計算機圖形學套用基礎

《計算機圖形學套用基礎》是2009年3月1日科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 書名：計算機圖形學套用基礎
• 頁數：187頁
• 出版社：科學出版社
• 出版時間： 第1版 (2009年3月1日) 
• 開本：16
• 正文語種：簡體中文
• 尺寸： 23.8 x 17.8 x 1 cm
• 重量： 322 g

內容簡介

《計算機圖形學套用基礎》是專門為計算機、機械、土木、建築、數學等非圖形學專業本科生開設計算機圖形學課程而編寫的一本教材。與國內現有的大多數圖形學教材不同，《計算機圖形學套用基礎》力求以簡單通俗的方式介紹計算機圖形生成的基本概念、基本原理和基本技術。全書共分九章，包括圖形學基礎、物體的幾何表示、變換與裁剪、光柵轉化與消隱、真實感圖形、計算機動畫、科學計算可視化、虛擬現實、圖形軟體支撐平台和常用軟體簡介等。《計算機圖形學套用基礎》的特點是內容系統，敘述簡明；跟蹤熱點，取材新穎；面向套用，拓展視野。為便於讀者學習，《計算機圖形學套用基礎》每章後都附有習題和參考文獻。《計算機圖形學套用基礎》所附光碟提供了36學時課件，並附有各種示範性實例和實現這些實例的源程式，以幫助讀者更好地理解和掌握書中內容。

《計算機圖形學套用基礎》可作為高等院校有關專業高年級學生和研究生的教學用書，對於廣大從事CAD&CG開發、套用的科技人員也有較大的參考價值。

目錄

前言

第一章 緒論

1.1 計算機圖形學概述

1.1.1 影視特技

1.1.2 計算機遊戲

1.1.3 計算機輔助設計和計算機輔助製造

1.1.4 科學計算可視化

1.1.5 圖形用戶界面

1.1.6 計算機藝術

1.1.7 移動圖形學

1.2 Windows環境下生成圖形的一個簡單例子

1.3 光柵圖形顯示的基本原理

1.3.1 光柵圖形顯示技術

1.3.2 簡單二維圖元的生成方法

1.4 RGB顏色系統

習題

參考文獻

第二章 物體的幾何表示

2.1 局部坐標系和世界坐標系

2.2 物體的多邊形表示

2.3 參數曲線曲面

2.3.1 物體參數表示的數學原理

2.3.2 參數曲線

2.3.3 參數曲線的剖分繪製算法

2.3.4 參數曲面

2.4 細分曲面

2.5 隱式曲面

2.6 物體的CSG樹表示

2.7 自然景物表示方法

2.8 小結

習題

參考文獻

第三章 變換與裁剪

3.1 二維變換

3.2 三維變換

3.2.1 場景坐標系和造型變換

3.2.2 視點坐標系和取景變換

3.2.3 投影坐標系和投影變換

3.2.4 規格化設備坐標系和設備變換

3.2.5 螢幕坐標系和視窗變換

3.3 裁剪

3.4 變換與裁剪的實例

3.5 小結

習題

參考文獻

第四章 光柵轉化與消隱

4.1 區域填充

4.2 多邊形的掃描轉換

4.2.1 多邊形掃描轉換中的連貫性

4.2.2 多邊形掃描轉換算法

4.3 隱藏面消除

4.3.1 z緩衝器消隱算法

4.3.2 畫家算法

4.4 小結

習題

參考文獻

第五章 真實感圖形

5.1 光照明模型

5.1.1 泛光模型

5.1.2 Lambert漫反射模型

5.1.3 Phong模型

5.1.4 Whitted整體光照明模型

5.1.5 光照明模型的進一步完善

5.2 多邊形物體的明暗處理

5.2.1 Gouraud明暗處理

5.2.2 Phong明暗處理

5.3 光線跟蹤算法

5.3.1 基本原理

5.3.2 光線跟蹤算法的偽語言描述

5.3.3 陰影計算

5.3.4 反走樣

5.3.5 加速技術

5.3.6 光線跟蹤實例程式

5.4 紋理映射

5.4.1 顏色紋理

5.4.2 幾何紋理

5.4.3 紋理反走樣

5.4.4 紋理映射實例程式

5.5 輻射度方法

5.5.1 輻射度方法簡介

5.5.2 輻射度方法實例程式

5.6 實時繪製技術

5.6.1 圖形繪製流水線與圖形API

5.6.2 常用的實時繪製技術

5.6.3 實時光線跟蹤

5.7 非真實感圖形繪製技術

5.7.1 素描

5.7.2 卡通繪製

5.7.3 美術繪製

習題

參考文獻

第六章 計算機動畫

6.1 計算機動畫簡介

6.2 低層動畫驅動技術

6.2.1 關鍵幀技術

6.2.2 樣條驅動動畫技術

6.2.3 物體旋轉的歐拉角表示和插值

6.3 Morphing和空間變形動畫技術

6.3.1 二維多邊形形狀漸變

6.3.2 二維圖像Motphing技術

6.3.3 三維Morphing技術

6.3.4 整體和局部變形方法

6.3.5 自由變形方法FFD

6.3.6 軸變形方法

6.3.7 元球的造型和動畫技術

6.4 過程動畫技術

6.4.1 粒子系統

6.4.2 群體動畫

6.4.3 布料動畫

6.4.4 臉部表情動畫

6.5 關節動畫

6.5.1 正運動學方法

6.5.2 逆運動學方法

6.5.3 動力學方法

6.5.4 運動捕獲和運動重現

6.6 運動模糊

6.7 動畫後期合成

6.8 虛擬演播室

6.9 計算機遊戲

6.10 Flash動畫

習題

參考文獻

第七章 科學計算可視化

7.1 科學計算可視化概述

7.2 面繪製算法

7.2.1 數據集

7.2.2 Marching Cubes算法

7.2.3 算法存在問題及改進方法

7.3 直接體繪製方法

7.3.1 為什麼需要進行直接體繪製

7.3.2 光線投射體繪製算法步驟

7.3.3 其他體繪製算法

7.4 實用可視化系統VTK簡介及實例程式

7.4.1 VTK簡介

7.4.2 體繪製實例程式

習題

參考文獻

第八章 虛擬現實

8.1 虛擬現實系統的特點及組成

8.2 立體視覺的生成與獲取

8.2.1 立體視覺產生的原因

8.2.2 立體圖像生成的照相機模型

8.2.3 立體視覺的捕獲

8.2.4 立體顯示對人體健康的影響

8.3 虛擬現實互動設備

8.3.1 三維定位跟蹤設備

8.3.2 手持式互動設備

8.3.3 數據手套

8.3.4 其他互動設備

8.3.5 互動設備的軟體支持

8.4 虛擬現實系統的分類

8.4.1 桌面型虛擬現實系統

8.4.2 基於HMD的虛擬現實系統

8.4.3 基於投影顯示的完全沉浸式或半沉浸式虛擬現實系統

8.4.4 遙在系統

8.5 增強現實技術

8.5.1 現實-虛擬連續流

8.5.2 增強現實系統

8.5.3 增強現實的套用領域

習題

參考文獻

第九章 圖形軟體支撐平台和常用軟體簡介

9.1 常用圖形支撐軟體簡介

9.1.1 OpenGL簡介

9.1.2 DirectX簡介

9.1.3 基於場景圖的圖形開發工具

9.1.4 面向虛擬現實套用的圖形開發工具

9.2 網路圖形開發

9.2.1 VRML與X3D簡介

9.2.2 Java 3D簡介

9.3 計算機三維動畫軟體3ds Max簡介

習題

參考文獻