- 在线试读 | 下载
- 样书申请
- 教学资料包（完整版）
内容摘要
全书共分9章，主要介绍了计算机图形学基础知识、MFC图形编程基础、图形基元扫描转换算法、图形变换、曲线与曲面、图形计算与形体表示、消隐、计算机动画及基于Direct3D的真实感图形绘制等知识。在内容编排上通俗易懂、深入浅出，使学生能够充分理解计算机图形学的概念、原理、显示、绘制等技术及其内在联系，在了解计算机图形学的理论基础上掌握计算机图形学的程序设计。
本书既可作为高等院校计算机类和电子信息类相关专业的教材，也可供动画艺术、计算机辅助设计、科学计算等相关专业的从业人员参考。
目录
第1章 计算机图形学简介
1.1 计算机图形学
1.2 计算机图形学的起源
1.3 计算机图形学的硬件
1.3.1 GPU
1.3.2 图形显示器
1.4 计算机图形学的标准
1.5 习题
第2章 MFC图形编程基础
2.1 MFC概述
2.2 创建MFC项目
2.2.1 使用MFC AppWizard创建MFC项目
2.2.2 MFC项目工作区
2.2.3 文档视图体系
2.3 设备环境DC和OnDraw函数
2.4 CDC类常用绘图函数
2.4.1 SetPixel函数和GetPixel函数
2.4.2 LineTo函数和MoveTo函数
2.4.3 Polyline函数和PolylineTo函数
2.4.4 Arc函数和ArcTo函数
2.4.5 AngleArc函数
2.4.6 PolyBezier函数和PolyBezierTo函数
2.4.7 Rectangle函数
2.4.8 RoundRect函数
2.4.9 Ellipse函数
2.4.10 Pie函数
2.4.11 Chord函数
2.4.12 Polygon函数
2.4.13 PolyPolygon函数
2.5 交互操作
2.5.1 菜单
2.5.2 工具栏
2.5.3 鼠标绘图
2.5.4 键盘
2.5.5 对话框
2.6 绘图工具
2.6.1 库存绘图工具
2.6.2 自定义绘图工具
2.7 绘图属性
2.7.1 设置背景模式和背景颜色
2.7.2 设置画弧方向
2.7.3 设置绘图模式
2.8 视图重画
2.9 习题
第3章 图形基元扫描转换算法
3.1 直线段扫描转换算法
3.1.1 DDA直线段扫描转换算法
3.1.2 中点画线法
3.1.3 Bresenham画线算法
3.2 圆的扫描转换算法
3.2.1 中点画圆法
3.2.2 Bresenham画圆算法
3.3 区域填充算法
3.3.1 种子填充算法
3.3.2 多边形扫描转换算法
3.4 习题
第4章 图形变换
4.1 矩阵表示和齐次坐标
4.1.1 向量及向量运算
4.1.2 矩阵及矩阵运算
4.1.3 齐次坐标
4.2 基本二维几何变换
4.2.1 平移变换
4.2.2 比例变换
4.2.3 旋转变换
4.2.4 齐次坐标表示二维图形变换
4.3 其他二维变换
4.3.1 对称变换
4.3.2 错切变换
4.4 二维坐标系变换
4.5 二维图形裁剪
4.5.1 窗口变换
4.5.2 视见变换
4.5.3 直线段裁剪算法
4.5.4 其他图形的裁剪
4.6 三维空间的几何变换
4.6.1 平移变换
4.6.2 比例变换
4.6.3 旋转变换
4.7 投影
4.7.1 世界坐标系到观察坐标系的变换
4.7.2 平行投影
4.7.3 透视投影
4.7.4 三维图形的裁剪
4.8 习题
第5章 曲线与曲面
5.1 基础知识
5.1.1 参数曲线与参数曲面
5.1.2 型值点
5.1.3 控制点
5.1.4 混合函数
5.1.5 曲线和曲面的拼接
5.1.6 曲线的连续性
5.2 三次Hermite曲线
5.2.1 三次Hermite多项式
5.2.2 Hermite曲线绘制的程序设计
5.3 Bézier曲线
5.3.1 Bézier曲线的定义
5.3.2 Bézier曲线的绘制
5.3.3 Bézier曲线与Hermite曲线间的转换
5.3.4 Bézier曲线绘制的程序设计
5.4 B样条曲线
5.4.1 递归定义
5.4.2 节点向量
5.4.3 非递归定义
5.4.4 二次均匀B样条曲线
5.4.5 三次均匀B样条曲线
5.4.6 反求B样条曲线控制点
5.4.7 B样条曲线和Bézier曲线间的转换
5.4.8 B样条曲线绘制的程序设计
5.5 双三次Coons曲面
5.5.1 Coons双三次曲面片
5.5.2 Coons曲面绘制的程序设计
5.6 Bézier曲面
5.6.1 Bézier曲面的数学表达式
