求好的計算機圖形學入門教程，或書籍？

01-06

求好的計算機圖形學入門教程，或書籍

重新編輯一下，上次回答全是廢話T_t

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「2015版最新小白零基礎圖形學入門親身實踐指南」：

先說一下答主自己的情況：

目前大三在讀，大二學校開過基於OpenGL的計算機圖形學課程，當時由於迷戀Unity，Unreal的強大圖形功能而認為圖形學太基礎沒什麼用，就沒有好好學。等到學到Unity Shader編程的時候才開始傻眼了，於是乎開始從頭開始惡補圖形的知識。

經過幾個月的重新探索與學習，目前自認為已經入門，推薦的順序如下：

CG語言與GPU的概念 -&> WebGL- &> OpenGL ES For Android/iOS -&>OpenGL -&>DirectX

入門第一步：CG語言與GPU的概念

不了解硬體就去給硬體編程簡直就是在耍流氓。

看下這一本吧：

《GPU 編程與CG 語言之陽春白雪下里巴人》

這本書講解非常通俗易懂，還介紹了CG語言的語法，有助於今後的Shader學習。

雖然答主當時才看了前七章......

入門第二步：.WebGL

目前大部分院校開設的計算機圖形學很多是基於OpenGL或DirectX進行編程，很遺憾她們對新人都不是很友好，複雜的開發環境配置，笨重的依賴庫與Win32編程的門檻就耗掉了大部分新人的耐心。OpenGL與DirectX都很強大，但是卻令一部分人（比如我）不知道如何去學習與進階。有些新人（比如我）往往聽從知識層次很高的大牛的推薦，買了OpenGL紅寶書，藍寶書，橙寶書，紅龍書，卻看的一頭霧水，舉步維艱。竊以為，知識層次太過初級，這些含金量很高的圖形學權威著作有可能反而成了學習的絆腳石。

這時候就需要從一小部分，核心開始進行學習，於是我們可以考慮學習OpenGL的子集OpenGL ES(ES是英文嵌入式系統的縮寫，智能手機的圖形API大部分都是OpenGL ES 2.0+),OpenGL ES相對OpenGL精簡了許多，淘汰了很多陳舊的API。但是OpenGL ES程序的編寫一般是嵌入到Android或iOS應用中，開發環境，App開發的相關知識又成為了一個新的門檻。

好消息就是，OpenGL ES也有一個功能更為精簡的子集——WebGL,WebGL又是什麼呢？顯然是應用在Web,即瀏覽器內的圖形API，瀏覽器大部分跨平台，基於OpenGL ES 2.0的WebGL也是跨平台的。首先在功能上，WebGL具有完整的一套功能體系；而對於學習來說，更為重要的是WebGL內嵌到javaScript腳本中，開發環境只需要支持支持WebGL的瀏覽器（FireFox,Chrome,IE11等最新瀏覽器均支持），與記事本即可（當然，有JavaScript開發IDE更好，推薦Sublime Text2,免費無限期試用）。WebGL的其他特性這裡不再多說，推薦的教材如下：

1.《WebGL編程指南》

2.《WebGL高級編程》

新人（比如我）學習完第一本大概需要2-3周時間，可以在不參考API手冊地情況下輕鬆寫出如下效果圖，並對圖形學的基礎概念有了一個較為初步的理解。

點光源光照下的帶紋理逐片元計算光照的立方體

（紋理為答主QQ頭像，請忽視）

第二本答主還沒有開始看，粗略掃了一遍覺得是對第一本書的鞏固。

學完了這個可以轉去學習OpenGL ES，也可以深入探究一些著名的類庫，如Three.js。

這個階段為了了解圖形學底層，建議參考一些比較薄的計算機圖形學書籍，太厚的國外原版書籍對基礎薄弱的新人真心不適合，答主大一就買了幾本圖形學的著作，2年過去了，還是沒看多少，每次看的時候就犯困= =。

