《計算機圖形學》是2005年科學出版社出版的圖書，作者是張彩明、楊興強、李學慶。
基本介紹
- 中文名：計算機圖形學
- 作者：張彩明、楊興強、李學慶
- 出版時間：2005年2月
- 出版社：科學出版社
- ISBN：7030148630
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是講述計算機圖形學基本原理和算法的教材。主要內容有：計算機圖形學概述、計算機圖形系統及硬體基礎、基本光柵圖形算法、變換、圖形的參次結構、人機互動繪圖技術等。
圖書目錄
第1章 計算機圖形學概述
1.1 圖形的概念與計算機圖形學的研究內容
1.1.1 圖形的概念
1.1.2 計算機圖形學的研究內容
1.2 計算機圖形學的發展史
1.2.1 計算機圖形設備和互動技術
1.2.2 計算機圖形系統
1.2.3 計算機圖形的標準化
1.3 計算機圖形學的套用
第2章 計算機圖形系統及硬體基礎
2.1 概述
2.1.1 計算機系統中的圖形設備
2.1.2 圖形的輸入輸出處理流程
2.1.3 圖形工作站與PC機
2.2 圖形顯示原理
2.2.1 CRT顯示器
2.2.2 液晶顯示器
2.2.3 等離子顯示器
2.2.4 3種顯示技術的比較
2.2.5 顯示卡
2.2.6 顯示卡對OpenGL的支持
2.3 繪圖設備
2.3.1 噴墨繪圖機
2.3.2 雷射印表機
2.3.3 筆式繪圖機
2.4 圖形輸入設備
2.4.1 光筆
2.4.2 數位化儀和手寫輸入板
2.4.3 觸控螢幕
2.4.4 圖形掃瞄器
2.4.5 數字墨水
2.4.6 數據手套
2.4.7 三維滑鼠
習題
第3章 基本光柵圖形生成算法
3.1 如何在計算機上繪圖
3.1.1 在計算機上繪圖的一般方法
3.1.2 用OpenGL繪圖
3.2 直線生成算法
3.2.1 生成直線的DDA方法
3.2.2 正負法
3.2.3 Bresenham算法
3.2.4 改進後的Bresenham算法
3.3 圓弧生成算法
3.3.1 正負法
3.3.2 Bresenham算法
3.3.3 圓弧的離散生成
3.3.4 橢圓生成算法
3.4 多邊形的填充
3.4.1 多邊形的表示方法
3.4.2 多邊形填充的掃描線算法
3.4.3 邊緣填充算法
3.4.4 邊界標誌算法
3.5 區域填充
3.5.1 區域的基本概念
3.5.2 簡單的種子填充算法
3.5.3 掃描線種子填充算法
3.6 光柵圖形的反走樣算法
3.6.1 光柵圖形的走樣現象
3.6.2 提高解析度的反走樣算法
3.6.3 線段反走樣算法
3.6.4 多邊形反走樣算法
習題
第4章 變換
4.1 OpenGL中簡單的變換實例
4.2 一般圖形的顯示流程
4.3 幾何變換
4.3.1 基本變換
4.3.2 齊次坐標與變換的矩陣表示
4.3.3 變換的模式
4.4 投影變換
4.4.1 透視投影
4.4.2 平行投影
4.4.3 投影平面是任意平面的情況
4.4.4 射影變換
4.5 裁剪
4.5.1 Sutherland-Cohen算法
4.5.2 Cyrus-Beck算法和梁友棟-Barsky算法
4.5.3 多邊形裁剪
4.5.4 三維裁剪
4.6 視口變換
4.7 GKS-3D圖形顯示流程
4.7.1 連續變換的處理
4.7.2 圖形顯示流程的進一步討論
4.7.3 至規範化坐標空間的變換
4.7.4 視見體至三維視口的變換
4.8 OpenGL圖形變換
4.8.1 OpenGL中的圖形變換
4.8.2 OpenGL中的圖形變換套用舉例
習題
第5章 圖形的層次結構
5.1 圖形的層次結構概述
5.2 面向對象的圖形層次結構實現
5.2.1 面向對象的層次結構表示
5.2.2 面向對象的層次結構編輯
5.2.3 面向對象的層次結構討論
5.3 用結構方法實現層次結構
5.3.1 基本的結構函式
5.3.2 設定結構屬性
5.3.3 結構編輯
習題
第6章 人機互動繪圖技術
6.1 基本圖形輸入設備和基本互動任務
6.1.1 基本的圖形輸入設備
6.1.2 基本互動任務
6.2 人機互動輸入模式
6.2.1 請求模式
6.2.2 樣本模式
6.2.3 事件模式
6.2.4 輸入模式的混合使用
6.3 常見的輔助互動技術
6.3.1 幾何約束
6.3.2 拖拽
6.3.3 在三視圖上進行三維輸入
6.3.4 結構平面
6.3.5 新的互動技術
6.4 OpenGL中的互動式繪圖技術
6.4.1 選擇模式
6.4.2 反饋模式
6.5 人機互動的發展
習題
第7章 隱藏線和隱藏面的消除
7.1 可見面判斷的有效技術
7.1.1 邊界盒
7.1.2 後向面消除
7.1.3 非垂直投影轉換成垂直投影
7.2 多面體隱藏線消除算法
7.2.1 算法的基本思想
7.2.2 確定邊L和多邊形E關係的技術
7.2.3 確定L的可見部分
7.3 基於視窗的子分算法
7.4 基於多邊形的子分算法
7.5 z 緩衝器算法和掃描線算法
7.6 優先權排序表算法
7.7 光線投射算法
7.8 曲面隱藏線的消除
習題
第8章 光照明模型
