計算機圖形學

內容概要

本書首先在導論中闡述計算機圖形學的發(fā)展史、與其他學科之間的關系，以及本學科的基本概念、研究對象、實現方法、發(fā)展方向等基本問題；然后以導論為總綱，采用系統分析的方法，以物理原理與數學方法創(chuàng)建三維真實感圖形顯示的理論模型為主線，分別從圖形的描述與建模，模型數據的輸入、存儲、運算處理、輸出顯示等方面，系統介紹了二維、三維復雜圖形數據模型生成與顯示的基本理論與算法，以及圖形輸入、輸出設備的工作原理與圖形系統的數據處理流程，同時全面講解OpenGL的基本用法，便于計算機圖形系統與可視化應用軟件的綜合與實現。    全書教學目的是計算機圖形學基礎理論研究與可視化應用程序開發(fā)并舉，內容簡明充實，結構嚴謹，并配套電子課件、算法與實例源程序代碼、試題庫等教學資源。    本書讀者對象是高等院校計算機和信息處理專業(yè)的本科生和研究生，對從事圖形圖像軟件開發(fā)和計算機輔助設計的科技人員也有參考價值。

書籍目錄

第0章　計算機圖形學導論  0.1　計算機圖形學的發(fā)展簡史  0.2　處理計算機圖形信息的三門學科  0.3　計算機圖形學的主要研究內容上篇　二維圖形學基礎　第1章　線段圖形的生成    1.1　直線的生成    　1.1.1　直線的簡單微分（Digital Differential Analyzer，記為DDA）算法　    1.1.2　直線的整數算法    1.2　圓的生成  　  1.2.1　圓的角度微分法　    1.2.2　圓的整數算法    1.3　橢圓的生成  　  1.3.1　橢圓的角度微分法    　1.3.2　橢圓的整數算法    1.4　自由曲線的生成　    1.4.1　三次樣條曲線  　  1.4.2　三次參數樣條曲線　    1.4.3　貝齊埃曲線  　  1.4.4　B樣條曲線　　    1.4.4.1　均勻B樣條曲線　　    1.4.4.2　準均勻B樣條曲線　  　  1.4.4.3　非均勻有理B樣條曲線（Nonuniform Rational B—Splines，記為NURBS）    1.5　矢量字符的生成    本章小結：直線與曲線的描述、建模與生成    習題1　第2章　實面積圖形的生成    2.1　多邊形的填充  　  2.1.1　多邊形的定義與性質  　    2.1.2　多邊形的填充原理　　  2.1.3　多邊形的（蹦）填充算法    　2.1.4　多邊形的y-x填充算法    　2.1.5　多邊形的優(yōu)先級填充算法    2.2  直線與多邊形的反走樣顯示處理技術　    2.2.1　反走樣直線的面積采樣生成算法　    2.2.2　反走樣直線的加權面積采樣生成算法  　    2.2.3　實面積多邊形的反走樣處理    本章小結：多邊形的描述、建模、生成與直線的反走樣技術    習題2　第3章　圖形的基本運算    3.1　圖形的幾何變換   　 3.1.1　幾何變換常用的齊次坐標變換矩陣　    3.1.2　二維圖形的幾何變換    3.2　圖形的集合運算  　  3.2.1　正則集合運算公式　    3.2.2　A，B多邊形之間的相互關系對生成新多邊形的影響  　    3.2.3　二維圖形（多邊形）的集合運算的實現原理  　  3.2.4　集合運算所需的數據結構與實例    本章小結：圖形建模方法的提升    習題3　第4章　圖形的觀察運算    4.1　圖形的開窗  　  4.1.1  圖形學中常用的坐標系　    4.1.2　窗口、視區(qū)及窗視坐標變換    4.2　圖形的裁剪　    4.2.1　點與字符的裁剪　    4.2.2　直線的裁剪  　  4.2.3　曲線的裁剪    　4.2.4　實面積多邊形的裁剪    本章小結：圖形數據輸出處理的第一步    習題4　第5章　圖形的數據輸入    5.1　圖形數據輸入常用的編程處理方法　    5.1.1　利用高級圖形專用語言編程輸入圖形數據    　5.1.2　利用圖形輸入設備交互輸入圖形數據  　  5.1.3  圖形標準為圖形數據輸入提供的交互處理方法    5.2　光柵掃描圖形顯示器常用的交互輸入處理技術  　    5.2.1  光柵掃描圖形顯示器的工作原理與軟件功能    　  5.2.2　圖形的定位、拾取、命令選擇等交互輸入處理技術    5.3　圖形系統交互設計的基本方法　    5.3.1　圖形系統交互設計的重要性與發(fā)展  　  5.3.2  圖形系統的交互模型與交互設計的基本原則  　　……　第6章　圖形的數據結構下篇　三維圖形學基礎　第7章　攝像機模型的建立——三維圖形的顯示基礎　第8章　平面物體的幾何構造與顯示　第9章　曲面物體的構造基礎與線框模型輸出顯示　第10章　燈光模型、物體表面反光、透光、著色模型的建立——光照物體的顯示　第11章　OpenGL圖形標準與應用附錄A　本書算法實例索引參考文獻

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