5.6.2 双二次Bézier曲面
5.6.3 双三次Bézier曲面
5.6.4 Bézier曲面绘制的程序设计
5.7 B样条曲面
5.7.1 双二次B样条曲面
5.7.2 双三次B样条曲面
5.7.3 B样条曲面绘制的程序设计
5.8 习题
第6章 图形计算与形体表示
6.1 线段的交点计算
6.1.1 两直线段的交点
6.1.2 多条线段求交的扫描线算法——Bentley-Ottmann
6.2 平面中的凸包算法
6.2.1 Graham扫描算法
6.2.2 Jarvis卷包裹算法
6.3 包含与重叠
6.3.1 点对简单多边形的包含算法
6.3.2 点对凸多边形的包含算法
6.3.3 凸多边形的重叠计算
6.4 简单多边形的三角剖分
6.5 形体的表示模型
6.5.1 单元分解表示法
6.5.2 构造表示
6.5.3 边界表示
6.6 三角网格
6.6.1 网格表示
6.6.2 点集的三角剖分
6.7 习题
第7章 消隐
7.1 外法向量法消除隐藏线
7.2 曲面隐藏线消除的浮动水平线算法
7.3 画家算法
7.4 z-缓冲算法
7.5 习题
第8章 计算机动画
8.1 关键帧动画
8.1.1 参数关键帧技术
8.1.2 轨迹驱动动画技术
8.1.3 物体朝向插值技术
8.1.4 关键帧动画实例
8.2 Morphing变形动画
8.2.1 图像Morphing技术
8.2.2 三维Morphing技术
8.2.3 Morphing动画实例
8.3 骨骼动画
8.4 粒子系统
8.5 习题
第9章 基于Direct3D的真实感图形绘制
9.1 DirectX与Direct3D简介
9.2 Direct3D程序基本结构
9.2.1 创建程序框架
9.2.2 初始化Direct3D
9.2.3 渲染
9.2.4 释放接口
9.3 三维几何模型的绘制
9.3.1 数学概念
9.3.2 图元格式
9.3.3 坐标变换
9.3.4 顶点格式
9.3.5 绘制实例
9.4 索引缓存和Z缓存
9.4.1 索引缓存
9.4.2 创建索引缓存
9.4.3 渲染索引缓存
9.4.4 打开Z缓存
9.4.5 填充模式
9.5 光照效果
9.5.1 局部光照模型
9.5.2 Whitted整体光照模型的实现
9.5.3 光照
9.5.4 材质
9.5.5 网格生成函数
9.5.6 添加光照和材质
9.5.7 多边形网格明暗处理
9.5.8 阴影
9.6 网格模型
9.6.1 网格中的信息
9.6.2 建模
9.6.3 绘制
9.7 纹理
9.7.1 基本概念
9.7.2 创建纹理
9.7.3 用纹理渲染
9.8 习题
参考文献
1.1 计算机图形学
1.2 计算机图形学的起源
1.3 计算机图形学的硬件
1.3.1 GPU
1.3.2 图形显示器
1.4 计算机图形学的标准
1.5 习题
第2章 MFC图形编程基础
2.1 MFC概述
2.2 创建MFC项目
2.2.1 使用MFC AppWizard创建MFC项目
2.2.2 MFC项目工作区
2.2.3 文档视图体系
2.3 设备环境DC和OnDraw函数
2.4 CDC类常用绘图函数
2.4.1 SetPixel函数和GetPixel函数
2.4.2 LineTo函数和MoveTo函数
2.4.3 Polyline函数和PolylineTo函数
2.4.4 Arc函数和ArcTo函数
2.4.5 AngleArc函数
2.4.6 PolyBezier函数和PolyBezierTo函数
2.4.7 Rectangle函数
2.4.8 RoundRect函数
2.4.9 Ellipse函数
2.4.10 Pie函数
2.4.11 Chord函数
2.4.12 Polygon函数
2.4.13 PolyPolygon函数
2.5 交互操作
2.5.1 菜单
2.5.2 工具栏
2.5.3 鼠标绘图
2.5.4 键盘
2.5.5 对话框
2.6 绘图工具
2.6.1 库存绘图工具
2.6.2 自定义绘图工具
2.7 绘图属性
2.7.1 设置背景模式和背景颜色
2.7.2 设置画弧方向
2.7.3 设置绘图模式
2.8 视图重画
2.9 习题
第3章 图形基元扫描转换算法
3.1 直线段扫描转换算法
3.1.1 DDA直线段扫描转换算法
3.1.2 中点画线法
3.1.3 Bresenham画线算法
3.2 圆的扫描转换算法
3.2.1 中点画圆法
3.2.2 Bresenham画圆算法
3.3 区域填充算法
3.3.1 种子填充算法
3.3.2 多边形扫描转换算法
3.4 习题
第4章 图形变换