8.1 簡單光照明模型
8.1.1 光源
8.1.2 材質
8.1.3 簡單光照明模型概述
8.2 光滑明暗處理技術
8.2.1 Gouraud明暗處理技術
8.2.2 Phong明暗處理技術
8.3 OpenGL環境下的光照明模型
8.3.1 OpenGL中的顏色設定及光照明模型
8.3.2 OpenGL套用舉例
習題
第9章 Bézier曲線曲面
9.1 曲線曲面的基礎知識
9.1.1 曲線的表示
9.1.2 參數曲線的切矢量、弧長、法矢量和曲率
9.1.3 參數曲面的切平面和法矢量
9.1.4 參數曲線的多項式表示
9.1.5 參數連續性與幾何連續性
9.2 Bézier曲線
9.2.1 Bézier曲線的定義
9.2.2 Bézier曲線的性質
9.2.3 Bézier曲線的其他性質
9.2.4 Bézier曲線的拼接
9.2.5 Bézier曲線的離散生成
9.3 Bézier曲面
9.3.1 Bézier曲面的定義和性質
9.3.2 Bézier曲面的拼接
9.3.3 Bézier曲面的離散生成
習題
第10章 B樣條曲線曲面、Coons曲面和有理樣條曲線曲面
10.1 B 樣條曲線曲面
10.1.1 B樣條基函式的定義和性質
10.1.2 B樣條曲線的定義和性質
10.1.3 B樣條曲線的計算
10.1.4 三次B樣條曲線
10.1.5 B樣條曲面的定義和性質
10.2 Coons曲面
10.2.1 雙線性Coons曲面
10.2.2 雙三次Coons曲面
10.3 曲面的互化
10.3.1 三次Bézier曲線、B樣條曲線和Hermite曲線的互化
10.3.2 雙三次Bézier曲面、B樣條曲面和Coons曲面的互化
10.4 有理Bézier曲線曲面
10.4.1 有理曲線
10.4.2 有理Bézier曲線
10.4.3 有理Bézier曲線的齊次表示
10.4.4 二次有理Bézier曲線
10.4.5 有理Bézier曲線對圓的表示
10.4.6 有理Bézier曲面
習題
第11章 三維實體造型
11.1 三維物體在計算機內的表示
11.1.1 三維物體的表示模型
11.1.2 三維物體的表示方式
11.2 CSG樹表示
11.2.1 物體間的正則集合運算
11.2.2 物體的CSG樹表示
11.2.3 CSG物體性質的計算
11.2.4 用光線投射算法進行CSG物體的圖形顯示
11.3 邊界表示法
11.3.1 三維物體的邊界表示
11.3.2 半邊數據結構
11.3.3 歐拉運算
11.3.4 集合運算
11.3.5 Sweep運算和局部運算
11.4 空間分割表示
11.4.1 單元分解表示
11.4.2 八叉樹表示
11.5 基於圖像的三維造型
11.5.1 雙目視覺的基本原理
11.5.2 雙目視覺算法的具體實現
習題
第12章 真實感圖形的繪製
12.1 光線跟蹤技術
12.1.1 簡單透明模型
12.1.2 Whitted光照明模型
12.1.3 光線跟蹤技術
12.1.4 加速光線跟蹤技術
12.2 基於物理的光照明模型
12.2.1 基本光照模型
12.2.2 Torrance-Sparrow光照明模型
12.2.3 Cook-Torrance光照明模型
12.3 陰影
12.3.1 z緩衝器陰影算法
12.3.2 陰影體算法
12.3.3 光線跟蹤陰影技術及半影算法
12.4 紋理
12.4.1 紋理的生成
12.4.2 紋理的映射
12.4.3 Catmull紋理映射算法
12.4.4 Mip-map紋理映射技術
12.4.5 凹凸紋理映射技術
12.5 圖形反走樣技術
12.5.1 A緩衝器方法
12.5.2 光線跟蹤的圖形反走樣技術
12.6 輻射度方法
12.6.1 輻射度方程
12.6.2 形狀因子
12.6.3 半立方體
12.7 基於圖像的繪製
12.7.1 基於圖像的繪製技術
12.7.2 圖像的拼接
習題
第13章 科學計算可視化
13.1 科學計算可視化的基本步驟和方法分類
13.1.1 科學計算可視化的基本步驟
13.1.2 科學計算可視化的方法分類
13.2 科學計算可視化處理的數據
13.3 面繪製方法
13.3.1 基於等值線的生成方法
13.3.2 基於體素的生成方法
13.3.3 幾何變形模型方法
13.4 體繪製方法
13.4.1 體繪製方法出現的背景
13.4.2 體光照模型
13.4.3 以圖像空間為序的體繪製方法
13.4.4 以物體空間為序的體繪製方法
13.4.5 體繪製方法中的一些典型的加速方法
13.4.6 Shear-warp體繪製方法
13.5 矢量場和張量場的可視化
13.5.1 矢量場的可視化
13.5.2 張量場的可視化
習題
第14章 顏色
14.1 顏色特性
14.2 標準基色和色彩圖
14.2.1 XYZ顏色模型
14.2.2 CIE色度圖
14.3 顏色模型
14.3.1 RGB模型
14.3.2 CMY模型
14.3.3 YIQ模型
14.3.4 HSV模型
14.4 顏色模型間的相互轉換
14.5 顏色的互動選擇及套用
習題
附錄 OpenGL
主要參考文獻
