計(jì)算機(jī)圖形理論與實(shí)踐

內(nèi)容概要

本書按照理論基礎(chǔ)、操作技能、實(shí)踐練習(xí)的體系，系統(tǒng)地講述了計(jì)算機(jī)圖形的有關(guān)知識(shí)。在理論基礎(chǔ)部分，介紹了計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在典型工程領(lǐng)域以及現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，展示其對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要作用和燦爛的前景。介紹了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)，包括圖形元素的生成方法、圖形處理的算法、圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。介紹了幾何造型技術(shù)及其應(yīng)用，包括基本幾何造型方法、參數(shù)曲線與曲面造型、隱式曲面造型以及其他造型技術(shù)。介紹了圖形顯示技術(shù)，包括反走樣、消隱、真實(shí)感顯示等技術(shù)。在操作技能部分，以AutoCAD為平臺(tái)，介紹了工程設(shè)計(jì)繪圖軟件的一般操作方法，包括以繪制圖形元素構(gòu)造復(fù)雜平面圖形的操作方法，通過(guò)修改編輯圖形獲得滿意結(jié)果的操作方法，在工程圖樣上標(biāo)注尺寸的操作方法。在實(shí)踐練習(xí)部分，通過(guò)舉例和設(shè)置練習(xí)題，進(jìn)一步鞏固所學(xué)的計(jì)算機(jī)圖形操作方法并加深對(duì)計(jì)算機(jī)圖形的理解。
通過(guò)本書的學(xué)習(xí)，使讀者掌握繪制計(jì)算機(jī)圖形的基礎(chǔ)操作方法，并且對(duì)計(jì)算機(jī)生成以及處理圖形的共性技術(shù)有理解，為將來(lái)進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)或研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
本書可作為大學(xué)本科和?？频挠?jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教材，也可作為從事計(jì)算機(jī)圖形在工程中應(yīng)用工作的研究生、科研人員、工程人員的技術(shù)參考書。