最近在圖書館裡淘到了一本比較好的——《計算機圖形學——基於3D圖形開發技術》

WebGL部分可以參考這個問題，很多業內大牛進行了回答：

WebGL 是否需要以 OpenGL 為學習基礎？ - OpenGL

入門第三步：.OpenGL ES For Android/iOS

有了WebGL的基礎後，便可以繼續學習高級內容，入手OpenGL ES,根據自己的環境，可以選擇Android平台與iOS平台，推薦一下兩本書：

1.Android版《OpenGL ES應用開發實踐指南 Android卷》

2.iOS版《OpenGL ES應用開發實踐指南 Android卷》

3.OpenGL ES 2 0遊戲與圖形編程——適用於iOS 和 Android

答主學了WebGL第一本書後，開始入手Android卷，一周時間學完了前七章然後暫時擱置了，可以寫出一個如WebGL的那個效果圖。正是因為GL ES與WebGL絕大部分概念是相同的，這將大大提升學習速度。入門第三步，第四步：OpenGL -&>DirectX

很遺憾，答主目前並沒有走到這兩步，反而先學習了DirectX,當時直接抄代碼，雖然實現了DirectX的大部分效果，但是概念還是很模糊，等答主學完再來填坑吧。

如果大家已經到達了這一步，就應該知道如何深入學下去了吧！這時候，就可以改看英文原著與各種業界大神推薦的書了，定能飛速學習！敬請參考知乎的相關問題，進行高效有目的學習。

以上。

有兩個教程推薦：

1. NeHe Product - Everything OpenGL。學習圖形學的人肯定都知道NeHe教程，寫的非常詳細清楚，由淺入深。國內一些志願者翻譯過來的中文版本Nehe的OpenGL中文教程。

2. opengl-tutorial.org 這個教程也是很好，而且部分章節也有中文翻譯的。

個人推薦第二個教程，感覺比NeHe的要直觀一些，而且更符合圖形編程思路。

書的話，不是很推薦計算機圖形那些講理論演算法的書，覺得那些書看起來挺枯燥的。

有一本書，OpenGL Development Cookbook，這本書也是從基礎講起，而且從第一章開始就開始使用shader，然後到Offscreen Rendering和Environment Mapping，到後面涉及更高級好玩酷炫的東西，比如Shadow，Depth Peeling實現透明效果，Particle System等等。Cookbook簡直爽，全書有配套代碼，而且代碼寫得真是漂亮，所以自己在寫圖形的東西時，一直借鑒這本書的編程風格。

入門最關鍵的除了著手編程，還有最重要的是要明白渲染的過程也就是圖形管線。

我最初理解管線是查閱這兩個資料：

一個是 NVIDIA 的 The Cg Tutorial Charpter 1

還有一個就是Introduction to 3D Game Programming with Directx10 （最新版的是with Directx11），Introduction to 3D Game Programming with Directx10網上可以搜到中文譯本。

這兩個資料的對管線以及各個階段的介紹我覺得非常詳細。

圖形學涉及的內容很多，面很廣，如果題主想要在圖形學方面做研究，可以找一個自己感興趣的小的領域繼續鑽研。

圖形學的資料很多，以上提到的資料足夠入門。而且學習圖形學一定要多去寫代碼才可以。

另，上面提到的書的電子版或者代碼沒有在網上找到，可以私信我，我都有收藏。

題主問計算機圖形學入門教程，樓上推薦各種各樣的OpenGL，D3D，CG教程是什麼意思，問題標籤和描述里沒提到某個方向和某類技術吧？

難道默認認為：

( Graphics == Rendering-&>Real-time Rendering-&>Modern GPU-based Real Time Rendering )

難怪 @文刀秋二 Edward大神感慨知乎上Graphics話題區風氣各種不正...

正題：

首先，入門，即對Graphics有個大致的了解，從而選擇自己感興趣的方向，廣泛推薦的教材是：

Fundamentals of Computer Graphics, Third Edition (豆瓣)

然後，正三觀（理清思路），造輪子（多寫代碼）如果是Rendering：

實時：Real-Time Rendering, Third Edition (豆瓣) ，入門流行寫Software Rasterizer

離線：Physically Based Rendering, Second Edition (豆瓣) ，入門流行寫簡單的Raytracer

同時可以挑書里的reference和SIGGRAPH[Asia]，EGSR，PG上感興趣的paper看

最後，Research or Engineering, that"s a question(dilemma~)

D3D的用紅龍那本書,即《D3D遊戲開發編程基礎》.

