計算機圖形學(xué)

內(nèi)容概要

　　本書是一本內(nèi)容豐富、取材新穎的計算機圖形學(xué)著作，并在其前一版的基礎(chǔ)上進行了全面擴充，增加了許多新的內(nèi)容，覆蓋了近年來計算機圖形學(xué)的最新發(fā)展與成就。全書層次分明、重點突出，并附有使用OpenGL編寫的大量程序以及各種效果圖，是一本難得的優(yōu)秀教材?！　”緯卜譃?5章，全面系統(tǒng)地講解了計算機圖形學(xué)的基本概念和相關(guān)技術(shù)。作者首先對計算機圖形學(xué)進行綜述；然后講解二維圖形的對象表示、算法和應(yīng)用，以及三維圖形的相關(guān)技術(shù)、建模和變換；接著介紹光照模型、顏色模型和動畫技術(shù)。本書還新增了有關(guān)層次建模和圖形文件格式的介紹，最后的附錄給出了計算機圖形學(xué)中用到的基本數(shù)學(xué)概念。　　本書可作為信息技術(shù)等相關(guān)專業(yè)本科生和研究生和研究生的教材的教材或參考書，也可以作為計算機圖形學(xué)工作者的參考書。

作者簡介

　　本書作者Donald Hearn博士是伊利諾伊大學(xué)厄班納－香檳分校的著名教授，該校在圖形學(xué)領(lǐng)域?qū)嵙軓?，?jīng)常在電腦圖形和交互技術(shù)國際會議論文集中發(fā)不少文章。　　蔡士杰教授，江蘇太倉人，南京大學(xué)計算機系教授，博士生導(dǎo)師，江蘇省計算機學(xué)會CAD及圖形學(xué)專業(yè)委員會主任，《CAD及圖形學(xué)學(xué)報》編委，政府特殊津貼獲得者。1967年畢業(yè)于南京大學(xué)數(shù)學(xué)系.1973年參加DJS-200/20型計算機的設(shè)計。1974-1978年參加DJS-200/10型計算機的設(shè)計與調(diào)試.1982-1984年美國加卅大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）計算機科學(xué)系訪問學(xué)者.1995-1996年加拿大Lakehead大學(xué)訪問學(xué)者。1985年以來參加或負責完成了十多項科研項目，包括有七五、八六三，自然科學(xué)基金及多個國內(nèi)外企業(yè)委托項目。撰寫著作五部, 發(fā)表學(xué)術(shù)論文八十余篇。主要研究方向為計算機圖形學(xué)、CAD、計算機用戶界面、圖形識別和理解。

