《計算機圖形學（微課版）》是清華大學出版社於2022年出版的圖書，作者是賈浩梅
基本介紹
- 中文名：計算機圖形學（微課版）
- 作者：賈浩梅
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2022年8月1日
- 定價：59 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787302609988
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
計算機圖形學是在計算機領域中飛速發展並得到廣泛套用的學科，其主要研究與計算機圖形顯示相關的原理、算法及程式設計，旨在更好地利用計算機生成、顯示及處理圖形。 《計算機圖形學（微課版）》主要介紹計算機圖形技術的原理及套用，對計算機圖形學的基本概念、二維和三維圖形的生成及變換、圖形的裁剪、真實感圖形的生成技術等有關知識做了詳細而系統的論述，並結合具體實例詳細介紹了基於OpenGL環境以及基於虛擬現實建模語言VRML的圖形系統開發。 《計算機圖形學（微課版）》可作為高等院校本科生、研究生學習計算機圖形學的教材使用，也可作為從事CAD和計算機圖形學技術研究的廣大科技人員的參考用書。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 計算機圖形學的研究內容 2
1.2 計算機圖形學的發展簡史 2
1.3 計算機圖形技術的套用 4
1.4 計算機圖形系統 8
1.4.1 計算機圖形系統概述 8
1.4.2 常用的圖形輸入設備 10
1.4.3 常用的圖形輸出設備 13
1.4.4 計算機圖形系統軟體 23
1.4.5 計算機圖形標準 24
1.5 計算機圖形學的發展動向 25
1.6 計算機圖形學與相關學科的關係 26
課後習題 27
第2章 二維圖形生成技術 29
2.1 直線的生成 30
2.1.1 直接生成法 30
2.1.2 數值微分法 31
2.1.3 中點畫線算法 33
2.1.4 Bresenham畫線算法 34
2.1.5 雙步畫線算法 36
2.2 圓的生成 37
2.2.1 圓的八點對稱 38
2.2.2 Bresenham畫圓算法 38
2.2.3 中點畫圓算法 40
2.2.4 正負法畫圓 43
2.3 橢圓的生成 44
2.4 曲面與曲線 44
2.4.1 曲線和曲面表示的基礎知識 44
2.4.2 Hermite多項式 47
2.4.3 Coons曲面 48
2.5 輸出圖元的屬性 49
2.5.1 線寬控制 49
2.5.2 線型控制 50
2.6 字元的生成 51
2.6.1 字元形狀表示 52
2.6.2 字元屬性 53
課後習題 53
第3章 二維實面積圖形的生成 55
3.1 矩形填充 56
3.2 區域填充 57
3.2.1 多邊形的掃描轉換算法 57
3.2.2 邊填充算法 67
3.2.3 種子填充算法 75
3.3 圖案填充 81
3.3.1 使用掃描轉換的圖案填充 81
3.3.2 不用掃描轉換的圖案填充 83
課後習題 84
第4章 二維圖形變換 85
4.1 數學基礎 86
4.1.1 向量及其性質 86
4.1.2 向量點積 87
4.1.3 矩陣 87
4.1.4 矩陣乘法 87
4.1.5 矩陣的轉置 88
4.1.6 矩陣的逆 88
4.1.7 齊次坐標 88
4.2 基本變換 89
4.2.1 平移變換 89
4.2.2 比例變換 90
4.2.3 旋轉變換 91
4.2.4 對稱變換與錯切變換 92
4.3 組合變換 94
4.3.1 單一基本變換的組合變換 94
4.3.2 多個基本變換的組合變換 95
4.3.3 組合變換舉例 97
課後習題 98
第5章 二維圖形的裁剪 99
5.1 圖形的開窗 100
5.1.1 計算機圖形學中常用的
坐標系 100
5.1.2 視窗與視區的坐標變換 100
5.2 線段裁剪算法 103
5.2.1 裁剪端點 103
5.2.2 利用求解聯立方程組的線段
裁剪 103
5.2.3 Cohen-Sutherland 線段裁剪 105
5.2.4 參數化的線段裁剪 108
5.3 多邊形裁剪算法 109
5.3.1 Sutherland-Hodgman 算法 109
5.3.2 Weiler-Atherton 算法 112
5.4 圓的裁剪 123
5.5 文本裁剪算法 124
5.5.1 字元串裁剪 124
5.5.2 字元裁剪 124
5.5.3 筆畫裁剪 125
5.6 二維圖形的輸出流程 125
課後習題 125
第6章 三維圖形學基礎 127
6.1 三維圖形的幾何變換 128
6.1.1 三維坐標系的建立 128
6.1.2 三維圖形幾何變換 128
6.1.3 三維坐標系變換 134
6.2 三維圖形的投影 135
6.2.1 投影與投影變換的定義 135
6.2.2 平面幾何投影的分類 136
6.2.3 透視投影 136
6.2.4 平行投影 138
