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Physically Based Rendering 물리 기반 렌더링
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Physically Based Rendering 물리 기반 렌더링

현실 같은 그래픽스를 위한 알고리즘, 게임 엔진과 렌더러까지

[ 2판 ]
매트 파르, 그렉 험프리스 공저 / 이상우 | 에이콘출판사 | 2015년 10월 16일 | 원제 : Physically Based Rendering, Second Edition: From Theory To Implementation 리뷰 총점9.0 정보 더 보기/감추기
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  • 2016년 대한민국학술원 우수학술도서

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상품정보

출간일 2015년 10월 16일
쪽수,무게,크기 1224쪽 | 2119g | 188*255*51mm
ISBN13 9788960777620
ISBN10 8960777625

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책소개

이 책은 게임과 영화 등에 사용되는 컴퓨터 그래픽스에 대한 심도 깊은 이해를 돕고, 게임 엔진이나 렌더러 구현에 관심이 있는 현업 종사자나 학생들에게 매우 유용한 책이다. 영화 프로덕션의 렌더맨(RenderMan)이나 언리얼 엔진의 라이트 매스(Lightmass) 같은 오프라인 렌더러의 기술에 더해, 최근 게임 엔진에서 사용하는 렌더링 기술까지 다루는, 컴퓨터 그래픽스를 위한 최고의 서적이다.


저자 소개

저 자 소 개

매트 파르(Matt Pharr)
인텔(Intel)의 특급 엔지니어로, 어드밴스드 렌더링 테크놀로지(Advanced Rendering Technology) 그룹의 리드 아키텍트다. 이전에 이종 CPU+GPU 시스템에서의 그래픽에 대한 프로그래밍 모델에 대해 작업한 네옵티카(Neoptica)를 공동 창업했다. 네옵티카는 인텔이 인수했다. 네옵티카 이전에는 엔비디아(NVIDIA)의 소프트웨어 아키텍처 그룹에 있었으며, 픽사(Pixar)의 렌더링 R&D 그룹에서 일했다. 스탠포드 그래픽스 연구소에서 박사 학위를 받았으며, 팻 한라한(Pat Hanrahan) 지도하에 작업했다. 『GPU Gems 2』의 편집자이기도 하다.

그렉 험프리스(Greg Hunphreys)
엔비디아의 OptiX 레이트레이싱 팀의 멤버다. 버지니아 대학의 컴퓨터 과학과 교수였으며, 고성능과 물리 기반 컴퓨터 그래픽스에 대한 연구를 수행하고, 또한 컴퓨터 아키텍처와 시각화를 연구했다. 프린스턴에서 학사를 받고, 스탠포드 컴퓨터 과학과에서 팻 한라한의 지도하에 박사 학위를 받았다. 광선을 추적하지 않을 때 그렉은 브리지 게임 토너먼트와 뜨개질, 오토바이 라이딩을 즐긴다.

역자 : 이상우

과학에 흥미가 많았던 과학도로서 과학고를 조기 졸업하고 KAIST에 입학, 전산학과를 수석으로 졸업했다. 컴퓨터로 표현 가능한 가상 세계에 대한 흥미가 높아 엔씨소프트에서 게임 개발을 시작했다. 게임 그래픽을 통해 오프라인 렌더러의 기반 이론에 관심을 갖게 됐고, 컴퓨터 그래픽 이론의 연구를 위해 UNC-CH의 그래픽 랩으로 유학을 가서 학위를 받았다. 최고의 실시간 렌더러를 가진 게임 엔진인 언리얼 엔진 3/4를 에픽 게임즈(Epic Games)에서 개발하다가 급속히 성장하는 모바일 렌더러의 세계에서 최고의 그래픽을 표현하기 위해 현재는 액션 스퀘어에서 개발에 매진하고 있다.

목차

1 서론
1.1 문학적 프로그래밍
1.1.1 색인과 상호 참조
1.2 극 사실적 렌더링과 레이트레이싱 알고리즘
1.2.1 카메라
1.2.2 광선-물체 교차점
1.2.3 빛 분포
1.2.4 가시성
1.2.5 표면 산란
1.2.6 재귀적 레이트레이싱
1.2.7 광선 전파
1.3 pbrt: 시스템 개요
1.3.1 실행 단계
1.3.2 장면 표현
1.3.3 렌더러 인터페이스와 SamplerRenderer
1.3.4 주 렌더링 루프
1.3.5 pbrt의 병렬화
1.3.6 휘티드 레이트레이싱의 적분기
1.4 이 책을 읽는 방법
1.4.1 연습문제
1.5 코드의 사용과 이해
1.5.1 포인터 혹은 참조?
1.5.2 코드 최적화
1.5.3 이 책의 웹사이트
1.5.4 시스템의 확장
1.5.5 버그
__더 읽을거리
__연습문제

2 기하 구조와 변환
2.1 좌표계
2.1.1 좌표계의 손 방향
2.2 벡터
2.2.1 연산
2.2.2 크기 변경
2.2.3 내적과 외적
2.2.4 정규화
2.2.5 한 벡터로부터의 좌표계
2.3 점
2.4 법선
2.5 광선
2.5.1 광선 미분
2.6 3차원 경계 상자
2.7 변환
2.7.1 동차 좌표계
2.7.2 기본 연산
2.7.3 이동
2.7.4 크기 변경
2.7.5 x, y, z축 회전
2.7.6 임의의 축에 대한 회전
2.7.7 보
... 펼처보기

출판사 리뷰

★ 이 책에서 다루는 내용 ★

이 책은 현대 실사 렌더링 시스템 기반의 수학적인 이론과 함께 실질적인 구현을 설명한다. 문학적 프로그래밍(literate programming)으로 알려진 메소드를 써서 사람이 읽을 수 있는 문서와 소스코드를 합쳐, 잘 이해할 수 있도록 특별히 설계된 하나의 참고문헌으로 만들었다. 그래픽 교육에 있어 경탄할 만한 성취다. 이 책의 개념과 소프트웨어를 통해 굉장히 아름다운 이미지를 생성하는 완전한 기능의 렌더링 시스템을 디자인하고 사용하는 방법을 배우게 될 것이다.

