計算機圖形學——基於MFC三維圖形開發

《計算機圖形學——基於MFC三維圖形開發》是2014年1月清華大學出版社出版的圖書，作者是孔令德。

基本介紹

• 中文名：計算機圖形學——基於MFC三維圖形開發
• 作者：孔令德
• 出版時間：2014年1月
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302308751
• 定價：66 元

內容簡介

本書採用面向對象語言Visual C++的MFC框架作為開發平台，系統講解“基本圖元的掃描轉換”、“二維變換與裁剪”、“三維變換與投影”、“自由曲線與曲面”、“建模與消隱”、“光照模型”與“紋理映射”的實現原理與算法。

以生成三維真實感光照模型為主線，引導讀者重點掌握直線的掃描轉換原理、多邊形的有效邊表填充原理、三維物體的幾何變換原理與透視投影原理、多面體與曲面體的幾何建模原理、ZBuffer與畫家算法的面消隱原理、基於Gouraud明暗處理與Phong明暗處理的光滑著色原理、基於顏色紋理、三維紋理與幾何紋理的真實感圖形繪製原理等內容，從編程角度詮釋計算機圖形學原理的深刻內涵。通讀本書，讀者可以在三維場景中繪製出具有光照效果與紋理效果的三維物體的真實感圖形動畫，同時支持對圖形的互動操作。