6.3 裁剪 141
6.3.1 直線段裁剪算法 142
6.3.2 其他圖形的裁剪 144
6.3.3 三維圖形的裁剪 146
6.4 三維圖形的輸出流程 147
課後習題 147
第7章 三維物體的表示 149
7.1 平面物體的表示 150
7.1.1 多邊形表 150
7.1.2 平面方程 151
7.1.3 多邊形格線 153
7.2 二次曲面 154
7.2.1 球面 154
7.2.2 橢球面 155
7.2.3 環面 155
7.3 孔斯(Coons)曲面 156
7.3.1 第一類Coons曲面 156
7.3.2 第二類Coons曲面 158
7.4 貝塞爾(Bezier)曲面 159
7.4.1 Bezier曲面的定義 159
7.4.2 Bezier曲面的性質 160
7.5 B樣條曲面 161
課後習題 163
第8章 真實感圖顯技術 165
8.1 顏色模型 166
8.1.1 RGB顏色模型 166
8.1.2 CMY顏色模型 167
8.1.3 HSV顏色模型 167
8.2 光照模型 169
8.2.1 環境光 170
8.2.2 漫反射 171
8.2.3 鏡面反射 171
8.2.4 點光源與柱光源(錐光源) 172
8.3 陰影的生成 172
8.3.1 掃描線陰影生成算法 173
8.3.2 陰影體 174
8.4 紋理映射 175
8.4.1 定義紋理 175
8.4.2 顏色和幾何紋理 175
8.5 透明性 175
8.5.1 無折射的透明 176
8.5.2 折射透明性 176
8.6 隱藏線的消除 178
8.6.1 凸多面體隱藏線的消除 178
8.6.2 凹多面體隱藏線的消除 179
8.7 隱藏面的消除 179
8.7.1 畫家算法 180
8.7.2 深度緩衝器算法
(z—緩衝器算法) 181
8.7.3 掃描線算法 182
8.7.4 區域細分算法 184
課後習題 185
第9章 OpenGL設計基礎 187
9.1 概述 188
9.2 OpenGL應用程式的工作過程 189
9.3 OpenGL的主要功能 191
9.4 OpenGL的基本語法規則 192
9.4.1 OpenGL的數據類型 192
9.4.2 OpenGL的函式約定 193
9.5 OpenGL基本圖元繪製 193
9.5.1 點 194
9.5.2 線 194
9.5.3 多邊形 196
9.5.4 字元 197
9.6 OpenGL圖形的幾何變換 197
9.6.1 矩陣操作函式 197
9.6.2 幾何變換 198
9.6.3 OpenGL視區變換 199
9.7 OpenGL對互動式繪圖的支持 200
9.7.1 OpenGL的選擇模式 200
9.7.2 OpenGL的反饋模式 202
9.8 OpenGL觀察流程和函式 203
9.8.1 常用的變換函式 203
9.8.2 模視變換 204
9.8.3 投影變換 206
9.8.4 視區變換 208
9.8.5 附加裁剪面 208
9.9 OpenGL中自由曲線和曲面的
繪製 209
9.9.1 Bezier曲線的繪製 209
9.9.2 Bezier曲面的繪製 211
9.9.3 NURBS曲線的繪製 211
9.9.4 NURBS曲面的繪製 213
9.10 OpenGL中多邊形的消除與消隱 214
9.11 OpenGL的真實感圖形繪製 215
9.11.1 OpenGL顏色 215
9.11.2 OpenGL光照 215
9.11.3 OpenGL明暗處理 216
9.11.4 OpenGL紋理映射 216
9.12 OpenGL圖形演示系統的設計 219
9.12.1 點陣圖數據的處理 220
9.12.2 模型的繪製 224
課後習題 228
第10章 VRML環境下圖形系統的
設計 229
10.1 虛擬現實簡介 230
10.2 VRML的基本語法 231
10.2.1 VRML的通用語法結構 231
10.2.2 VRML的基本概念 231
10.2.3 VRML空間計量單位 232
10.2.4 VRML的節點簡介 233
10.2.5 域 234
10.3 在場景中添加幾何體 236
10.3.1 Shape節點對幾何體的
封裝 236
10.3.2 添加長方體 236
10.3.3 添加球體 237
10.3.4 添加圓柱體 238
10.3.5 添加圓錐體 239
10.3.6 添加文本 239
10.4 幾何體的幾何變換 241
10.4.1 理解VRML空間 241
10.4.2 Transform節點的語法 242
10.4.3 平移幾何體 243
10.4.4 旋轉幾何體 244
10.4.5 縮放幾何體 245
10.5 真實感場景創建 247
10.5.1 光照 247
10.5.2 紋理 251
10.5.3 霧化 253
10.6 VRML虛擬漫遊系統的設計 255
10.6.1 物體模型的設計 255
10.6.2 漫遊場景的最終生成 258
課後習題 260
參考文獻 261
