本書詳細雨介紹了計算機圖形學的基本原理、理論、數(shù)學方法、算法及計算機圖形系統(tǒng)。內(nèi)容包括計算機圖形系統(tǒng)、計算機圖形學的基本算法、裁剪與變換、自由曲線和曲面、幾何造型、隱藏線和面的消除、真實感圖形顯示等。書后有3個附錄，內(nèi)容包括圖形變換的數(shù)學基礎(chǔ)、三套模擬試題及參考答案、課程實驗指導和課程實驗參考解決方案。
本書可以作為高等學校計算機及相近專業(yè)的教材，或作為計算機圖形學的培訓、自學教材；也可供從事計算機圖形學或相關(guān)領(lǐng)域研究的技術(shù)人員參考。
本書為授課教師和讀者免費提供PowerPoint電子教案，教師可以根據(jù)教學需要任意修改，需要者要可從中國水利水電出版社網(wǎng)站www.waterpub.com.cn下載。
采用“任務驅(qū)動”的編寫方式，引入案例和啟發(fā)式教學方法；
提供電子教案、案例素材等教學資源，教材立體化配套；
滿足高等院校應用型人才培養(yǎng)的需要。
序
前言
第1章 緒論
1.1 計算機圖形學的研究內(nèi)容
1.2 計算機圖形學與圖像處理
1.3 計算機圖形學的發(fā)展
1.4 計算機圖形學的應用領(lǐng)域
習題一
第2章 圖形系統(tǒng)
2.1 圖形系統(tǒng)的組成
2.1.1 圖形系統(tǒng)的功能
2.1.2 圖形系統(tǒng)的分類
2.2 圖形硬件設(shè)備
2.2.1 圖形顯示設(shè)備
2.2.2 圖形繪制設(shè)備
2.2.3 圖形輸入設(shè)備
2.3 圖形軟件系統(tǒng)
2.3.1 圖形軟件的層次
2.3.2 圖形軟件標準
2.3.3 OpenGL簡介
習題二
第3章 基本圖形生成算法
3.1 生成直線的常用算法
3.1.1 DDA畫線算法
3.1.2 中點畫線算法
3.1.3 Bresenham畫線算法
3.1.4 直線屬性
3.2 生成圓弧的常用算法
3.2.1 圓的特性
3.2.2 中點畫圓算法
3.2.3 Bresenham畫圓算法
3.3 區(qū)域填充
3.3.1 區(qū)域的表示和類型
3.3.2 掃描線多邊形填充算法
3.3.3 邊填充算法
3.3.4 種子填充算法
3.3.5 圓域的填充
3.3.6 區(qū)域填充屬性
3.4 字符
3.4.1 字符存儲與顯示
3.4.2 字符屬性
3.5 裁剪
3.5.1 點的裁剪
3.5.2 直線裁剪
3.5.3 多邊形裁剪
3.5.4 曲線裁剪
3.5.5 字符裁剪
3.5.6 三維圖形的裁剪
3.6 反走樣
3.6.1 光柵圖形的走樣現(xiàn)象
3.6.2 常用反走樣技術(shù)
習題三
第4章 圖形變換
4.1 二維圖形幾何變換
4.1.1 齊次坐標
4.1.2 二維圖形的基本變換
4.1.3 復合變換
4.2 三維圖形幾何變換
4.2.1 三維圖形的基本變換
4.2.2 復合變換
4.3 投影變換
4.3.1 投影變換的基本概念
4.3.2 平行投影
4.3.3 透視投影
4.4 坐標系統(tǒng)及其變換
4.4.1 坐標系統(tǒng)
4.4.2 模型變換
4.4.3 觀察變換
4.4.4 窗口-視區(qū)變換
習題四
第5章 曲線和曲面
5.1 參數(shù)表示曲線和曲面的基礎(chǔ)知識
5.1.1 曲線和曲面的表示方法
5.1.2 位置矢量、切矢量、法矢量、曲率與撓率
5.1.3 樣條表示
5.2 Hermite曲線
5.2.1 n次參數(shù)多項式曲線
5.2.2 三次Hermite曲線的定義
5.2.3 三次Hermite曲線的矩陣表示
5.2.4 三次Hermite曲線的算法
5.3 Bezier曲線
5.3.1 Bezier曲線的定義
5.3.2 Bernstein基函數(shù)的性質(zhì)
5.3.3 Bezier曲線的性質(zhì)
5.3.4 Bezier曲線的生成
5.4 B樣條曲線
5.4.1 B樣條曲線的定義
5.4.2 B樣條曲線的表示及性質(zhì)
5.4.3 B樣條曲線的生成
5.5 Coons曲面
5.5.1參數(shù)曲面的基本概念
5.5.2 Coons曲面的定義
5.5.3 Coons曲面的拼合
5.6 Bezier曲面
5.6.1 Bezier曲面的定義及性質(zhì)
5.6.2 Bezier曲面的生成
5.7 B樣條曲面
5.7.1 B樣條曲面的定義
5.7.2 B樣條曲面的生成
習題五
第6章 幾何造型
6.1 簡單幾何形體
6.1.1 幾何元素的定義
6.1.2 平面立體的拓撲關(guān)系
6.2 形體的常用模型
6.2.1 線框模型
6.2.2 表面模型
6.2.3 實體模型
6.3 形體的常用表示方法
6.3.1 分解表示
6.3.2 構(gòu)造表示
6.3.3 邊界表示
習題六
第7章 消隱
7.1 基本概念
7.1.1 消隱的定義
7.1.2 消隱的分類
7.1.3 消隱算法的基本原則
7.2 畫家算法
7.2.1 算法的基本思想
7.2.2 深度優(yōu)先級表的建立
7.3 z緩沖區(qū)(z—Buffer)算法
7.3.1 算法的基本思想
7.3.2 算法的描述
7.3.3 算法的改進
7.4 掃描線z緩沖區(qū)算法
7.4.1 算法的基本思想
7.4.2 算法的描述
7.5 光線追蹤算法
7.5.1 算法的基本思想
7.5.2 算法的描述
習題七
第8章 真實圖形
8.1 光照模型
8.1.1 基本光學原理
8.1.2 環(huán)境光
8.1.3 漫反射光
8.1.4 鏡面反射光和馮(Phong)反射模型
8.2 明暗處理
8.2.1 雙線性光強插值(Gouraud明暗處理
8.2.2 雙線性法向插值(Phong明暗處理)
8.3 紋理
8.3.1 概述
8.3.2 二維紋理域的映射
8.3.3 三維紋理域的映射
8.3.4 幾何紋理
8.4 光線跟蹤
8.4.1 基本光線跟蹤算法
8.4.2 光線與物體的求交
8.4.3 光線跟蹤算法的加速
習題八
附錄
附錄A 圖形變換的數(shù)學基礎(chǔ)
一、矢量的定義及運算
二、矩陣的定義及運算
三、線性方程組的求解
附錄B 模擬試題
模擬試題一
模擬試題二
模擬試題三
模擬試題一參考答案
模擬試題二參考答案
模擬試題三參考答案
附錄C 課程實驗指導
一、課程實驗方案
二、課程實驗解決方案
參考文獻
書單推薦