OpenGL的NEHE教程.

將這兩套教程中的代碼翻寫一遍,就算是入門了.

相信我,我就是這麼做的.見翻寫NEHE與紅龍的3D圖形程序 [開源]

我認為的最好的入門opengl的網站 Learn OpenGL, extensive tutorial resource for learning Modern OpenGL

其他的話就是有人提到的 Scratchapixel

計算機圖形真的是博大精深啊，特別是初學的時候，真是覺得要學的東西那是多的不一般啊。。醉醉噠~~我看英文還是比較吃力，所以我入門的時候大多看的都是中文書籍和教程~

一、想當年大三的時候，我們專業開設了計算機圖形學的課程，課程的教材就是下面這個：

《計算機圖形學實用教程》

這不是很高大上的書，內容主要包括基本圖形生成演算法，自由曲線和曲面，圖形變換與裁剪，實體幾何造型基礎，自然景物模擬與分形藝術，真實感圖形顯示，顏色科學基礎及其應用，計算機動畫、基於圖像的三維重建等。。。

看起來很多對不對！！但是描述太淺顯，並不能從這裡學習到實用的或者前沿的技術，放在這兒就是想追憶一下圖形學初體驗，表打我。不過如果想先對上述內容有個大概的了解倒是可以看看，當年其實沒怎麼好好學，然而後來教這門課的老師成為了我的導師。

二、學計算機圖形學3D數學神馬的是一定要好的，這方面的資料也很多，我看的是

《3D數學基礎：圖形與遊戲開發》

這本書的講解比較直白，容易懂~很適合初學者呢，如果遇到疑惑的就上網搜一下相關知識，肯定有一大堆大牛寫的博客來解答，效果杠杠的！

三、做計算機圖形學總要有個工具對不對~

如果做研究的話opengl和direct3d挑一個學吧，我主要學opengl，這裡推薦一個opengl的良心教程！！

OpenGL Step by Step

一步步的教會你怎麼用opengl，還包括空間坐標的轉換、光照系統、陰影、紋理貼圖、骨骼蒙皮動畫、SSAO等一系列常用演算法，源碼也可以從這個網站上下載哦。

除了上面的教程，還可以看看opengl紅寶書第八版，可以作為學習參考。

四、學習shader

現在已經是可編程渲染管線的天下啦，所以shader必須學！

GLSL：opengl里的shader語言，如果學這個就看opengl紅寶書和上邊那個教程即可，還可以看看《圖形著色器——理論與實踐》，這本書專門講GLSL的，裡邊有很多實例可以借鑒吶。

HLSL/CG：這倆貨基本上是一樣的，一個是D3D的，一個是NVIDIA的。話說這種著色器語言在unity3d里寫，真的很方便吶。

五、計算機圖形學較專業的書籍

上邊那些呢都是基礎和工具性質的，在學這些的過程中你肯定能對計算機圖形有初步的認識，接下來呢可以看看比較專業的書籍了。

如果你對著色器渲染感興趣呢，可以看看下面這兩本：

《GPU 編程與 CG 語言之陽春白雪下里巴人》

《GPU精粹》

如果你對計算機動畫感興趣呢，可以看下面這一本：

《計算機動畫演算法與技術》

但其實最好都看看，有時候會互相應用到。

六、我覺著如果你把上邊的所有東西都搞得差不多了，計算機圖形就入門啦，接下來就選擇一個你喜歡的課題森森地研究下去吧，看看相關論文，了解最新研究成果，實現相關演算法，終成一代大觸，咩哈哈哈哈哈！

Scratchapixel

http://www.zhihu.com/question/27544895/answer/37490453

好好看圖形學基礎，如矩陣變化，光柵化，zbuffer，光線模型之類，光線跟蹤，輻射度之類的。然後opengl，d3d，webgl，shader，及未來的各種相關技術手段都好理解。

