計算機圖形學：理論、工具與應用（第3版）

第0章 計算機圖形學導論
0.1 計算機圖形學的系統(tǒng)理論
0.2 計算機圖形學研發(fā)的多種開發(fā)工具
0.3 計算機圖形學的應用
0.4 計算機圖形學學科當前的研究熱點與發(fā)展方向
0.5 計算機圖形學學習的參考資料
本章小結： 建設成熟的課程教學內(nèi)容是搞好課程教學工作的前提
習題0
上篇 二維圖形學基礎
第1章 線段圖形的描述與生成
1.1 直線的描述與生成
1.1.1 直線的簡單微分算法
1.1.2 直線的整數(shù)算法
1.2 圓與橢圓的描述與生成
1.2.1 圓的角度微分法
1.2.2 橢圓的角度微分法
1.3 自由曲線的描述與生成
1.3.1 三次樣條曲線
1.3.2 三次參數(shù)樣條曲線
1.3.3 貝齊埃曲線
1.3.4 B樣條曲線
1.4 矢量字符的描述與生成
本章小結： 直線與曲線的描述、 建模與生成
習題1
第2章 實面積圖形的描述與生成
2.1 多邊形的描述與填充
2.1.1 多邊形的定義與性質
2.1.2 多邊形的填充原理
2.1.3 多邊形的（YX）填充算法
2.1.4 多邊形的Y-X填充算法
2.1.5 多邊形的優(yōu)先級填充算法
2.2 直線的反走樣顯示處理技術
2.2.1 反走樣直線的面積采樣生成算法
2.2.2 反走樣直線的加權面積采樣生成算法
本章小結： 多邊形的描述、 建模、 生成與直線的反走樣顯示技術
習題2
第3章 圖形的基本運算
3.1 圖形的幾何變換
3.1.1 幾何變換常用的齊次坐標變換矩陣
3.1.2 二維圖形的連續(xù)幾何變換
3.2 圖形的布爾運算
3.2.1 正則布爾運算公式
3.2.2 A， B多邊形之間的相互關系， 對生成新多邊形的影響
本章小結： 圖形建模方法的提升
習題3
第4章 圖形的觀察運算
4.1 圖形的開窗
4.1.1 圖形學中常用的坐標系
4.1.2 窗口、 視區(qū)及圖形的窗視坐標變換
4.2 圖形的裁剪
4.2.1 點與字符的裁剪
4.2.2 直線的裁剪
4.2.3 曲線的裁剪
4.2.4 實面積多邊形的裁剪
本章小結： 圖形數(shù)據(jù)輸出顯示的完整處理過程
習題4
第5章 圖形數(shù)據(jù)與命令的輸入
5.1 圖形數(shù)據(jù)輸入常用的編程處理方法
5.1.1 利用高級圖形專用語言編程輸入圖形數(shù)據(jù)
5.1.2 利用圖形輸入設備交互輸入圖形數(shù)據(jù)
5.1.3 圖形標準為圖形數(shù)據(jù)輸入提供的交互處理方法
5.2 光柵掃描圖形顯示器常用的交互輸入處理技術
5.2.1 光柵掃描圖形顯示器的工作原理與軟件功能
5.2.2 圖形的定位、 拾取、 命令選擇等交互輸入處理技術
5.3 圖形系統(tǒng)交互設計的基本方法
5.3.1 圖形系統(tǒng)交互設計的重要性與發(fā)展
5.3.2 圖形系統(tǒng)交互設計的基本方法
本章小結： 提高向計算機輸入數(shù)據(jù)的效率， 是人們編程追求的目標之一
習題5
第6章 圖形的數(shù)據(jù)結構
6.1 復合圖形元素
6.1.1 圖形組
6.1.2 重復圖
6.2 圖形的基本編輯功能
6.3 圖形系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構與數(shù)據(jù)處理流程
本章小結： 圖形軟件系統(tǒng)的構建原理
習題6
下篇 三維圖形學基礎
第7章 照相機模型的建立與三維幾何圖形的顯示
7.1 三維圖形幾何模型的幾何變換
7.2 三維圖形幾何模型的投影（用矩陣方式描述光線的傳播過程）
