計算機圖形學

出版說明
前言
第1章 緒論
1.1 計算機圖形學研究領域
1.1.1 圖形概念
1.1.2 計算機圖形學研究內容
1.1.3 計算機圖形學與相關學科的關系
1.2 計算機圖形學應用領域
1.2.1 計算機輔助設計與制造（CAD／CAM）
1.2.2 計算機仿真和模擬
1.2.3 娛樂動畫
1.2.4 地理信息系統(tǒng)
1.3 計算機圖形學的發(fā)展
1.3.1 計算機圖形學的誕生（1950-1960）
1.3.2 線框圖形學（1960-1970）
1.3.3 光柵圖形學（1970-1980）
1.3.4 真實感圖形學（1980-1990）
1.3.5 實時圖形學（1990-至今）
1.4 習題
第2章 圖形系統(tǒng)
2.1 圖形系統(tǒng)概述
2.1.1 圖形系統(tǒng)組成結構
2.1.2 圖形系統(tǒng)分類
2.2 圖形硬件顯示原理
2.2.1 圖形顯示設備及工作原理
2.2.2 圖形顯示方式
2.2.3 光柵掃描圖形顯示系統(tǒng)
2.3 圖形系統(tǒng)的體系結構
2.3.1 概述
2.3.2 應用程序階段
2.3.3 幾何處理階段
2.3.4 光柵階段
2.4 圖形支撐軟件
2.4.1 OpenGL
2.4.2 DirectX
2.4.3 Java2D和3D
2.5 習題
第3章 基本圖形光柵化
3.1 直線光柵化
3.1.1 DDA畫線算法
3.1.2 中點畫線算法
3.1.3 Bresenham畫線算法
3.2 圓的光柵化
3.2.1 圓的八對稱性
3.2.2 中點畫圓算法
3.2.3 Bresenham畫圓算法
3.3 區(qū)域填充
3.3.1 多邊形填充算法
3.3.2 邊填充算法
3.3.3 種子填充算法
3.4 字符表示
3.4.1 點陣字符
3.4.2 矢量字符
3.5 反走樣
3.5.1 光柵圖形走樣
3.5.2 常用反走樣技術
3.6 習題
第4章 實體造型與曲線曲面
4.1 三維實體表示基礎
4.1.1 基本幾何元素
4.1.2 幾何信息與拓撲信息
4.1.3 實體定義
4.2 三維實體表示方法
4.2.1 邊界表示
4.2.2 掃描表示
4.2.3 構造實體幾何表示
4.2.4 空間細分表示
4.3 三次參數(shù)曲線
4.3.1 基本知識
4.3.2 Hermite曲線
4.3.3 Bezier曲線
4.3.4 B樣條曲線
4.4 雙三次參數(shù)曲面
4.4.1 Coons曲面
4.4.2 Bezier曲面
4.4.3 B樣條曲面
4.4.4 雙三次參數(shù)曲面片的繪制
4.5 習題
第5章 圖形變換與觀察
5.1 二維幾何變換
5.1.1 基本幾何變換
5.1.2 齊次坐標
5.1.3 變換矩陣功能分區(qū)
5.1.4 復合變換
5.2 三維幾何變換
5.2.1 基本幾何變換
5.2.2 復合變換
5.3 投影變換
5.3.1 基本概念
5.3.2 平行投影
5.3.3 透視投影
5.4 三維觀察流程
5.4.1 坐標系統(tǒng)
5.4.2 建模變換
5.4.3 觀察變換
5.4.4 投影變換
5.4.5 窗口一視區(qū)變換
5.5 裁剪
5.5.1 點的裁剪
5.5.2 直線裁剪
5.5.3 多邊形裁剪
5.5.4 其他裁剪
5.6 OpenGL中的圖形變換
5.6.1 視點變換與模型變換
5.6.2 投影變換與視口變換
5.7 習題
第6章 交互技術
6.1 基本交互技術
6.1.1 定位
6.1.2 選擇
6.1.3 數(shù)值輸入和文字輸入
6.2 高級交互技術
6.2.1 分組與圖層
6.2.2 幾何約束
6.2.3 拖動、旋轉、縮放與形變
6.2.4 橡皮筋
6.2.5 雙緩存
6.2.6 全圖的漫游、縮放
6.2.7 三維交互
6.3 習題
第7章 消隱
7.1 概述
7.1.1 消隱的定義
7.1.2 消隱算法的分類
7.1.3 消隱的基本原則
7.2 多面體的消隱算法
7.2.凸多面體消隱
7.2.2 任意多面體的消隱
7.3 深度緩沖器算法
7.3.1 算法基本思想
7.3.2 算法描述
7.3.3 深度值的計算
7.3.4 深度緩沖器算法特點
7.4 掃描線深度緩存算法
7.4.1 算法基本思想
7.4.2 算法描述
7.4.3 掃描線與多邊形面片求交算法的實現(xiàn)
7.4.4 掃描線消隱算法特點
7.5 畫家算法
7.5.1 畫家算法的基本思想
7.5.2 深度優(yōu)先級表的建立
7.5.3 深度優(yōu)先級沖突解決的排序算法
7.5.4 畫家算法的特點
7.6 光線追蹤算法（RayCasting）
7.6.1 算法基本思想
7.6.2 算法描述
7.7 習題
第8章 真實感圖形繪制
8.1 簡單光照明模型
8.1.1 基本光學原理
8.1.2 環(huán)境光
8.1.3 漫反射光
8.1.4 鏡面反射光
8.1.5 Phong光照明模型
8.2 多邊形繪制
8.2.1 恒定光強的多邊形繪制
8.2.2 雙線性光強明暗處理
8.2.3 雙線性法向明暗處理
8.3 透明與陰影
8.3.1 透明處理
8.3.2 陰影
8.4 紋理與紋理映射
8.4.1 紋理概述
8.4.2 常見紋理映射技術
8.5 整體光照模型和光線跟蹤
8.5.1 整體光照模型
8.5.2 Whitted光照模型
8.5.3 光線跟蹤算法
8.6 實時真實感圖形學技術
8.6.1 層次細節(jié)顯示和簡化
8.6.2 基于圖像的繪制技術
8.7 OpenGL光照
8.7.1 OpenGL顏色模型
8.7.2 光源
8.7.3 光照模型
8.7.4 材質和紋理
8.8 習題
附錄
附錄A 線性代數(shù)基礎知識
A.1 矢量及其運算
A.2 矩陣及其運算
附錄B 課程實驗指導
B.1 實驗總體方案
B.2 實驗具體方案
附錄C 模擬試題及參考答案
模擬試題A
模擬試題B
模擬試題A參考答案
模擬試題B參考答案
參考文獻