書籍目錄

第1章  概論
  1.1  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展
  1.2  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究?jī)?nèi)容
  1.3  應(yīng)用及研究前沿
    1.3.1  用戶接口
    1.3.2  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造
    1.3.3  真實(shí)感圖形生成
    1.3.4  計(jì)算機(jī)動(dòng)畫及計(jì)算機(jī)藝術(shù)
    1.3.5  科學(xué)計(jì)算的可視化
    1.3.6  虛擬現(xiàn)實(shí)
  1.4  圖形設(shè)備
    1.4.1  圖形輸入設(shè)備
    1.4.2  圖形輸出設(shè)備
    1.4.2.1  彩色CRT監(jiān)視器
    1.4.2.2  LCD顯示器
    1.4.3  圖形處理器
  1.5  CAD軟件概述
    1.5.1  軟件的層次
    1.5.2  CAD軟件的發(fā)展
    1.5.3  目前流行CAD軟件的狀況 
    1.5.4  CAD軟件開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)
    1.5.5  CAD軟件相關(guān)技術(shù)
    1.5.5.1  計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的功能及組成
    1.5.5.2  選擇技術(shù) 
    1.5.5.3  定位技術(shù)
    1.5.5.4  定向技術(shù)
    1.5.5.5  定路徑技術(shù)
    1.5.5.6  定量技術(shù)
    1.5.5.7  文本技術(shù)
    1.5.5.8  橡皮筋與拖動(dòng)技術(shù) 
    1.5.5.9  徒手畫技術(shù)
第2章  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)
  2.1  計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)理論
    2.1.1  坐標(biāo)系和點(diǎn)
    2.1.1.1  坐標(biāo)系
    2.1.1.2  點(diǎn)的描述
    2.1.2  直線段的生成算法
    2.1.2.1  數(shù)值微分(DDA)法
    2.1.2.2  中點(diǎn)畫線法
    2.1.3  圓和圓弧的生成算法
    2.1.3.1  圓的特征
    2.1.3.2  直線(正多邊形)逼近算法
    2.1.3.3  正負(fù)法
    2.1.3.4  Bresenham算法
    2.1.4  多邊形域的掃描填充算法
    2.1.4.1  掃描線算法 
    2.1.4.2  邊界標(biāo)志算法
    2.1.4.3  種子填充算法
    2.1.4.4  種子掃描線算法
    2.1.5  字符
    2.1.5.1  點(diǎn)陣字符
    2.1.5.2  矢量字符
  2.2  計(jì)算機(jī)圖形相關(guān)算法
    2.2.1  圖形交切
    2.2.1.1  相交
    2.2.1.2  相切
    2.2.2  窗口裁剪
    2.2.2.1  直線段裁剪
    2.2.2.2  多邊形裁剪
    2.2.2.3  字符裁剪
    2.2.3  內(nèi)外輪廓識(shí)別
    2.2.4  畫剖面線
  2.3  圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    2.3.1  數(shù)據(jù)的基本組織技術(shù)概述
    2.3.1.1  線性表
    2.3.1.2  二叉樹
    2.3.2  基于圖形元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    2.3.2.1  點(diǎn)、線、圓弧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 
    2.3.2.2  數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的操作
    2.3.3  基于圖形元素的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
    2.3.3.1  線集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    2.3.3.2  環(huán)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    2.3.3.3  參數(shù)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
第3章  幾何造型技術(shù)及其應(yīng)用
  3.1  引  言
  3.2  基本幾何造型技術(shù)
    3.2.1  邊界表示法(B-rep)
    3.2.2  構(gòu)造實(shí)體幾何表示法(CSG)
    3.2.3  掃描法(Sweeping)
    3.2.4  分解表示法(D_rep)
    3.2.5  特征表示
  3.3  參數(shù)曲線、曲面造型技術(shù)
    3.3.1  B6zier曲線與曲面
    3.3.1.1  B6zier。曲線的定義和性質(zhì)
    3.3.1.2  B4zier曲面
    3.3.2  B樣條曲線與曲面
    3.3.2.1  B樣條曲線
    3.3.2.2  B樣條曲面
    3.3.3  NU RlBS曲線與曲面
    3.3.3.1  非均勻有理B樣條
    3.3.3.2  NURBS曲面的定義和性質(zhì)
    3.3.4  Coo曲面
    3.3.4.1  基本概念
    3.3.4.2  雙線性(200曲面
    3.3.4.3  雙三次(200曲面
  3.4  隱式曲面造型技術(shù)
    3.4.1  隱式曲面的特點(diǎn)
    3.4.2  隱式曲面的發(fā)展
    3.4.3  隱式曲面表示
    3.4.4  隱式曲面CSG方法
    3.4.5  隱式曲面交互造型
    3.4.6  隱式曲面的顯示
    3.4.7  隱式曲面與參數(shù)曲面的相互轉(zhuǎn)換
  3.5  其他造型技術(shù)
    3.5.1  描述造型(Declaration Modeling)
    3.5.2  基于物理的造型(Physically Based Modeling)
    3.5.3  不規(guī)則形體的造型
  3.6  幾何造型技術(shù)的應(yīng)用
    3.6.1  航空工業(yè)中的應(yīng)用
    3.6.2  汽車工業(yè)的應(yīng)用
    3.6.3  船舶工業(yè)的應(yīng)用
    3.6.4  塑料加工業(yè)的應(yīng)用
    3.6.5  機(jī)電產(chǎn)品的應(yīng)用
    3.6.6  醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
    3.6.7  建筑工程中的應(yīng)用
    3.6.8  服裝業(yè)的應(yīng)用
    3.6.9  計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作
    3.6.10  人體造型
    3.6.11  計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
第4章  圖形顯示技術(shù)
  4.1  反走樣
    4.1.1  提高分辨率
    4.1.2  區(qū)域采樣
    4.1.3  加權(quán)區(qū)域取樣
  4.2  消隱
    4.2.1  消隱的分類
    4.2.2  線消隱
    4.2.3  面消隱
    4.2.3.1  畫家算法
    4.2.3.2  z緩沖區(qū)(z—Buffer)算法
    4.2.3.3  掃描線Z—Buffer算法
    4.2.3.4  區(qū)間掃描線算法
  4.3  真實(shí)感顯示(渲染)
    4.3.1  顏色模型
    4.3.1.1  基本概念
    4.3.1.2  三色學(xué)說(shuō) 
    4.3.1.3  CIE色度圖
    4.3.1.4  顏色模型
    4.3.2  紋理
    4.3.2.1  紋理的概述
    4.3.2.2  二維紋理域的映射
    4.3.2.3  三維紋理域的映射
    4.3.2.4  幾何紋理
    4.3.3  實(shí)時(shí)真實(shí)感圖形學(xué)技術(shù)
    4.3.3.1  層次細(xì)節(jié)顯示和簡(jiǎn)化 
    4.3.3.2  基于圖象的繪制技術(shù)
第5章  平面圖形繪制
  5.1  AutoCAD基礎(chǔ)
    5.1.1  AutoCAD的主界面
    5.1.2  坐標(biāo)系
    5.1.3  基本操作方法
    5.1.4  簡(jiǎn)單繪圖命令
    5.1.5  編輯命令初步
    5.1.6  文件操作
    5.1.7  繪圖環(huán)境設(shè)置
    練習(xí)題5—1
  5.2  精確繪圖及圖形顯示控制
    5.2.1  捕捉、柵格和正交
    5.2.2  正交
    5.2.3  對(duì)象捕捉
    5.2.4  對(duì)象捕捉追蹤與極軸追蹤
    5.2.5  圖形顯示控制
    練習(xí)題5—2
  5.3  平面圖形繪制
    5.3.1  繪制構(gòu)造線
    5.3.2  編輯和繪制多線
    5.3.3  繪制和編輯多段線
    5.3.4  繪制正多邊形 
    5.3.5  繪制圓弧 
    5.3.6  繪制圓環(huán)
    5.3.7  繪制和編輯樣條曲線
    5.3.8  繪制橢圓和橢圓弧
    5.3.9  塊的定義和使用
    5.3.10  設(shè)置點(diǎn)樣式和繪制點(diǎn)
    5.3.11  圖案填充與圖案填充編輯
    5.3.12  繪制修訂云線
    5.3.13  繪制擦除
    5.3.14  設(shè)置文本樣式、輸入和編輯文本
    5.3.15  徒手繪圖
  5.4  圖形編輯
    5.4.1  對(duì)象選擇方法
    5.4.2  常用編輯命令
    5.4.3  使用夾點(diǎn)編輯圖形對(duì)象
    5.4.4  對(duì)象編組處理
    5.4.5  設(shè)置和管理對(duì)象選擇模式
    綜合練習(xí)：平面圖形繪制
    練習(xí)題5—3
    練習(xí)題5—4
    練習(xí)題5—5
  5.5  尺寸標(biāo)注及編輯
    5.5.1  概述
    5.5.2  標(biāo)注術(shù)語(yǔ)
    5.5.3  關(guān)聯(lián)／非關(guān)聯(lián)尺寸標(biāo)注
    5.5.4  創(chuàng)建和修改尺寸標(biāo)注樣式
    5.5.5  尺寸標(biāo)注命令
    5.5.6  編輯標(biāo)注文字
    綜合練習(xí)：圖形繪制與尺寸標(biāo)注
    練習(xí)題5—6
    練習(xí)題5—7
    練習(xí)題5—8
參考文獻(xiàn)

圖書封面

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