■ 표면 밑 산란, 메트로폴리스 빛 전송, 사전 계산 빛 전송, 다중 분광 렌더링 등을 다루는 많은 내용이 개정판에 추가되었다.
■ 이 책에서 설명한 렌더링 시스템의 윈도우, OS X, 리눅스 지원 소스코드는 www.pbrt.org에서 볼 수 있다.
■ 코드와 문서는 각 함수, 변수, 메소드를 처음 설명하는 페이지를 열거하고, 고유한 색인 기능으로 긴밀히 상호 참조할 수 있도록 정리했다.


★ 이 책의 대상 독자 ★

이 책의 주요 독자층은 대학원생 혹은 학부 고학년 컴퓨터 그래픽스 강의를 들을 수 있는 수준의 학생들이다. 이 책은 기본적으로 독자들이 대학 입문 수준의 컴퓨터 그래픽스 지식을 갖췄다고 가정하지만, 벡터 기하학이나 변환 같은 특정한 중요한 개념은 설명한다. 몇 만 줄 이상의 프로그램을 경험해보지 못한 학생들에게 문학적 프로그래밍 방식은 이런 복잡성에 대한 바람직한 소개가 될 것이다. 우리는 이런 독자들에게 왜 시스템이 이런 방식으로 구성됐는지를 알려주기 위해 시스템의 핵심 인터페이스와 추상화에 대한 이유를 설명하는 데 특별히 신경을 썼다.
두 번째 대상 독자층은 전문적인 대학원생들과 연구자, 소프트웨어 개발 종사자, 그리고 자신만의 렌더링 시스템을 구현하는 데 재미를 느끼고 관심이 있는 사람들이다. 이 책의 많은 내용이 이런 독자들에게는 익숙하겠지만, 알고리즘들의 문학적 방식의 설명을 보는 것이 새로운 관점을 제공할 수 있다. pbrt는 표면 세분화(subdivision surfaces), 몬테카를로 빛 전송(Monte Carlo light transport)과 메트로폴리스 표본화(Metropolis sampling)같이 고도화된 구현이 어려운 알고리즘들과 테크닉들의 구현을 포함하고 있으며, 이 내용은 특히 경험 있는 렌더링 현업자에게 관심 있는 분야일 것이다. 하나의 완전하고 비중 있는 렌더링 시스템의 구
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추천평

이 책은 대단한 책이다. 이 책은 기묘한 수학, 매혹적인 물리, 실용적인 소프트웨어 공학, 그리고 최첨단 실사 렌더러를 작성하는 데 필요한 기발한 기술을 모두 다룬다. 이 모든 주제를 깔끔하고 교육적인 방식으로, 실제로 중요한 모든 세부사항을 생략하지 않고 상세히 설명한다.
pbrt는 단지 레이트레이서(ray tracer)의 ‘장난감’ 구현만이 아니라, 일반적이고 안정적인 완전한 전역 조명 렌더러다. pbrt는 수행 시간을 줄이고 복잡한 장면의 메모리 소모량을 줄이기 위한 많은 중요한 최적화를 포함한다. 더욱이 pbrt는 기타 렌더링 알고리즘 변종과 함께 쉽게 확장할 수 있다.
이 책은 학생을 위한 교과서일 뿐만 아니라, 실제 분야의 전문가들을 위한 유용한 참고 도서다. 개정판은 메트로폴리스 빛 전송, 표면 밑 산란, 사전 계산 빛 전송 등에 대한 부분으로 확장됐다.
-페르 크리스텐센(Per Christensen) / 픽사 애니메이션 스튜디오(Pixar Animation Studios) 렌더맨 프로덕션, 선임 소프트웨어 개발자

연구나 최고급 렌더링 분야에서 직업을 찾고 있는가? 기초 교육을 받고난 후에는 이론과 실전 예제, 즉 실제 코드가 함께 하는 이 책으로 자신의 프로젝트를 시작하라.
개정판에서 매트 파르와 그렉 험프리스는 메트로폴리스 빛 전송이나 의사 몬테카를로 방식 같은 가장 발전된 렌더링 기술에 대해서도 쉬운 접근을 제공한다. 게다가 기반 작업을 통해, 렌더러에 자료를 넣고 추출할 때의 고통을 겪지 않게 해준다.
거시적 접근 방식의 문학적 프로그래밍은 읽기 쉬운 문장의 깔끔한 로직으로 나타난다. 그래픽을 진지하게 생각한다면 최신 기술을 다룬 이 독창적이고도 극도로 가치 있는 이 책을 반드시 읽기 바란다.
-알렉산더 켈러(Alexander Keller) / 멘탈 이미지스(Mental Images) 수석 과학자-

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