計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)教程

內(nèi)容概要

本書是介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基本原理和最新進(jìn)展的基礎(chǔ)教材。它是作者在清華大學(xué)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)參考了國內(nèi)外最新相關(guān)資料和部分最新研究成果編寫而成的。全書按內(nèi)容分為5章，分別介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的最新概況、光柵圖形學(xué)的基本原理、幾何造型技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、真實(shí)感圖形學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和OpenGL及VRML這兩類重要的圖形標(biāo)準(zhǔn)，基本上涵蓋了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要內(nèi)容。書中每章均附有習(xí)題，便于教學(xué)。    本書可作為高等院校本科生、研究生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形的教材，并可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員教育下作者參考使用。

作者簡介

孫家廣，現(xiàn)任國家自然科學(xué)基金委員會(huì)副主任，兼任清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授、博士生導(dǎo)師，國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)委員，國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組成員，國家企業(yè)信息應(yīng)用支撐軟件工程技術(shù)研究中心主任，中國工程圖學(xué)學(xué)會(huì)理事長。長期從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及管理技術(shù)與系

書籍目錄

第1章  緒論  1.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究內(nèi)容  1.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展的歷史回顧  1.3 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用及研究前沿    1.3.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造     1.3.2 可視化    1.3.3 真實(shí)感圖形實(shí)時(shí)繪制與自然景物仿真    1.3.4 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫    1.3.5 用戶接口    1.3.6 計(jì)算機(jī)藝術(shù)  1.4 圖形設(shè)備    1.4.1 圖形顯示設(shè)備    1.4.2 圖形處理器    1.4.3 圖形輸入設(shè)備  習(xí)題第2章  光柵圖形學(xué)  2.1 直線段的掃描轉(zhuǎn)換算法    2.1.1 DDA法    2.1.2 中點(diǎn)畫線法    2.1.3 Bresenham算法  2.2 圓弧的掃描轉(zhuǎn)換算法    2.2.1 圓的特征    2.2.2 中點(diǎn)畫圓法  2.3 多邊形的掃描轉(zhuǎn)換與區(qū)域填充    2.3.1 多邊形的掃描轉(zhuǎn)換    2.3.2 區(qū)域填充算法  2.4 字符    2.4.1 點(diǎn)陣字符    2.4.2 矢量字符     2.4.3 字符屬性  2.5 裁剪    2.5.1 直線段裁剪    2.5.2 多邊形裁剪    2.5.3 字符裁剪  2.6 反走樣    2.6.1 提高分辨率    2.6.2 區(qū)域采樣    2.6.3 加權(quán)區(qū)域采樣  2.7 消隱    2.7.1 消隱的分類    2.7.2 消除隱藏線    2.7.3 消除隱藏面  習(xí)題第3章  幾何造型技術(shù)  3.1 參數(shù)曲線和曲面    3.1.1 曲線曲面的表示    3.1.2 曲線的基本概念    3.1.3 插值、擬合和光順    3.1.4 參數(shù)化    3.1.5 參數(shù)曲線的代數(shù)和幾何形式    3.1.6 連續(xù)性    3.1.7 參數(shù)曲面的基本概念  3.2 Bezier曲線與曲面    3.2.1 Bezier曲線的定義和性質(zhì)    3.2.2 Bezier曲線的遞推(de Casteljau)算法    3.2.3 Bezier曲線的拼接    3.2.4 Bezier曲線的升階與降階    3.2.5 Bezier曲面    3.2.6 三邊Bezier曲面片  3.3 B樣條曲線與曲面    3.3.1 B樣條的遞推定義和性質(zhì)    3.3.2 B樣條曲線的性質(zhì)    3.3.3 de Boor算法    3.3.4 節(jié)點(diǎn)插入算法    3.3.5 B樣條曲面  3.4 NURBS曲線與曲面    3.4.1 NURBS曲線的定義    3.4.2 齊次坐標(biāo)表示    3.4.3 權(quán)因子的幾何表示    3.4.4 圓錐曲線的NURBS表洋    3.4.5 NURBS曲線的修改    3.4.6 非均勻有理B樣條（NURBS）曲面  3.5 Coons曲面     3.5.1 基本概念    3.5.2 雙線性Coons曲面    3.5.3 雙三次Coons曲面  3.6 形體在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示    3.6.1 引言    3.6.2 形體表示模型    3.6.3 形體的邊界表示模型  3.7 求交分類    3.7.1 求交分類簡介    3.7.2 求交分類策略    3.7.3 基本的求交算法  3.8 實(shí)體造型系統(tǒng)簡介    3.8.1 Parasolid系統(tǒng)    3.8.2 ACIS系統(tǒng)  習(xí)題第4章  真實(shí)感圖形學(xué)  4.1 顏色視覺    4.1.1 基本概念    4.1.2 三色學(xué)說    4.1.3 CIE色度圖    4.1.4 常用的顏色模型  4.2 簡單光照明模型    4.2.1 相關(guān)知識(shí)    4.2.2 Phong光照明模型    4.2.3 增量式光照明模型    4.2.4 陰影的生成  4.3 局部光照明模型    4.3.1 理論基礎(chǔ)    4.3.2 局部光照明模型  4.4 光透射模型    4.4.1 透明效果的簡單模擬    4.4.2 Whitted光透射模型    4.4.3 Hall光透射模型    4.4.4 簡單反射透射模型  4.5 紋理及紋理映射    4.5.1 紋理概述    4.5.2 二維紋理域的映射    4.5.3 三維紋理域的映射    4.5.4 幾何紋理  4.6 整體光照明模型    4.6.1 光線跟蹤算法    4.6.2 輻射度方法  4.7 實(shí)時(shí)真實(shí)感圖形學(xué)技術(shù)    4.7.1 層次細(xì)節(jié)顯示和簡化    4.7.2 基于圖像的繪制技術(shù)  習(xí)題第5章  圖形標(biāo)準(zhǔn)  5.1 Open GL    5.1.1 Open GL概述    5.1.2 Open GL程序結(jié)構(gòu)    5.1.3 基本幾何元素    5.1.4 坐標(biāo)變換    5.1.5 光照處理  5.2 VRML    5.2.1 VRML簡介    5.2.2 線性變換    5.2.3 場景交互    5.2.4 VRML節(jié)點(diǎn)    5.2.5 VRML展望  習(xí)題附錄A  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)附錄B  圖形的幾何變換附錄C  形體的投影變換參考文獻(xiàn)

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