然而大部分人都是急著學opnegl之類的，然後各種google，走很多彎路。

我只推薦Rendering的，其它方向我沒深入過。

實時渲染導論性質的書：Realtime Rendering，目前第三版，能很快了解實時渲染的各個方面。

離線渲染肯定就是PBRT，目前也是第三版，這書不多說，研究渲染的幾乎都會看。

還有全局光照的理論方面也有本不錯的，叫高級全局光照，純理論的。

當然還有許多書，但是在我心中都比不上RTR和PBRT。

然後再次重申，學會OpenGL和D3D不等於入門渲染，更不等於入門圖形學。

然後實時和離線本質沒區別，都是在求解一個渲染方程式，但是個人更推薦先學習離線的，照我的說法離線更加王道，更加註重理論依據，對了解渲染幫助更大，實時么全是各種HACK，偏邪道，偏工程，當然這只是我個人看法。

我只在大一學過一點計算機圖形學，因為之前沒有什麼經驗，深感圖形學的坑有多深，也走了不少彎路，所以分享下我的經驗。首先你需要選擇一門語言，C++是最合適的，當初我就是因為選擇的是C(因為參加一個C語言程序設計比賽)，所以在完成一些工作的時候不得不自己實現面向對象的思想，導致代碼結構異常混亂。然後，你需要選擇一種圖形處理庫，一般都在OpenGL和DirectX之間選擇，就架構而言DriectX確實比OpenGL高出不少，並且DirectX的API也比OpenGL好用很多，兼容性也更好，似乎除了跨平台，OpenGL和DirectX相比就沒有什麼優點了(關於OpenGL和DirectX的故事可以說上三天三夜，題主可以自己搜索)。不過當初我還是選擇的OpenGL，因為我比較偏執。但是OpenGL是真的坑啊，現在版本都是4點幾了，國內的教程都還是用的1點幾，那些API早就廢棄了。如果你真的要學OpenGL，還是先看&>和&>，記住一定要看最新版，雖然是英文版的，但是也很容易看懂。這兩本書看完了，相信你對計算機圖形學就有一個大概的認識了，知道在計算機中一個三維圖形的結構了。如果你對windows編程熟悉的話，已經可以做一個簡單的遊戲了。但是想要實現更加複雜的效果，你必須學會Shader,OpenGL的Shader語言是GLSL,可以看&>。然後你可以再去Google上找一些OpenGL的教程，比如Morden OpenGL，這些教程會教你怎樣把所學的知識運用起來。然後就可以學習一些圖形學的演算法，比如光照，陰影，地形生成，水面模擬，碰撞檢測之類的。這些演算法網上都有開源的代碼，也可以研究一些開源的遊戲引擎。這些演算法都很有意思，記得當初研究水面模擬的時候，作為一個學渣的我還特地去向學霸請教傅立葉變換。

因為我只在大一接觸過圖形學，大二後就走向了一個和圖形學一點關係都沒有的方向，所以對圖形學的了解也止步於此。不過以後有空了，我肯定還會繼續研究下去的，因為像輪子哥說的，這是一個程序員的浪漫。

我入門是看這兩本書(當然圖形學博大精深，本人現在也是入門水平)。。理論主要是computer graphics這本。。另一本是學習OpenGL。。

對於OpenGL來說網上也有多很好的學習資源：

http://www.opengl-tutorial.org/

http://www.learnopengl.com/ (有中文翻譯版)

http://ogldev.atspace.co.uk/

看了一下之前的幾位答主比較偏編程。但如果是research，實際擼起代碼來，有時候需要懂點數學原理。推薦點數學的。1）Daniel Cohen-Or等人寫的A sampler of Useful Computational Tools for Applied Geometry, Computer Graphics, and Image Processing；2）喬治亞理工的Greg Turk的Mathematics for Computer Graphics。前者很薄，證明少，但概念介紹得很清楚，適合入門。有點基礎之後再看後者列的書單，按自己興趣看吧。

只推薦一個網站。

Scratchapixel

Learn Computer Graphics Programming from Scratch
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