高等學校規劃教材:計算機圖形學基礎

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更新時間: 2013-09-04

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高等學校規劃教材:計算機圖形學基礎 -圖書信息

  書 名: 高等學校規劃教材

高等學校規劃教材:計算機圖形學基礎計算機圖形學基礎
:計算機圖形學基礎

  作 者:陸楓

  出版社: 電子工業出版社

  ISBN: 978712107042601,9787121070426

  出版時間: 2011年10月1日

  開本: 16開

  定價: 34.00元
高等學校規劃教材:計算機圖形學基礎 -內容簡介

  本書是普通高等教育「十一五」國家級規劃教材。全書共分10章,第1章簡單介紹計算機圖形學的基本概念、應用和發展方向。第2~5章由「外」到「內」介紹計算機圖形處理系統的硬體設備、人機交互處理、圖形對象在計算機內的表示以及基本圖素的生成演算法等。第6章主要介紹二維變換和二維觀察的概念。第7章介紹三維變換及三維觀察的基本內容,包括幾何變換和投影變換等。第8章介紹曲線和曲面的生成。第9章簡要介紹常用的消隱演算法。第10張對真實感圖形繪製的基本思想做了簡單介紹。

  本書內容全面翔實,概念簡明清晰,實例豐富實用。配套教學資源括教學大綱、電子教案和相關教學編程實例。

高等學校規劃教材:計算機圖形學基礎 -圖書目錄

  第1章 緒論

  1.1 計算機圖形學及其相關概念

  1.2 計算機圖形學的發展

  1.2.1 計算機圖形學學科的發展

  1.2.2 圖形硬體設備的發展

  1.2.3 圖形軟體的發展

  1.3 計算機圖形學的應用

  1.3.1 計算機輔助設計與製造

  1.3.2 計算機輔助繪圖

  1.3.3 計算機輔助教學

  1.3.4 辦公自動化和電子出版技術

  1.3.5 計算機藝術)