書籍目錄

第1章 計算機圖形學(xué)綜述1.1 圖和表1.2 計算機輔助設(shè)計1.3 虛擬現(xiàn)實環(huán)境1.4 數(shù)據(jù)可視化1.5 教學(xué)與培訓(xùn)1.6 計算機藝術(shù)1.7 娛樂1.8 圖像處理1.9 圖形用戶界面1.10 小結(jié)參考文獻第2章 圖形系統(tǒng)概述2.1 視頻顯示設(shè)備2.2 光柵掃描系統(tǒng)2.3 圖形工作站和觀察系統(tǒng)2.4 輸入設(shè)備2.5 硬拷貝設(shè)備2.6 圖形網(wǎng)絡(luò)2.7 因特網(wǎng)上的圖形2.8 圖形軟件2.9 OpenGL簡介2.10 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第3章 輸出圖元3.1 坐標系統(tǒng)3.2 OpenGL中指定二維世界坐標系統(tǒng)3.3 OpenGL畫點函數(shù)3.4 OpenGL畫線函數(shù)3.5 畫線算法3.6 并行畫線算法3.7 幀緩存值的裝載3.8 OpenGL曲線函數(shù)3.9 圓生成算法3.10 橢圓生成算法3.11 其他曲線3.12 并行曲線算法3.13 像素編址和對象的幾何要素3.14 填充區(qū)圖元3.15 多邊形填充區(qū)3.16 OpenGL多邊形填充區(qū)函數(shù)3.17 OpenGL頂點數(shù)組3.18 像素陣列圖元3.19 OpenGL像素陣列函數(shù)3.20 字符圖元3.21 OpenGL字符函數(shù)3.22 圖形分割3.23 OpenGL顯示列表3.24 OpenGL顯示窗口重定形函數(shù)3.25 小結(jié)示例程序參考文獻練習(xí)題第4章 圖元的屬性4.1 OpenGL狀態(tài)變量4.2 顏色和灰度4.3 OpenGL顏色函數(shù)4.4 點的屬性4.5 線的屬性4.6 曲線屬性4.7 OpenGL點屬性函數(shù)4.8 OpenGL線屬性函數(shù)4.9 填充區(qū)屬性4.10 通用掃描線填充算法4.11 凸多邊形的掃描線填充4.12 曲線邊界區(qū)域的掃描線填充4.13 不規(guī)則邊界區(qū)域的填充方法4.14 OpenGL填充區(qū)屬性函數(shù)4.15 字符屬性4.16 OpenGL字符屬性函數(shù)4.17 反走樣4.18 OpenGL反走樣函數(shù)4.19 OpenGL查詢函數(shù)4.20 OpenGL屬性組4.21 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第5章 幾何變換5.1 基本的二維幾何變換5.2 矩陣表示和齊次坐標5.3 逆變換5.4 二維復(fù)合變換5.5 其他二維變換5.6 幾何變換的光柵方法5.7 OpenGL光柵變換5.8 二維坐標系間的變換5.9 三維空間的幾何變換5.10 三維平移5.11 三維旋轉(zhuǎn)5.12 三維縮放5.13 三維復(fù)合變換5.14 其他三維變換5.15 三維坐標系間的變換5.16 仿射變換5.17 OpenGL幾何變換函數(shù)5.18 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第6章 二維觀察6.1 二維觀察流水線6.2 裁剪窗口6.3 規(guī)范化和視口變換6.4 OpenGL二維觀察函數(shù)6.5 裁剪算法6.6 二維點裁剪6.7 二維線裁剪6.8 多邊形填充區(qū)裁剪6.9 曲線的裁剪6.10 文字的裁剪6.11 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第7章 三維觀察7.1 三維觀察概念綜述7.2 三維觀察流水線7.3 三維觀察坐標系參數(shù)7.4 世界坐標系到觀察坐標系的變換7.5 投影變換7.6 正投影7.7 斜投影7.8 透視投影7.9 視口變換和三維屏幕坐標系7.10 OpenGL三維觀察函數(shù)7.11 三維裁剪算法7.12 OpenGL任選裁剪平面7.13 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第8章 三維對象的表示8.1 多面體8.2 OpenGL多面體函數(shù)8.3 曲面8.4 二次曲面8.5 超二次曲面8.6 OpenGL二次曲面和三次曲面函數(shù)8.7 柔性對象8.8 樣條表示8.9 三次樣條插值方法8.10 Bezier樣條曲線8.11 Bezier曲面8.12 B樣條曲線8.13 B樣條曲面8.14 beta樣條8.15 有理樣條8.16 樣條表示之間的轉(zhuǎn)換8.17 樣條曲線和曲面的顯示8.18 OpenGL的逼近樣條函數(shù)8.19 掃描表示法8.20 結(jié)構(gòu)實體幾何法8.21 八叉樹8.22 BSP樹8.23 分形幾何方法8.24 形狀語法和其他過程方法8.25 粒子系統(tǒng)8.26 基于物理的方法8.27 數(shù)據(jù)集可視化8.28 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第9章 可見面判別算法9.1 可見面判別算法的分類9.2 后向面判別9.3 深度緩存算法9.4 A緩存算法9.5 掃描線算法9.6 深度排序算法9.7 BSP樹算法9.8 區(qū)域細分算法9.9 八叉樹算法9.10 光線投射算法9.11 可見性檢測算法的比較9.12 曲面9.13 線框可見性算法9.14 OpenGL可見性檢查函數(shù)9.15 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第10章 光照模型與面繪制算法10.1 光源10.2 表面光照效果10.3 基本光照模型10.4 透明表面10.5 霧氣效果10.6 陰影10.7 照相機參數(shù)10.8 光強度顯示10.9 半色調(diào)模式和抖動技術(shù)10.10 多邊形繪制算法10.11 光線跟蹤方法10.12 輻射度光照模型10.13 環(huán)境映射10.14 光子映射10.15 添加表面細節(jié)10.16 用多邊形模擬表面細節(jié)10.17 紋理映射10.18 凹凸映射10.19 幀映射10.20 OpenGL 光照和表面繪制函數(shù)10.21 OpenGL紋理函數(shù)10.22 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第11章 圖形用戶界面和交互輸入方法11.1 圖形數(shù)據(jù)的輸入11.2 輸入設(shè)備的邏輯分類11.3 圖形數(shù)據(jù)的輸入功能11.4 交互式構(gòu)圖技術(shù)11.5 虛擬現(xiàn)實環(huán)境11.6 OpenGL支持交互式輸入設(shè)備的函數(shù)11.7 OpenGL的菜單功能11.8 圖形用戶界面的設(shè)計11.9 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第12章 顏色模型和顏色應(yīng)用12.1 光的特性12.2 顏色模型12.3 標準基色和色度圖12.4 RGB顏色模型12.5 YIQ顏色模型12.6 CMY和CMYK顏色模型12.7 HSV顏色模型12.8 HLS顏色模型12.9 顏色選擇及其應(yīng)用12.10 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第13章 計算機動畫13.1 計算機動畫的光柵方法13.2 動畫序列的設(shè)計13.3 傳統(tǒng)動畫技術(shù)13.4 通用計算機動畫功能13.5 計算機動畫語言13.6 關(guān)鍵幀系統(tǒng)13.7 運動的描述13.8 關(guān)節(jié)鏈形體動畫13.9 周期性運動13.10 OpenGL動畫子程序13.11 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第14章 層次建模14.1 基本建模概念14.2 建模軟件包14.3 通用層次建模方法14.4 使用OpenGL顯示列表的層次建模14.5 小結(jié)參考文獻練習(xí)題第15章 圖形文件格式15.1 圖像文件結(jié)構(gòu)15.2 降色方法15.3 文件壓縮技術(shù)15.4 主流文件格式的結(jié)構(gòu)15.5 小結(jié)參考文獻練習(xí)題附錄A 計算機圖形學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參考文獻索引