圖書目錄

第1章導論1

1.1計算機圖形學的定義1

1.2計算機圖形學的套用領域2

1.2.1計算機遊戲2

1.2.2計算機輔助設計2

1.2.3計算機藝術3

1.2.4虛擬現實5

1.2.5計算機輔助教學6

1.3計算機圖形學的相關學科6

1.4計算機圖形學的確立與發展7

1.5圖形顯示器的發展及其工作原理9

1.5.1陰極射線管9

1.5.2隨機掃描圖形顯示器10

1.5.3直視存儲管圖形顯示器10

1.5.4光柵掃描圖形顯示器11

1.5.5LCD顯示器17

1.5.6三維圖形顯示原理及立體顯示器18

1.6圖形軟體標準22

1.7計算機圖形學研究的熱點技術23

1.7.1細節層次技術23

1.7.2基於圖像的繪製技術23

1.8本章小結25

習題125第2章MFC繪圖基礎27

2.1MFC上機操作步驟27

2.2MFC繪圖方法30

2.2.1CDC類結構與GDI對象31

2.2.2映射模式32

2.2.3使用GDI對象35

2.2.4CDC類的主要繪圖成員函式38

2.3設備上下文的調用與釋放55

2.4雙緩衝機制56

2.5MFC繪圖的幾種方法58

2.5.1使用OnDraw()成員函式直接繪圖58

2.5.2使用選單繪圖59

2.5.3使用自定義函式繪圖60

2.6本章小結64

習題264第3章基本圖元的掃描轉換69

3.1直線的掃描轉換69

3.1.1算法原理69

3.1.2構造中點誤差項70

3.1.3遞推公式70

3.1.4整數化處理71

3.2圓的掃描轉換72

3.2.1算法原理72

3.2.2構造中點誤差項73

3.2.3遞推公式74

3.3橢圓的掃描轉換74

3.3.1算法原理75

3.3.2構造上半部分橢圓弧的中點誤差項76

3.3.3上半部分橢圓弧的遞推公式77

3.3.4構造下半部分橢圓弧的中點誤差項77

3.3.5下半部分橢圓弧的遞推公式78

3.4反走樣技術79

3.5Wu反走樣算法81

3.5.1算法原理81

3.5.2構造距離誤差項82

3.5.3計算機化82

3.5.4彩色直線段的反走樣82

3.6本章小結83

習題383第4章多邊形填充86

4.1多邊形的掃描轉換86

4.1.1多邊形的定義86

4.1.2多邊形的表示87

4.1.3多邊形著色模式88

4.1.4多邊形填充算法88

4.1.5區域填充算法89

4.2有效邊表填充算法89

4.2.1填充原理89

4.2.2邊界像素的處理原則89

4.2.3有效邊和有效邊表91

4.2.4桶表與邊表93

4.3邊緣填充算法94

4.3.1填充原理94

4.3.2填充過程94

4.4區域填充算法95

4.4.1填充原理95

4.4.2四鄰接點與八鄰接點96

4.4.3四連通域與八連通域96

4.4.4種子填充算法97

4.5本章小結98

習題499第5章二維變換與裁剪104

5.1圖形幾何變換基礎104

5.1.1二維變換矩陣104

5.1.2規範化齊次坐標104

5.1.3矩陣相乘105

5.1.4二維幾何變換105

5.2二維基本幾何變換矩陣106

5.2.1平移變換矩陣106

5.2.2比例變換矩陣107

5.2.3旋轉變換矩陣107

5.2.4反射變換矩陣108

5.2.5錯切變換矩陣109

5.3二維複合變換110

5.3.1複合變換原理110

5.3.2相對於任意參考點的二維幾何變換110

5.3.3相對於任意方向的二維幾何變換113

5.4二維圖形裁剪115

5.4.1圖形學中常用的坐標系115

5.4.2視窗與視區及窗視變換117

5.4.3窗視變換矩陣118

5.5CohenSutherland直線段裁剪算法120

5.5.1編碼原理120

5.5.2裁剪步驟120

5.5.3交點計算公式121

5.6中點分割直線段裁剪算法122

5.6.1中點分割直線段裁剪算法原理122

5.6.2中點計算公式122

5.7LiangBarsky直線段裁剪算法123

5.7.1算法原理123

5.7.2算法分析124

5.7.3算法的幾何意義124

5.8多邊形裁剪算法126

5.9本章小結128

習題5128第6章三維變換與投影131

6.1三維圖形幾何變換131

6.1.1三維變換矩陣131

6.1.2三維幾何變換132

6.2三維基本幾何變換矩陣132

6.2.1平移變換132

6.2.2比例變換133

6.2.3旋轉變換133

6.2.4反射變換134

6.2.5錯切變換135

6.3三維複合變換136

6.3.1相對於任意參考點的三維幾何變換136

6.3.2相對於任意方向的三維幾何變換137

6.4平行投影139

6.4.1正投影139

6.4.2三視圖139

6.4.3斜投影143

6.5透視投影144

6.5.1透視投影坐標系144

6.5.2三維坐標系變換146

6.5.3世界坐標繫到觀察坐標系的變換147

6.5.4觀察坐標繫到螢幕坐標系的變換150

6.5.5透視投影分類152

6.5.6立方體的透視圖152

6.5.7螢幕坐標系的偽深度坐標154

6.6本章小結156

習題6156第7章自由曲線與曲面159

7.1基本概念159

7.1.1樣條曲線曲面159

7.1.2曲線曲面的表示形式160

7.1.3插值、逼近與擬合161

7.1.4連續性條件161

7.2Bezier曲線162

7.2.1Bezier曲線的定義163

7.2.2Bezier曲線的性質164

7.2.3de Casteljau遞推算法166

7.2.4Bezier曲線的拼接167

7.3Bezier曲面169

7.3.1Bezier曲面的定義169

7.3.2雙三次Bezier曲面的定義169

7.3.3雙三次Bezier曲面的拼接170

7.4B樣條曲線172

7.4.1B樣條曲線的定義172

7.4.2二次B樣條曲線173

7.4.3三次B樣條曲線174

7.4.4B樣條曲線的性質176

7.4.5構造特殊三次B樣條曲線的技巧177

7.5B樣條曲面179

7.5.1B樣條曲面的定義179

7.5.2雙三次B樣條曲面的定義179

7.5.3雙三次B樣條曲面的連續性180

7.6本章小結182

習題7183第8章建模與消隱186

8.1三維物體的數據結構186

8.1.1物體的幾何信息與拓撲信息186

8.1.2三表數據結構186

8.1.3物體的表示模型187

8.1.4雙表數據結構189

8.2常用物體的幾何模型190

8.2.1多面體190

8.2.2曲面體195

8.3消隱算法分類201

8.4隱線算法202

8.4.1凸多面體消隱算法202

8.4.2曲面體消隱算法205

8.5隱面算法206

8.5.1深度緩衝器消隱算法206

8.5.2深度排序消隱算法210

8.6本章小結211

習題8211第9章光照模型216

9.1顏色模型216

9.1.1原色系統217

9.1.2RGB顏色模型218

9.1.3HSV顏色模型219

9.1.4CMYK顏色模型221

9.2簡單光照模型222

9.2.1材質模型222

9.2.2環境光模型224

9.2.3漫反射光模型224

9.2.4鏡面反射光模型225

9.2.5光強衰減227

9.2.6增加顏色228

9.3光滑著色229

9.3.1直線的光滑著色230

9.3.2Gouraud明暗處理231

9.3.3Phong明暗處理234

9.4簡單透明模型236

9.5簡單陰影模型237

9.6本章小結238

習題9238第10章紋理映射242

10.1紋理的定義242

10.2顏色紋理243

10.2.1函式紋理243

10.2.2圖像紋理248

10.3三維紋理249

10.4幾何紋理251

10.4.1參數曲面的定義251

10.4.2映射原理251

10.4.3幾何紋理的分類253

10.5簡單紋理反走樣254

10.6本章小結255

習題10255附錄A配套案例的說明259參考文獻261