  1.3.6 在工業控制及交通方面的應用

  1.3.7 在醫療衛生方面的應用

  1.3.8 圖形用戶界面

  1.4 計算機圖形學研究動態

  1.4.1 計算機動畫

  1.4.2 地理信息系統

  1.4.3 人機交互

  1.4.4 真實感圖形顯示

  1.4.5 虛擬現實

  1.4.6 科學計算可視化

  1.4.7 并行圖形處理

  習題1

  第2章 計算機圖形系統及圖形硬體

  2.1 計算機圖形系統概述

  2.1.1 計算機圖形系統的功能

  2.1.2 計算機圖形系統的結構

  2.2 圖形輸入設備

  2.2.1 鍵盤

  2.2.2 滑鼠器

  2.2.3 光筆

  2.2.4 觸摸屏

  2.2.5 操縱桿

  2.2.6 跟蹤球和空間球

  2.2.7 數據手套

  2.2.8 數字化儀

  2.2.9 圖像掃描儀

  2.2.10 聲頻輸入系統

  2.2.11 視頻輸入系統

  2.3 圖形顯示設備

  2.3.1 陰極射線管

  2.3.2 CRT圖形顯示器

  2.3.3 平板顯示器

  2.3.4 三維觀察設備

  2.4 圖形顯示子系統

  2.4.1 光柵掃描圖形顯示子系統的結構

  2.4.2 繪製流水線

  2.4.3 相關概念

  2.5 圖形硬拷貝設備

  2.5.1 印表機

  2.5.2 繪圖儀

  2.6 OpenGL圖形軟體包

  2.6.1 OpenGL的主要功能

  2.6.2 OpenGL的繪製流程

  2.6.3 OpenGL的基本語法

  2.6.4 一個完整的OpenGL程序

  習題2

  第3章 用戶介面與互動式技術

  3.1 用戶介面設計

  3.1.1 用戶模型

  3.1.2 顯示屏幕的有效利用

  3.1.3 反饋

  3.1.4 一致性原則

  3.1.5 減少記憶量

  3.1.6 回退和出錯處理

  3.1.7 聯機幫助

  3.1.8 視覺效果設計

  3.1.9 適應不同的用戶

  3.2 邏輯輸入設備與輸入處理

  3.2.1 邏輯輸入設備

  3.2.2 輸入模式

  3.3 互動式繪圖技術

  3.3.1 基本互動式繪圖技術

  3.3.2 三維交互技術

  3.4 OpenGL中橡皮筋技術的實現

  3.4.1 基於滑鼠的實現

  3.4.2 基於鍵盤的實現

  3.5 OpenGL中拾取操作的實現

  3.6 OpenGL的菜單功能

  習題3

  第4章 圖形的表示與數據結構

  4.1 基本概念

  4.1.1 基本圖形元素

  4.1.2 幾何信息與拓撲信息

  4.1.3 坐標系

  4.1.4 實體的定義

  4.1.5 正則集合運算

  4.1.6 平面多面體與歐拉公式

  4.2 三維形體的表示

  4.2.1 多邊形表面模型

  4.2.2 掃描表示

  4.2.3 構造實體幾何法

  4.2.4 空間位置枚舉表示

  4.2.5 八叉樹

  4.2.6 BSP樹

  4.2.7 OpenGL中的實體模型函數

  4.3 非規則對象的表示

  4.3.1 分形幾何

  4.3.2 形狀語法

  4.3.3 粒子系統

  4.3.4 基於物理的建模

  4.3.5 數據場的可視化

  4.4 層次建模

  4.4.1 段與層次建模

  4.4.2 層次模型的實現

  4.4.3 OpenGL中層次模型的實現

  習題4

  第5章 基本圖形生成演算法

  5.1 直線的掃描轉換

  5.1.1 數值微分法

  5.1.2 中點bresenham演算法

  5.1.3 Bresenham演算法

  5.2 圓的掃描轉換

  5.2.1 八分法畫圓

  5.2.2 中點Bresenham畫圓演算法

  5.3 橢圓的掃描轉換

  5.3.1 橢圓的特徵

  5.3.2 橢圓的中點Bresenham演算法

  5.4 多邊形的掃描轉換與區域填充

  5.4.1 多邊形的掃描轉換

  5.4.2 邊緣填充演算法

  5.4.3 區域填充

  5.4.4 其他相關的概念

  5.5 字元處理

  5.5.1 點陣字元

  5.5.2 矢量字元

  5.6 屬性處理

  5.6.1 線型和線寬

  5.6.2 字元的屬性

  5.6.3 區域填充的屬性

  5.7 反走樣

  5.7.1 過取樣

  5.7.2 簡單的區域取樣

  5.7.3 加權區域取樣

  5.8 在OpenGL中繪製圖形

  5.8.1 點的繪製

  5.8.2 直線的繪製

  5.8.3 多邊形面的繪製

  5.8.4 OpenGL中的字元函數

  5.8.5 OpenGL中的反走樣

  習題5

  第6章 二維變換及二維觀察

  6.1 基本概念

  6.1.1 幾何變換

  6.1.2 齊次坐標

  6.1.3 二維變換矩陣

  6.2 基本幾何變換

  6.2.1 平移變換

  6.2.2 比例變換

  6.2.3 旋轉變換

  6.2.4 對稱變換

  6.2.5 錯切變換

  6.2.6 二維圖形幾何變換的計算)

  6.3 複合變換)

