計算機圖形學基礎教程

《計算機圖形學基礎教程》是2005年7月15人清華大學出版社出版的圖書，作者是孫家廣、胡事民。該書介紹了計算機圖形學基本原理和最新的進展。

基本介紹

• 書名：計算機圖形學基礎教程
• 作者：孫家廣，胡事民
• ISBN：9787302103202
• 定價：20元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2005-7-15
• 裝幀：平裝
• 開本：16

作者簡介

孫家廣，現任國家自然科學基金委員會副主任，兼任清華大學計算機系教授、博士生導師，國務院學位委員會委員，國務院學位委員會學科評議組成員，國家企業信息套用支撐軟體工程技術研究中心主任，中國工程圖學學會理事長。長期從事計算機圖形學、計算機輔助設計及管理技術與系統以及軟體工程與理論教學和研究開發工作。獲國家、部委科技進步獎15項；作為第一完成人獲國家科技進步二等獎1項、三等獎2項；部委科技進步一等1項、二等獎5項；發表科技論文176篇，EI收錄56篇，SCI收錄23篇；作為第一作者著書4本。19989年被評為北京市優秀教師，1999年被授予國家級有突出貢獻的中青年專家。

內容簡介

《計算機圖形學基礎教程》一書是介紹計算機圖形學基本原理和最新進展的基礎教材。它是作者在清華大學多年教學經驗的基礎上，同時參考了國內外最新相關資料和部分最新研究成果編寫而成的。本書可作為高等院校本科生、研究生學習計算機圖形的教材，並可供相關專業技術人員教育下作者參考使用。

本書是清華大學計算機系“計算機圖形學”課程的教材，是傳教在清華大學多年教學經驗的基礎上，參考國內外最新的相關教材和部分最新的研究成果編寫而成的。
書中講述了計算機圖形學的基本原理和最新進展，包括計算機圖形學的最新概況、光柵圖形學的基本原理、幾何造型技術的基礎知識、真實感圖形學的基礎知識和Open GL及VRML這兩類重要的圖形標準，基本上涵蓋了計算機圖形學的主要勾容。
本書可作為高等院校本科生、研究生學習計算機圖形學的教材，並可供相關專業技術人員和教育工作者參考使用。
本書是介紹計算機圖形學基本原理和最新進展的基礎教材。它是作者在清華大學多年教學經驗的基礎上，同時參考了國內外最新相關資料和部分最新研究成果編寫而成的。全書按內容分為5章，分別介紹計算機圖形學的最新概況、光柵圖形學的基本原理、幾何造型技術的基礎知識、真實感圖形學的基礎知識和OpenGL及VRML這兩類重要的圖形標準，基本上涵蓋了計算機圖形學的主要內容。書中每章均附有習題，便於教學。
本書可作為高等院校本科生、研究生學習計算機圖形的教材，並可供相關專業技術人員教育下作者參考使用。

目錄

第1章 緒論

1.1 計算機圖形學的研究內容

1.2 計算機圖形學發展的歷史回顧

1.3 計算機圖形學的套用及研究前沿

1.3.1 計算機輔助設計與製造

1.3.2 可視化

1.3.3 真實感圖形實時繪製與自然景物仿真

1.3.4 計算機動畫

1.3.5 用戶接口

1.3.6 計算機藝術

1.4 圖形設備

1.4.1 圖形顯示設備

1.4.2 圖形處理器

1.4.3 圖形輸入設備

習題

第2章 光柵圖形學

2.1 直線段的掃描轉換算法

2.1.1 DDA法

2.1.2 中點畫線法

2.1.3 Bresenham算法

2.2 圓弧的掃描轉換算法

2.2.1 圓的特徵

2.2.2 中點畫圓法

2.3 多邊形的掃描轉換與區域填充

2.3.1 多邊形的掃描轉換

2.3.2 區域填充算法

2.4 字元

2.4.1 點陣字元

2.4.2 矢量字元

2.4.3 字元屬性

2.5 裁剪

2.5.1 直線段裁剪

2.5.2 多邊形裁剪

2.5.3 字元裁剪

2.6 反走樣

2.6.1 提高解析度

2.6.2 區域採樣

2.6.3 加權區域採樣

2.7 消隱

2.7.1 消隱的分類

2.7.2 消除隱藏線

2.7.3 消除隱藏面

習題

第3章 幾何造型技術

3.1 參數曲線和曲面

3.1.1 曲線曲面的表示

3.1.2 曲線的基本概念

3.1.3 插值、擬合和光順

3.1.4 參數化

3.1.5 參數曲線的代數和幾何形式

3.1.6 連續性

3.1.7 參數曲面的基本概念

3.2 Bezier曲線與曲面

3.2.1 Bezier曲線的定義和性質

3.2.2 Bezier曲線的遞推(de Casteljau)算法

3.2.3 Bezier曲線的拼接

3.2.4 Bezier曲線的升階與降階

3.2.5 Bezier曲面

3.2.6 三邊Bezier曲面片

3.3 B樣條曲線與曲面

3.3.1 B樣條的遞推定義和性質

3.3.2 B樣條曲線的性質

3.3.3 de Boor算法

3.3.4 節點插入算法

3.3.5 B樣條曲面

3.4 NURBS曲線與曲面

3.4.1 NURBS曲線的定義

3.4.2 齊次坐標表示

3.4.3 權因子的幾何表示

3.4.4 圓錐曲線的NURBS表洋

3.4.5 NURBS曲線的修改

3.4.6 非均勻有理B樣條（NURBS）曲面

3.5 Coons曲面

3.5.1 基本概念

3.5.2 雙線性Coons曲面

3.5.3 雙三次Coons曲面

3.6 形體在計算機內的表示

3.6.1 引言

3.6.2 形體表示模型

3.6.3 形體的邊界表示模型

3.7 求交分類

3.7.1 求交分類簡介

3.7.2 求交分類策略

3.7.3 基本的求交算法

3.8 實體造型系統簡介

3.8.1 Parasolid系統

3.8.2 ACIS系統

習題

第4章 真實感圖形學

4.1 顏色視覺

4.1.1 基本概念

4.1.2 三色學說

4.1.3 CIE色度圖

4.1.4 常用的顏色模型

4.2 簡單光照明模型

4.2.1 相關知識

4.2.2 Phong光照明模型

4.2.3 增量式光照明模型

4.2.4 陰影的生成

4.3 局部光照明模型

4.3.1 理論基礎

4.3.2 局部光照明模型

4.4 光透射模型

4.4.1 透明效果的簡單模擬

4.4.2 Whitted光透射模型

4.4.3 Hall光透射模型

4.4.4 簡單眼射透射模型

4.5 紋理及紋理映射

4.5.1 紋理概述

4.5.2 二維紋理域的映射

4.5.3 三維紋理域的映射

4.5.4 幾何紋理

4.6 整體光照明模型

4.6.1 光線跟蹤算法

4.6.2 輻射度方法

4.7 實時真實感圖形學技術

4.7.1 層次細節顯示和簡化

4.7.2 基於圖像的繪製技術

習題

第5章 圖形標準

5.1 Open GL

5.1.1 Open GL概述

5.1.2 Open GL程式結構

5.1.3 基本幾何元素

5.1.4 坐標變換

5.1.5 光照處理

5.2 VRML

5.2.1 VRML簡介

5.2.2 線性變換

5.2.3 場景互動

5.2.4 VRML節點

5.2.5 VRML展望

習題

附錄A 計算機圖形學的數學基礎

附錄B 圖形的幾何變換

附錄C 形體的投影變換

參考文獻