计算机图形学(第二版)
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作者： 张彩明，杨兴强，李学庆等编著
出 版 社： 科学出版社
出版时间： 2008-10-1字数： 510000版次： 2页数： 329印刷时间： 2008/10/01开本： 16开印次： 5纸张： 胶版纸I S B N ： 9787030230775包装： 平装内容简介
本书是讲述计算机图形学基本原理和算法的教材，是在《计算机图形学》（科学出版社出版）第一版的基础上经过全面改写而成的。主要内容有：计算机图形学概述、计算机图形系统及硬件基础、基本光栅图形算法、几何变换、三维空间的观察、人机交互绘图技术、隐藏面和隐藏线的消除、简单光照明模型、曲线-曲面的表示、三维实体造型、真实感图形的绘制、科学计算可视化和颜色等。书中结合开放图形库OpenGL系统地介绍了上述主要内容，从而使基础理论和相关技术的阐述更易于理解和掌握。为便于消化和理解书中内容，每章末均附有习题。
本书可作为高等院校本科生、研究生学习计算机图形学的教材，也可作为从事计算机辅助设计、计算机图形学和相关专业科技人员的参考书。
目录
第1章计算机图形学概述
1.1计算机图形学的概念与研究内容
1.1.1图形的概念
1.1.2计算机图形学的研究内容
1.2计算机图形学的发展史
1.2.1计算机图形设备和交互技术
1.2.2计算机图形系统
1.2.3计算机图形的标准化
1.3计算机图形学的应用
习题
第2章计算机绘图初步知识
2.1如何在计算机上绘图
2.1.1计算机绘图的一般方法
2.1.2一般图形的显示流程
2.2OpenGL图形软件包简介
2.2.1基本几何图元的绘图函数
2.2.2三维坐标变换函数
2.2.3投影变换函数
2.2.4颜色设置函数
2.2.5光照模型函数
2.2.6OpenGL绘图例子
习题
第3章计算机图形系统及硬件基础
3.1概述
3.1.1计算机系统中的图形设备
3.1.2图形的输入输出处理流程
3.1.3图形工作站与PC机
3.2图形显示原理
3.2.1CRT显示器
3.2.2液晶显示器
3.2.3等离子显示器
3.2.43种显示技术的比较
3.2.5显卡
3.2.6显卡对OpenGL的支持
3.3绘图设备
3.3.1喷墨绘图机
3.3.2激光打印机
3.3.3笔式绘图机
3.4图形输人设备
3.4.1光笔
3.4.2数字化仪和手写输入板
3.4.3触摸屏
3.4.4图形扫描仪
3.4.5数字墨水
3.4.6数据手套
3.4.7三维鼠标
习题
第4章基本光栅图形算法
4.1直线生成算法
4.1.1生成直线的DDA方法
4.1.2正负法
4.1.3Bresenham算法
4.1.4改进后的Bresenham算法
4.2圆弧生成算法
4.2.1 E负法
4.2.2 Bresenham生成圆弧的算法
4.2.3圆弧的离散生成
4.2.4椭圆生成算法
4.3多边形的填充
4.3.1多边形的表示方法
4.3.2多边形填充的扫描线算法
4.3.3边缘填允算法
4.3.4边界标志算法
4.4区域填充
4.4.1区域的基本概念
4.4.2简单的种子填充算法
4.4.3扫描线种子填充算法
4.5光栅图形的反走样算法
4.5.1光栅图形的走样现象
4.5.2提高分辨率的反走样算法
4.5.3线段反走样算法
4.5.4多边形反走样算法
习题
……
第5章 变换和裁剪
第6章 三维空间的观察
第7章 人机交互绘图技术
第8章 隐藏线和隐藏面的消除
第9章 简单光照明模型
第10章 Beier曲线曲面
第11章 B样条曲线曲面、Coons曲面和有理样条曲线曲面
第12章 三维几何造型
第13章 真实感图形的绘制
第14章 科学计算可视化
第15章 颜色
附录 开放图形库OpenGL
书摘插图
第1章 计算机图形学概述
1.1计算机图形学的概念与研究内容
1.1.1图形的概念
人们生活在一个有形的世界里，认识事物和相互交流都离不开“形”。如果事物没有形状，就很难描述和表达它。正是因为“形”的存在，所以一谈到某某物品，人们就自然会联想到它的形状，从而知道对方所要表达的意思，达到交流的目的。同时，图形又有不同于文字和数字的独特功能，它能够表达一些文字和数字难以表达或不能表达的信息，有时候一大段文字也难以描述一个简单的形状，而且形状信息能使人们对所描述的事物理解得更透彻、更形象深刻。
形状信息是人类从外界获得信息的主要来源。人们认识自然，首先是靠眼睛观察事物的外表形象，至于语言、符号、文字，都是在此以后经过千万年的进化才逐渐形成的。据统计，在所有获得的信息中，约有80％～90％的信息量来自视觉。人脑与计算机的明显差异之一就在于人脑擅长形象思维，而计算机则擅长逻辑思维。几个月的婴儿自己会辨认妈妈，但要学会做1+1＝2的算术题，则是好几年以后的事了。计算机则相反，一台微型计算机可以轻而易举地在一秒钟内完成上亿次数字运算，而要想让它自己去观察、识别书桌上摆放的铅笔、橡皮、眼镜盒，则是相当困难的事。
当形状以可见的方式表达出来，就成为图，所以图是形的载体，是形的表达手段。在人们的日常交流中图和形是不可分割的，因此形成图形的统一概念。如今，图形已成为科学技术领域里一种通用语言，在工程上用来构思、设计、指导生产、交换意见、介绍经验；在科学研究中用来处理实验数据、图示和图解各种平面及空间几何元之间的关系问题、选择最佳方案等。可以说，工、农业生产和国防等各行各业都离不开图形。
用数学方法描述形状并绘制成图是计算机图形学早期重点解决的问题之一，它包括各种几何图形，由函数式、代数方程和表达式所描述的图形。为了更好地显示物体的形状，目前计算机图形技术已经远远超过了用简单的几何元素，如点、线、圆弧等所描述的图形，而用光照、明暗等技术描绘物体的深度特征。仅用形状还不能真实刻画客观世界的视觉特征，进一步，颜色、材质和纹理等非形状特征也被用来反映真实的客观物体，计算机图形学从此进入了一个更广阔的、充满活力的领域。
谈到图形，人们常常会联想到图像，二者具有密不可分的联系。他们都以图的形式存在，前者反映了人对物体抽象的结果，而后者则是人类视觉认知的对象。当计算机完成一组物体形状的绘制之后，它就成为一幅图像；从一幅图像中，人也可以抽取出物体的形状。计算机图形技术和图像技术有时会相互结合，完成更高级的应用需求，例如，虚拟现实、基于图像的三维建模等。
……
