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(无胶)锁线硬壳精装,您可以任意翻阅图书


特色二:本书涵盖大量的数学知识

很显然图形学涉及到非常多的数学知识,这是一般初学者感到最头疼的地方,一方面这些数学知识对理解渲染概念及方法是必须的,另一方面很多工程师不愿意去花很多时间复习这些繁琐的数学基础知识。


鉴于此,《全局光照技术》作出了两点尝试,首先,它还是涵盖了大多数重要且必须了解的数学知识,如微积分,数值分析,蒙特卡洛方法,梅特波利斯算法,概率统计,线性代数,傅里叶/小波分析,微分几何/流形,几何光学,数字信号分析,回归分析,频率域分析,有限元方法,模拟回火,迭代法等等;其次,在讨论这些数学知识的时候,它将这些数学知识的复杂推理过程去掉,并用比较简洁的语言讲述这些数学知识的意义,使读者既能够理解该数学知识作为工具的原理,又能更深刻地理解这些图形学方法的机制。如果您阅读过 冈萨雷斯 (Gonzalez.R.C.)的《数字图像处理》,本书的数学知识介绍风格正是受此书的影响(该书也是我最喜欢的图书之一),它使用比较简洁精炼的方式介绍相关的数学工具,使您几乎不需要去进一步阅读更专业的数学专著就可以理解这些方法背后的数学原理。


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《全局光照技术》中的数学知识描述风格很接近《数字图像处理》


此外,很多同类图书喜欢将数学知识单独全部拿出来放在前面的几章或者附录中作为基础知识,我认为这种方法不利于高效地学习。首先,人的记忆力是有时间限制的,越长时间的记忆越容易忘记或变得模糊,读者在读到后面具体运用时往往已经对前面的数学基础知识有点模糊了,并且对于工程师而言,我们核心是运用,只有将数学知识放在具体运用中去介绍才会更好地理解相关概念。所以,《全局光照技术》总是将这些数学知识分散到具体运用的地方去,在阅读《全局光照技术》时,只有当我们需要了解某个数学知识时,我才会开始去介绍它,而一旦介绍了某个数学知识,马上就能看到它怎样被运用,这种风格也在《数字图像处理》中被体现。


特色三:覆盖最前沿的渲染技术

不像PBRT聚焦于比较经典的路径追踪算法实现,《全局光照技术》覆盖了截止2017年大量的行业中最前沿的渲染技术,例如VCM/UPS,降噪技术,频率域分析,微分流形/几何,梯度域渲染,基于光束的参与媒介渲染技术等等,这些都是近几年离线渲染领域最前沿的方向和技术,被广泛运用于最近皮克斯,迪士尼等动画电影当中,使读者能够了解到最前沿的行业动态和趋势。


特色四:同时包含离线和实时渲染的内容

大多数关于计算机图形学的书籍,都是专门针对实时或者离线渲染领域,例如《Real-Time Rendering》针对实时渲染,而 《Physically Based Rendering: From the Theory to Implementation》聚焦于离线渲染。而客观的事实是,实时和离线渲染同属于计算机图形学领域, 它们只是在当前硬件水平下针对实时性需求的划分,因此,不仅作为渲染工程师我们需要同时掌握实时和离线渲染,另一个事实是,实时渲染中的静态光照贴图等概念,其它一些预处理数据等都是需要借助于离线渲染来实现的;此外,很多实时的全局光照模型都是从离线渲染模型优化,改进而来,学习离线渲染对实时渲染中概念理解有极大的帮助。因此为了让读者更系统地学习渲染知识,本书是同类图书中较少的同时包含离线和实时渲染内容的图书。


特色五:覆盖主流的全局光照技术

在内容架构上,《全局光照技术》主要是按照各种全局光照技术为主线进行组织的,本书基本上覆盖了当前行业中最重要的约十种全局光照技术,例如针对离线渲染领域的路径追踪,梅特波利斯光照传输,光子映射,针对交互式需求的辐射度方法,即时辐射度,以及针对实时需求的预计算辐射传输,辐射照度缓存,光照传播体,基于体素的全局光照技术以及基于距离场的全局光照技术。这些各种独立的全局光照技术及其涉及的知识覆盖了渲染领域大部分的内容,能够帮助读者建立更加全面的计算机图形学知识体系。


特色六:知识之间的逻辑联系分析非常多

这些各种不同的全局光照解决方案彼此之间并不是完全独立的,它们有着极强的关联,你能够从一种解决方案中看到另一种方案的不足,一种解决方案可能是另一种解决方案的改进和优化。例如 Path Tracing是与摄像机视角相关的,因此改变视角则需要重新计算,而Radiosity则与摄像机视角无关,因此它可以将数据预处理,并且能够实现渐进式计算(即将复杂的计算分布于多帧中,每帧计算一个增量并累加至一个精度更高的结果);为了加速光线追踪计算,与Path tracing直接从物体复杂的几何表述中获取光照信息不同,Photon mapping方法则将光照信息存储为一个独立的数据结构(称为 Photon map)这大大加速了光线追踪的计算。我们可以看到,这些不同的全局光照模型之间的联系本身也能促进我们更透彻地理解这些概念。 