4.1 矩阵表示和齐次坐标
4.1.1 向量及向量运算
4.1.2 矩阵及矩阵运算
4.1.3 齐次坐标
4.2 基本二维几何变换
4.2.1 平移变换
4.2.2 比例变换
4.2.3 旋转变换
4.2.4 齐次坐标表示二维图形变换
4.3 其他二维变换
4.3.1 对称变换
4.3.2 错切变换
4.4 二维坐标系变换
4.5 二维图形裁剪
4.5.1 窗口变换
4.5.2 视见变换
4.5.3 直线段裁剪算法
4.5.4 其他图形的裁剪
4.6 三维空间的几何变换
4.6.1 平移变换
4.6.2 比例变换
4.6.3 旋转变换
4.7 投影
4.7.1 世界坐标系到观察坐标系的变换
4.7.2 平行投影
4.7.3 透视投影
4.7.4 三维图形的裁剪
4.8 习题
第5章 曲线与曲面
5.1 基础知识
5.1.1 参数曲线与参数曲面
5.1.2 型值点
5.1.3 控制点
5.1.4 混合函数
5.1.5 曲线和曲面的拼接
5.1.6 曲线的连续性
5.2 三次Hermite曲线
5.2.1 三次Hermite多项式
5.2.2 Hermite曲线绘制的程序设计
5.3 Bézier曲线
5.3.1 Bézier曲线的定义
5.3.2 Bézier曲线的绘制
5.3.3 Bézier曲线与Hermite曲线间的转换
5.3.4 Bézier曲线绘制的程序设计
5.4 B样条曲线
5.4.1 递归定义
5.4.2 节点向量
5.4.3 非递归定义
5.4.4 二次均匀B样条曲线
5.4.5 三次均匀B样条曲线
5.4.6 反求B样条曲线控制点
5.4.7 B样条曲线和Bézier曲线间的转换
5.4.8 B样条曲线绘制的程序设计
5.5 双三次Coons曲面
5.5.1 Coons双三次曲面片
5.5.2 Coons曲面绘制的程序设计
5.6 Bézier曲面
5.6.1 Bézier曲面的数学表达式
5.6.2 双二次Bézier曲面
5.6.3 双三次Bézier曲面
5.6.4 Bézier曲面绘制的程序设计
5.7 B样条曲面
5.7.1 双二次B样条曲面
5.7.2 双三次B样条曲面
5.7.3 B样条曲面绘制的程序设计
5.8 习题
第6章 图形计算与形体表示
6.1 线段的交点计算
6.1.1 两直线段的交点
6.1.2 多条线段求交的扫描线算法——Bentley-Ottmann
6.2 平面中的凸包算法
6.2.1 Graham扫描算法
6.2.2 Jarvis卷包裹算法
6.3 包含与重叠
6.3.1 点对简单多边形的包含算法
6.3.2 点对凸多边形的包含算法
6.3.3 凸多边形的重叠计算
6.4 简单多边形的三角剖分
6.5 形体的表示模型
6.5.1 单元分解表示法
6.5.2 构造表示
6.5.3 边界表示
6.6 三角网格
6.6.1 网格表示
6.6.2 点集的三角剖分
6.7 习题
第7章 消隐
7.1 外法向量法消除隐藏线
7.2 曲面隐藏线消除的浮动水平线算法
7.3 画家算法
7.4 z-缓冲算法
7.5 习题
第8章 计算机动画
8.1 关键帧动画
8.1.1 参数关键帧技术
8.1.2 轨迹驱动动画技术
8.1.3 物体朝向插值技术
8.1.4 关键帧动画实例
8.2 Morphing变形动画
8.2.1 图像Morphing技术
8.2.2 三维Morphing技术
8.2.3 Morphing动画实例
8.3 骨骼动画
8.4 粒子系统
8.5 习题
第9章 基于Direct3D的真实感图形绘制
9.1 DirectX与Direct3D简介
9.2 Direct3D程序基本结构
9.2.1 创建程序框架
9.2.2 初始化Direct3D
9.2.3 渲染
9.2.4 释放接口
9.3 三维几何模型的绘制
9.3.1 数学概念
9.3.2 图元格式
9.3.3 坐标变换
9.3.4 顶点格式
9.3.5 绘制实例
9.4 索引缓存和Z缓存
9.4.1 索引缓存
9.4.2 创建索引缓存
9.4.3 渲染索引缓存
9.4.4 打开Z缓存
9.4.5 填充模式
9.5 光照效果
9.5.1 局部光照模型
9.5.2 Whitted整体光照模型的实现
9.5.3 光照
9.5.4 材质
9.5.5 网格生成函数
9.5.6 添加光照和材质
9.5.7 多边形网格明暗处理
9.5.8 阴影
9.6 网格模型
9.6.1 网格中的信息
9.6.2 建模
9.6.3 绘制
9.7 纹理
9.7.1 基本概念
9.7.2 创建纹理
9.7.3 用纹理渲染
9.8 习题
参考文献