編輯推薦

　　24面彩頁，其英文版讀者也給了很高的評價!本書是一本內(nèi)容豐富、取材新穎的計算機圖形學(xué)著作，并在其前一版的基礎(chǔ)上進行了全面擴充，增加了許多新的內(nèi)容，覆蓋了近年來計算機圖形學(xué)的最新發(fā)展與成就。全書層次分明、重點突出，并附有使用OpenGL編寫的大量程序以及各種效果圖，是一本難得的優(yōu)秀教材。　　本書的第三版介紹了設(shè)計、使用和理解計算機圖形系統(tǒng)及其應(yīng)用的基本原理，并且提供了一些OPENGL編程實例。書中詳細討論了圖形系統(tǒng)的軟件和硬件組成，并且將二維和三維圖形的相關(guān)內(nèi)容集成到一起。對于沒有計算機圖形學(xué)背景知識的讀者，作者提供了有關(guān)的基礎(chǔ)概念，描述了如何創(chuàng)建從簡單的線條圖到復(fù)雜的真實場景的圖片?！　”緯饕男绿匦裕骸　　penGL計算機圖形核心編程庫GLU及輔助庫GLUT提供了完整和綜合的解釋；　　·包含了100多個內(nèi)容廣泛的編程實例，展示了OpenGL函數(shù)的使用；　　·提供了20多個完整的C++程序，給出了使用C++編寫的實例；　　·將三維和二維計算機圖形方法的討論結(jié)合在一起；　　·包含了最新的計算機圖形技術(shù)與應(yīng)用。

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