  6.3.1 二維複合平移變換

  6.3.2 二維複合比例變換

  6.3.3 二維複合旋轉變換

  6.3.4 其他二維複合變換

  6.3.5 相對任一參考點的二維幾何變換

  6.3.6 相對於任意方向的二維幾何變換

  6.3.7 坐標系之間的變換

  6.3.8 光柵變換

  6.3.9 變換的性質

  6.4 二維觀察

  6.4.1 基本概念

  6.4.2 用戶坐標繫到觀察坐標系的變換

  6.4.3 窗口到視區的變換

  6.5 裁剪

  6.5.1 點的裁剪

  6.5.2 直線段的裁剪

  6.5.3 多邊形的裁剪

  6.5.4 其他裁剪

  6.6 OpenGL中的二維觀察變換

  習題6

  第7章 三維變換及三維觀察

  7.1 三維變換的基本概念

  7.1.1 幾何變換

  7.1.2 三維齊次坐標變換矩陣

  7.1.3 平面幾何投影

  7.2 三維幾何變換

  7.2.1 三維基本幾何變換

  7.2.2 三維複合變換

  7.3 三維投影變換

  7.3.1 正投影

  7.3.2 斜投影

  7.4 透視投影

  7.4.1 一點透視

  7.4.2 二點透視

  7.4.3 三點透視

  7.5 觀察坐標系及觀察空間

  7.5.1 觀察坐標系

  7.5.2 觀察空間

  7.6 三維觀察流程

  7.6.1 用戶坐標繫到觀察坐標系的變換

  7.6.2 平行投影的規範化投影變換

  7.6.3 透視投影的規範化投影變換

  7.7 三維裁剪

  7.7.1 關於規範化觀察空間的裁剪

  7.7.2 齊次坐標空間的裁剪

  7.8 OpenGL中的變換

  7.8.1 矩陣堆棧

  7.8.2 模型視圖變換

  7.8.3 投影變換

  7.8.4 實例

  習題7

  第8章 曲線與曲面

  8.1 基本概念

  8.1.1 曲線/曲面數學描述的發展

  8.1.2 曲線/曲面的表示要求

  8.1.3 曲線/曲面的表示

  8.1.4 插值與逼近

  8.1.5 連續性條件

  8.1.6 樣條描述

  8.2 三次樣條

  8.2.1 自然三次樣條

  8.2.2 Hermite插值樣條

  8.3 Bezier曲線/曲面

  8.3.1 Bezier曲線的定義

  8.3.2 Bezier曲線的性質

  8.3.3 Bezier曲線的生成

  8.3.4 Bezier曲面

  8.4 B樣條曲線/曲面

  8.4.1 B樣條曲線

  8.4.2 B樣條曲線的性質

  8.4.3 B樣條曲面

  8.5 有理樣條曲線/曲面

  8.5.1 NURBS曲線/曲面的定義

  8.5.2 有理基函數的性質

  8.5.3 NURBS曲線/曲面的特點

  8.6 曲線/曲面的轉換和計算

  8.6.1 樣條曲線/曲面的轉換

  8.6.2 樣條曲線/曲面的離散生成

  8.7 OpenGL生成曲線/曲面

  8.7.1 Bezier曲線/曲面函數

  8.7.2 GLU中的B樣條曲線/曲面函數

  習題8

  第9章 消隱

  9.1 深度緩存器演算法

  9.2 區間掃描線演算法

  9.3 深度排序演算法

  9.4 區域細分演算法

  9.5 光線投射演算法

  9.6 BSP樹

  9.7 多邊形區域排序演算法

  9.8 OpenGL中的消隱處理

  習題9

  第10章 真實感圖形繪製

  10.1 簡單光照模型

  10.1.1 環境光

  10.1.2 漫反射光

  10.1.3 鏡面反射光

  10.1.4 光強衰減

  10.1.5 顏色

  10.2 基於簡單光照模型的多邊形繪製

  10.2.1 恆定光強的多邊形繪製

  10.2.2 Gouraud明暗處理

  10.2.3 Phong明暗處理

  10.3 透明處理

  10.4 產生陰影

  10.5 模擬景物表面細節

  10.5.1 用多邊形模擬表面細節

  10.5.2 紋理的定義和映射

  10.5.3 凹凸映射

  10.6 整體光照模型與光線追蹤

  10.6.1 整體光照模型

  10.6.2 Whitted光照模型

  10.6.3 光線跟蹤演算法

  10.6.4 光線跟蹤反走樣

  10.7 OpenGL中的光照與表面繪製函數

  10.7.1 OpenGL點光源

  10.7.2 OpenGL全局光照

  10.7.3 OpenGL表面材質

  10.7.4 OpenGL透明處理

  10.7.5 OpenGL表面繪製

  10.7.6 實例

  10.8 OpenGL中的紋理映射

  習題10

  參考文獻

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