---读者评价---

屏幕快照 2017-11-26 下午9.57.14.png

更多试读评价请参见:http://thegibook.com/reviews/



---众筹目的---

首先,为了更专注地完成本书,我花费了三年全职的时间,这三年没有任何收入来源,因此我需要一定的资金补助;同时在写作期间也购买了大量图书及资料用于辅助本书的写作;另外我还计划对本书涉及的任何版权素材(如图片,源代码,表格数据等)都要支付相关的版权费用。以上这些构成这次众筹的主要费用用途。


其次,对于很多渲染概念的理解,配图往往具有非常强的解释能力,为此本书精心选择了那些最能够辅助理解概念的配图,然而渲染涉及的很多配图都要求彩色印刷才能形成最好的效果,因此,本书将采用整书彩色印刷;另外考虑到较厚的书不便于翻阅,为了防止脱胶等现象,本书采用了无胶的锁线精装装订,使您可以任意翻阅。这些成本相较于传统的黑白印刷及胶装装订要高出几倍,因此需要垫付较高的费用用于图书印制。


再者,我有意于让本书对国内图形学的发展做出一点贡献,然而一个繁荣的技术社区需要的是群体性的提高,而不仅仅是少数精英的曲高和寡,只有整个社群的素质综合性地提高,图形学社区才会更加蓬勃发展,因此我希望通过众筹借助社交媒体的优势让更多热爱图形学的读者知道和了解此书,从而让本书能够产生更大的社会价值。为此,我也恳请每一名支持我的读者能够向您的同事朋友介绍此书,因为这将是一件有意义的事情!



---众筹档位及回报---

在校学生特惠  -- 245元

① 获得《全局光照技术》图书一本  

② 请在备注中输入教育优惠券

③ 每张优惠券仅能使用一次

④ 如果您购买多份此档图书,则每本图书都需要一张优惠券

注:如果您是在校学生,请根据以下链接及方法获取在校学生7折优惠券:http://thegibook.com/thegibook-for-studies/


试读众筹参与者特惠 -- 245元

① 获得《全局光照技术》图书一本  

② 请在备注中输入试读众筹优惠券

③ 每张优惠券仅能使用一次

④ 如果您购买多份此档图书,则每本图书都需要一张优惠券

注:如果您参加过本书的半本试读众筹,请至您的摩点网:“我的订单-->订单详情-->虚拟回报”一栏获取您的7折优惠券。


众筹特惠购书 -- 315元

① 获得原价350元的《全局光照技术》图书一本 



补充一:以上所有档位仅限中国大陆地区包邮,其它中国港澳台及海外地区需要补充邮寄费,由于无法统一确定邮寄价格,需要这部分读者联系我在发货的时候根据实际情况转账差价部分,当然我会跟EMS商定一个尽可能低的海外邮寄费用,差价以快递单上定价为准。


补充二:考虑到软件行业并没有其它行业所谓的粉丝现象,有些读者可能不需要或者不喜欢作者签名,所以所有图书默认不签名,需要签名的读者请在备注加以说明。


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《全局光照技术》图书样本,注意该图厚度不代表实际图书厚度,因为样品的纸型相对于最终纸型要稍微厚一点,实际图书及其外观以最终成品为准



---关于发货时间---

2018年6月是本次众筹的最晚发货时间,视其进度可能会提前发货,理想发货时间是2018年4月或5月。但不管怎样,参与摩点众筹的读者都是全网最优先发货的,同时,作者承诺本书在正式上市后的半年内不会出现任何正版渠道的单本图书售价低于本次摩点众筹的折扣售价。


作者完成一本书初稿后的自我修订是一本书非常关键的时期,因为作者在系统完成一本书之后会有大量的修改想法,例如我目前就已经列出多达60多项修改或改进想法,作者这个时间段的工作会使得图书质量得到进一步提升。但是国内绝大部分作者都没有机会去完成这个工作,因为出版社会催促他们写完即交稿,出版社是不会重视图书质量的,他们追求的是出版图书的数量!


《全局光照技术》的一些改进想法:

http://thegibook.com/enhancements/


所以,恳请各位再耐心地给我多一点时间,因为这些时间是值得的!多谢大家!



---众筹成就---

屏幕快照 2017-12-08 上午10.55.11.png



---联系我---

关于众筹过程中的任何问题,

您可以通过以下方式和我直接联系:

网站:thegibook.com

微信公众号:TheGIBook

Email:elvis@thegibook.com

QQ:497642003

“全局光照技术-Ⅱ”QQ群:661368178


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选择此项,项目成功后发起人将不会给您发放回报。感谢您对这个项目的支持。

¥245 已支持 86 次

在校学生特惠

① 获得《全局光照技术》图书一本
② 请在备注中输入教育优惠券
③ 每张优惠券仅对应购书一本
④ 如您在一份订单中购买多本此档图书,则需在备注中填写多张优惠券。

注:在校学生请根据以下链接及方法获取在校生7折优惠券:http://thegibook.com/thegibook-for-studies/

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试读众筹参与者特惠

① 获得《全局光照技术》图书一本
② 请在备注中输入试读众筹优惠券
③ 每张优惠券仅对应购书一本
④ 如您在一份订单中购买多本此档图书,则需在备注中填写多张优惠券。

注:参加过本书首次众筹的朋友,请至您的摩点网:“我的订单-->订单详情-->虚拟回报”一栏获取您的7折优惠券码。

预计回报发放时间 2018-06
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9折特惠购书

① 获得原价350元的《全局光照技术》图书一本

预计回报发放时间 2018-06
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