計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)

前言

近10多年來，以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為代表的信息技術(shù)迅猛發(fā)展，并已深入滲透到國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域。信息技術(shù)成為國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)快速發(fā)展的最重要的支撐技術(shù)。與此同時(shí)，深入掌握計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)、具有良好系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力的計(jì)算機(jī)高級(jí)專業(yè)人才在社會(huì)上深受歡迎。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。良好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析能力的培養(yǎng)需要通過長期、系統(tǒng)的訓(xùn)練（包括理論和實(shí)踐兩方面）才能獲得。高等學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)一般包括課程實(shí)驗(yàn)、綜合性設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)）、課外科技活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，基本上可以分為三個(gè)層次：第一，是緊扣課堂教學(xué)內(nèi)容，以掌握和鞏固課程教學(xué)內(nèi)容為主的課程實(shí)驗(yàn)和綜合性設(shè)計(jì)；第二，是以社會(huì)體驗(yàn)和科學(xué)研究體驗(yàn)為主的社會(huì)實(shí)踐和課外科技活動(dòng)；第三，是以綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)和全面檢驗(yàn)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力的畢業(yè)設(shè)計(jì)。課程實(shí)踐（含課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)）是大學(xué)教育中最重要也最基礎(chǔ)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，直接影響后繼課程的學(xué)習(xí)以及后繼實(shí)踐的質(zhì)量。由于課程設(shè)計(jì)是以培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力為目標(biāo)，通過團(tuán)隊(duì)式合作、研究式分析、工程化設(shè)計(jì)完成較大型系統(tǒng)或軟件的設(shè)計(jì)題目的，因此課程設(shè)計(jì)不僅有利于學(xué)生鞏固、提高和融合所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)，更重要的是能夠培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，如綜合設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力、文獻(xiàn)檢索能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、工程化能力、研究性學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力等。

內(nèi)容概要

　　本書密切結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的理論課教學(xué)內(nèi)容和OpenGL的主要功能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，力求構(gòu)架理論內(nèi)容和實(shí)用工具的橋梁。本書內(nèi)容為：編程基礎(chǔ)（OpenGL基礎(chǔ)、二三維圖形繪制、幾何變換、觀察和投影變換）、中級(jí)知識(shí)（三維光照、紋理、文字、反走樣、曲線曲面、拾取與反饋）、高級(jí)話題（三維繪制加速技術(shù)、OpenGL緩存、三維動(dòng)畫模型、OpenGL著色語言）。書中每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有詳細(xì)的講解。　　本書所有示例都提供了源代碼的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。書后所附光盤分章節(jié)列出了相關(guān)的項(xiàng)目文件。

書籍目錄

第1章　OpenGL基礎(chǔ)  1.1　0penGL是什么  1.2　0penGL發(fā)展歷史  1.3　0penGL狀態(tài)機(jī)  1.4　0penGL語法  1.5　0penGL程序流程  1.6　0penGL程序開發(fā)　　1.6.1　用GLUT庫進(jìn)行OpenGL程序開發(fā)    1.6.2　使用MFC類庫進(jìn)行OpenGL程序開發(fā)　1.7　0penGL的應(yīng)用　1.8　0penGL與DirectX的對(duì)比　1.9　小結(jié)　習(xí)題1第2章  二維圖形繪制　2.1 0penGL圖元  2.2　圖元屬性  　2.2.1　點(diǎn)劃線定義 　 2.2.2　點(diǎn)的尺寸  　2.2.3　線  寬　2.3　多邊形繪制模式  　2.3.1　使用點(diǎn)劃線  　2.3.2　邊標(biāo)記　2.4　多邊形著色模式　2.5　小結(jié)　習(xí)題2第3章  三維圖形繪制　3.1　0penGL三維繪制流水線  3.2　模型變換  3.3　視點(diǎn)設(shè)置  3.4　投影變換  3.5　視區(qū)變換  3.6　小結(jié)  習(xí)題3第4章　幾何變換　4.1　2D幾何變換　4.2　仿射變換    4.2.1　右手坐標(biāo)系和左手坐標(biāo)系    4.2.2　推導(dǎo)    4.2.3　齊次坐標(biāo)    4.2.4　變換矩陣　4.3　組合變換　4.4　3D幾何變換  　4.4.1　齊次坐標(biāo)系  　4.4.2　推導(dǎo)  　4.4.3　3D變換矩陣  　4.4.4　繞任意點(diǎn)旋轉(zhuǎn)  　4.4.5　繞任意軸旋轉(zhuǎn)　4.5　改變坐標(biāo)系的變換　4.6　0penGL中的幾何變換  　4.6.1　變換矩陣相關(guān)函數(shù)  　4.6.2　使用變換  　4.6.3　層次建?！?.7　0penGl矩陣操作  　4.7.1　OpenGL矩陣數(shù)據(jù)格式  　4.7.2　設(shè)置0penGL矩陣  　4.7.3　獲取當(dāng)前的矩陣  4.8　小結(jié)  習(xí)題4第5章　觀察和投影變換　5.1　觀察變換　5.2　投影變換    5.2.1　正投影    5.2.2　透視投影  5.3　小結(jié)　……第6章　光源與材料第7章　紋理映射第8章　加速渲染——頂點(diǎn)數(shù)組、顯示列表和頂點(diǎn)緩沖對(duì)象第9章　文字輸出第10章　反走樣第11章　曲線曲面第12章　拾取和反饋第13章　OpenGL緩存第14章　MD2三維模型與動(dòng)畫第15章　OpenGL著色語言參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)》為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的實(shí)驗(yàn)課教材，教師可以在講述了相關(guān)圖形學(xué)理論知識(shí)后，讓學(xué)生閱讀《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)》的相應(yīng)章節(jié)，并將習(xí)題作為實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)?！队?jì)算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)》內(nèi)容主要來自作者本身的科研和教學(xué)實(shí)踐。兩位作者有多年計(jì)算機(jī)圖形學(xué)開發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并一直從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的本科教學(xué)工作?！队?jì)算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)》的習(xí)題大多來自浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院和軟件學(xué)院本科生計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。從作者的教學(xué)實(shí)踐來看，這些習(xí)題具有較強(qiáng)的適用性和較大的靈活性，為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提供了擴(kuò)展空間。

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