7.2.1 三維圖形幾何模型常用的坐標系
7.2.2 平行投影的基本原理與描述方法
7.2.3 正透視投影的基本原理與描述方法
7.3 照相機模型功能描述方法
7.3.1 照相機模型的兩種觀察空間與描述方法
7.3.2 三維直線的平行投影顯示在照相機模型中的實現(xiàn)方法
7.3.3 三維直線的透視投影顯示在照相機模型中的實現(xiàn)方法
本章小結： 照相機模型顯示三維圖形的原理
習題7
第8章 平面物體幾何模型的構建與圖形顯示
8.1 平面物體的描述與數(shù)據(jù)結構
8.1.1 平面物體的幾何信息與拓撲信息
8.1.2 平面物體幾何模型常用的表示方法
8.1.3 平面物體幾何模型常用的數(shù)據(jù)結構
8.2 平面物體的全剖切運算
8.2.1 全剖面的定義與平面物體的頂點分類
8.2.2 被剖物體有效剖面的形成
8.2.3 被剖平面物體截面的形成
8.2.4 形成新的剖面體
8.3 平面物體的集合運算
8.3.1 求交
8.3.2 分類
8.3.3 合并
8.4 平面物體線框模型的真實感圖形顯示——隱藏線的消除
8.5 平面物體表面模型的真實感圖形顯示——隱藏面的消除
8.5.1 Z緩沖器算法
8.5.2 掃描線深度緩存算法
8.5.3 間隔掃描線算法
8.5.4 Warnock算法
8.5.5 多邊形的BSP算法
8.5.6 A緩沖器算法
本章小結： 平面物體幾何建模與圖形顯示方法的成熟
習題8
第9章 曲面物體幾何模型的構建基礎與線框模型圖形顯示
9.1 三維物體幾何模型常用的描述方法
9.1.1 八叉樹表示法
9.1.2 掃描表示法
9.1.3 邊界表示法
9.1.4 元球表示法
9.1.5 蒙皮表示法
9.1.6 物體幾何模型表示方法的選擇
9.2 曲面物體的幾何造型
9.2.1 常用曲面的數(shù)學描述函數(shù)
9.2.2 幾何造型中的相交計算問題
9.2.3 用旋轉曲面以及貝齊埃曲線、 曲面構建茶壺的幾何模型
9.3 曲面物體線框模型的圖形顯示
9.3.1 曲面物體輪廓線的定義與圖形顯示
9.3.2 用等值線方法顯示曲面物體的幾何形狀
本章小結： 曲面物體幾何模型的構建與圖形顯示任重而道遠
習題9
第10章 燈光模型的建立與光照物體的圖形顯示
10.1 燈光物理模型
10.1.1 光源與光線幾何模型
10.1.2 顏色
10.1.3 顏色模型
10.2 物體的照明模型
10.2.1 物體的簡單光照模型
10.2.2 透明體的透明模型
10.3 曲面物體表面模型的真實感圖形顯示
10.3.1 曲面物體、 透明物體表面的著色處理
10.3.2 物體表面的紋理顯示（逐點仿真光線照射物體表面產(chǎn)生的反光顯示效果）
10.3.3 物體的陰影顯示
10.4 高度真實感圖形的顯示技術
10.4.1 整體光照模型與光線跟蹤算法
10.4.2 輻射度算法（仿真漫射光傳播確定物體表面的色彩與亮度）
本章小結：用仿真光線傳播的方法生成像照片一樣的三維真實感圖形
習題10
第11章 OpenGL圖形標準與應用
11.1 OpenGL的基本功能與工作原理
11.2 Windows中OpenGL編程的環(huán)境設置與語法約定
11.3 OpenGL中讀寫一個像素點的實現(xiàn)方法
11.4 OpenGL用幾何與材質參數(shù)、 燈光與照相機參數(shù)描述并顯示光照物體圖形
11.5 OpenGL的堆棧與圖形的幾何變換
11.6 OpenGL的紋理與物體表面光滑紋理的圖形顯示
11.7 OpenGL的交互輸入與拾取
本章小結：調用圖形標準輕松實現(xiàn)三維圖形的實時顯示
本教材界定重要專業(yè)術語索引
參考文獻