- 机械工业出版社
- 9787111588689
- 3-2
- 66643
- 45249396-8
- 平装
- 16开
- 2018-03
- 376
- 248
- 工学
- 计算机科学与技术
- TP391.411
- 计算机科学与技术
- 本科
内容简介
本书系统介绍计算机图形学的有关原理、算法及实现。其主要内容包括：计算机图形硬件、基本图形的生成、图形几何变换、曲线和曲面造型、几何造型、基本的图形运算、典型的隐藏线与隐藏面的消除算法、生成真实感图形的相关技术。本书可作为大专院校本科生、研究生学习计算机图形学的教材，也可作为从事CAD和计算机图形学技术研究的广大科技人员的参考书。
目录
目 录
前 言
第一章 计算机图形学简介1
第一节 计算机图形学1
第二节 计算机图形学的起源与发展2
第三节 计算机图形学的研究内容及应用3
第四节 图形系统的硬件4
一、显示处理器5
二、图形显示器5
第五节 计算机图形编程接口6
一、OpenGL6
二、DirectX7
三、OpenInventor7
习题8
第二章 图形基元的显示9
第一节 直线扫描转换算法9
一、DDA直线扫描转换算法9
二、中点画线法11
三、Bresenham画线算法13
第二节 圆的扫描转换算法15
一、中点画圆法16
二、Bresenham画圆算法19
第三节 椭圆扫描转换算法21
第四节 区域填充25
一、种子填充算法25
二、扫描线填充算法28
三、多边形的扫描转换算法31
四、边填充算法35
五、图案填充38
习题39
第三章 图形变换41
第一节 齐次坐标42
第二节 二维图形变换42
第三节 二维视见变换47
第四节 三维图形变换49
一、平移变换49
二、比例变换50
三、旋转变换51
第五节 投影变换54
一、平行投影55
二、透视投影57
第六节 裁剪62
一、直线段裁剪算法62
二、其他图形的裁剪68
三、三维图形的裁剪78
习题82
第四章 曲线和曲面85
第一节 曲线和曲面表示的基础知识85
一、曲线和曲面参数表示85
二、基本概念86
第二节 Hermite多项式88
一、Lagrange插值89
二、三次Hermite插值90
三、规范化三次Hermite插值91
四、分段三次Hermite插值92
第三节 Bézier曲线95
一、Bézier曲线的定义95
二、Bézier曲线的性质97
三、Bézier曲线的拼接98
四、Bézier曲线的绘制99
五、Bézier曲线的升阶106
六、有理Bézier曲线107
第四节 Bézier曲面108
一、Bézier曲面的定义108
二、Bézier曲面的性质109
三、Bézier曲面示例109
四、Bézier曲面的拼接112
第五节 B样条曲线113
一、B样条曲线的定义114
二、B样条曲线的性质117
三、均匀B样条曲线118
四、准均匀B样条曲线123
五、B样条曲线的绘制127
六、非均匀有理B样条曲线130
第六节 B样条曲面134
习题137
第五章 图形运算140
第一节 线段的交点计算140
一、两条线段求交140
二、多条线段求交141
第二节 多边形表面的交线计算144
第三节 平面中的凸壳算法147
第四节 包含与重叠149
一、简单多边形的包含算法149
二、凸多边形的包含算法150
三、凸多边形重叠计算152
第五节 简单多边形的三角剖分155
习题160
第六章 形体的表示及其数据结构162
第一节 二维形体的表示162
一、二维图形的边界表示162
二、平面图形的四叉树表示方法165
第二节 三维几何模型168
一、几何元素168
二、线框、表面及实体表示169
三、三维形体表示方法171
四、八叉树173
第三节 分形177
一、分形的概念177
二、分形一般算法180
三、VonKoch算法181
四、Julia和Mandelbort集184
第四节 粒子系统186
习题187
第七章 消隐算法190
第一节 线面比较法消除隐藏线190
一、凸多面体的可见性190
二、非凸多面和多个形体的可见性191
第二节 浮动水平线算法194
第三节 深度排序算法197
第四节 z-缓冲算法199
第五节 扫描线算法200
一、扫描线算法的数据结构200
二、扫描线算法的实施步骤202
第六节 区域分割算法204
一、多边形和区域的关系204
二、区域分割方法206
第七节 BSP树算法207
一、构造BSP树207
二、BSP树遍历207
第八节 光线投射算法208
习题209
第八章 真实感图形的绘制211
第一节 漫反射及具体光源的照明211
一、环境光211
二、漫反射212
三、镜面反射与Phong模型212
四、光的衰减213
第二节 多边形网的明暗处理214
一、常数明暗法215
二、Gouraud方法215
三、Phong方法216
第三节 阴影218
一、影域多边形方法218
二、曲面细节多边形方法219
第四节 透明219
一、非折射透明219
二、考虑折射的透明220
第五节 纹理221
一、颜色纹理221
二、几何纹理223
