计算机图形学 第3版PDF电子书下载

第一章 计算机图形学简介 1

第一节 计算机图形学 1

第二节 计算机图形学的起源与发展 2

第三节 计算机图形学的研究内容及应用 3

第四节 图形系统的硬件 4

一、显示处理器 5

二、图形显示器 5

第五节 计算机图形编程接口 6

一、OpenGL 6

二、DirectX 7

三、Open Inventor 7

习题 8

第二章 图形基元的显示 9

第一节 直线扫描转换算法 9

一、DDA直线扫描转换算法 9

二、中点画线法 11

三、Bresenham画线算法 13

第二节 圆的扫描转换算法 15

一、中点画圆法 16

二、Bresenham画圆算法 19

第三节 椭圆扫描转换算法 21

第四节 区域填充 25

一、种子填充算法 25

二、扫描线填充算法 28

三、多边形的扫描转换算法 31

四、边填充算法 35

五、图案填充 38

习题 39

第三章 图形变换 41

第一节 齐次坐标 42

第二节 二维图形变换 42

第三节 二维视见变换 47

第四节 三维图形变换 49

一、平移变换 49

二、比例变换 50

三、旋转变换 51

第五节 投影变换 54

一、平行投影 55

二、透视投影 57

第六节 裁剪 62

一、直线段裁剪算法 62

二、其他图形的裁剪 68

三、三维图形的裁剪 78

习题 82

第四章 曲线和曲面 85

第一节 曲线和曲面表示的基础知识 85

一、曲线和曲面参数表示 85

二、基本概念 86

第二节 Hermite多项式 88

一、Lagrange插值 89

二、三次Hermite插值 90

三、规范化三次Hermite插值 91

四、分段三次Hermite插值 92

第三节 Bézier曲线 95

一、Bézier曲线的定义 95

二、Bézier曲线的性质 97

三、Bézier曲线的拼接 98

四、Bézier曲线的绘制 99

五、Bézier曲线的升阶 106

六、有理Bézier曲线 107

第四节 Bézier曲面 108

一、Bézier曲面的定义 108

二、Bézier曲面的性质 109

三、Bézier曲面示例 109

四、Bézier曲面的拼接 112

第五节 B样条曲线 113

一、B样条曲线的定义 114

二、B样条曲线的性质 117

三、均匀B样条曲线 118

四、准均匀B样条曲线 123

五、B样条曲线的绘制 127

六、非均匀有理B样条曲线 130

第六节 B样条曲面 134

习题 137

第五章 图形运算 140

第一节 线段的交点计算 140

一、两条线段求交 140

二、多条线段求交 141

第二节 多边形表面的交线计算 144

第三节 平面中的凸壳算法 147

第四节 包含与重叠 149

一、简单多边形的包含算法 149

二、凸多边形的包含算法 150

三、凸多边形重叠计算 152

第五节 简单多边形的三角剖分 155

习题 160

第六章 形体的表示及其数据结构 162

第一节 二维形体的表示 162

一、二维图形的边界表示 162

二、平面图形的四叉树表示方法 165

第二节 三维几何模型 168

一、几何元素 168

二、线框、表面及实体表示 169

三、三维形体表示方法 171

四、八叉树 173

第三节 分形 177

一、分形的概念 177

二、分形一般算法 180

三、Von Koch算法 181

四、Julia和Mandelbort集 184

第四节 粒子系统 186

习题 187

第七章 消隐算法 190

第一节 线面比较法消除隐藏线 190

一、凸多面体的可见性 190

二、非凸多面和多个形体的可见性 191

第二节 浮动水平线算法 194

第三节 深度排序算法 197

第四节 z－缓冲算法 199

第五节 扫描线算法 200

一、扫描线算法的数据结构 200

二、扫描线算法的实施步骤 202

第六节 区域分割算法 204

一、多边形和区域的关系 204

二、区域分割方法 206

第七节 BSP树算法 207

一、构造BSP树 207

二、BSP树遍历 207

第八节 光线投射算法 208

习题 209

第八章 真实感图形的绘制 211

第一节 漫反射及具体光源的照明 211

一、环境光 211

二、漫反射 212

三、镜面反射与Phong模型 212

四、光的衰减 213

第二节 多边形网的明暗处理 214

一、常数明暗法 215

二、Gouraud方法 215

三、Phong方法 216

第三节 阴影 218

一、影域多边形方法 218

二、曲面细节多边形方法 219

第四节 透明 219

一、非折射透明 219

二、考虑折射的透明 220

第五节 纹理 221

一、颜色纹理 221

二、几何纹理 223

第六节 整体光照模型 225

一、整体光照模型的概念 225

二、Whitted整体光照模型 226

三、光线跟踪算法 226

四、加速光线跟踪算法 228

第七节 颜色模型 230

一、色度 230

二、三色学说 231

三、原色混合系统与颜色匹配实验 232

四、CIE色度图 232

五、几种颜色系统 235

习题 240

参考文献 241