第六节 整体光照模型225
一、整体光照模型的概念225
二、Whitted整体光照模型226
三、光线跟踪算法226
四、加速光线跟踪算法228
第七节 颜色模型230
一、色度230
二、三色学说231
三、原色混合系统与颜色匹配实验232
四、CIE色度图232
五、几种颜色系统235
习题240
参考文献241
前 言
第一章 计算机图形学简介1
第一节 计算机图形学1
第二节 计算机图形学的起源与发展2
第三节 计算机图形学的研究内容及应用3
第四节 图形系统的硬件4
一、显示处理器5
二、图形显示器5
第五节 计算机图形编程接口6
一、OpenGL6
二、DirectX7
三、OpenInventor7
习题8
第二章 图形基元的显示9
第一节 直线扫描转换算法9
一、DDA直线扫描转换算法9
二、中点画线法11
三、Bresenham画线算法13
第二节 圆的扫描转换算法15
一、中点画圆法16
二、Bresenham画圆算法19
第三节 椭圆扫描转换算法21
第四节 区域填充25
一、种子填充算法25
二、扫描线填充算法28
三、多边形的扫描转换算法31
四、边填充算法35
五、图案填充38
习题39
第三章 图形变换41
第一节 齐次坐标42
第二节 二维图形变换42
第三节 二维视见变换47
第四节 三维图形变换49
一、平移变换49
二、比例变换50
三、旋转变换51
第五节 投影变换54
一、平行投影55
二、透视投影57
第六节 裁剪62
一、直线段裁剪算法62
二、其他图形的裁剪68
三、三维图形的裁剪78
习题82
第四章 曲线和曲面85
第一节 曲线和曲面表示的基础知识85
一、曲线和曲面参数表示85
二、基本概念86
第二节 Hermite多项式88
一、Lagrange插值89
二、三次Hermite插值90
三、规范化三次Hermite插值91
四、分段三次Hermite插值92
第三节 Bézier曲线95
一、Bézier曲线的定义95
二、Bézier曲线的性质97
三、Bézier曲线的拼接98
四、Bézier曲线的绘制99
五、Bézier曲线的升阶106
六、有理Bézier曲线107
第四节 Bézier曲面108
一、Bézier曲面的定义108
二、Bézier曲面的性质109
三、Bézier曲面示例109
四、Bézier曲面的拼接112
第五节 B样条曲线113
一、B样条曲线的定义114
二、B样条曲线的性质117
三、均匀B样条曲线118
四、准均匀B样条曲线123
五、B样条曲线的绘制127
六、非均匀有理B样条曲线130
第六节 B样条曲面134
习题137
第五章 图形运算140
第一节 线段的交点计算140
一、两条线段求交140
二、多条线段求交141
第二节 多边形表面的交线计算144
第三节 平面中的凸壳算法147
第四节 包含与重叠149
一、简单多边形的包含算法149
二、凸多边形的包含算法150
三、凸多边形重叠计算152
第五节 简单多边形的三角剖分155
习题160
第六章 形体的表示及其数据结构162
第一节 二维形体的表示162
一、二维图形的边界表示162
二、平面图形的四叉树表示方法165
第二节 三维几何模型168
一、几何元素168
二、线框、表面及实体表示169
三、三维形体表示方法171
四、八叉树173
第三节 分形177
一、分形的概念177
二、分形一般算法180
三、VonKoch算法181
四、Julia和Mandelbort集184
第四节 粒子系统186
习题187
第七章 消隐算法190
第一节 线面比较法消除隐藏线190
一、凸多面体的可见性190
二、非凸多面和多个形体的可见性191
第二节 浮动水平线算法194
第三节 深度排序算法197
第四节 z-缓冲算法199
第五节 扫描线算法200
一、扫描线算法的数据结构200
二、扫描线算法的实施步骤202
第六节 区域分割算法204
一、多边形和区域的关系204
二、区域分割方法206
第七节 BSP树算法207
一、构造BSP树207
二、BSP树遍历207
第八节 光线投射算法208
习题209
第八章 真实感图形的绘制211
第一节 漫反射及具体光源的照明211
一、环境光211
二、漫反射212
三、镜面反射与Phong模型212
四、光的衰减213
第二节 多边形网的明暗处理214
一、常数明暗法215
二、Gouraud方法215
三、Phong方法216
第三节 阴影218
一、影域多边形方法218
二、曲面细节多边形方法219
第四节 透明219
一、非折射透明219
二、考虑折射的透明220
第五节 纹理221
一、颜色纹理221
二、几何纹理223
第六节 整体光照模型225
一、整体光照模型的概念225
二、Whitted整体光照模型226
三、光线跟踪算法226
四、加速光线跟踪算法228
第七节 颜色模型230
一、色度230
二、三色学说231
三、原色混合系统与颜色匹配实验232
四、CIE色度图232
五、几种颜色系统235
习题240
参考文献241
