计算机图形技术与CADPDF电子书下载

1 计算机图形设计概论 1

1.1 计算机图形学的发展及应用 1

1.1.1 图形信息的计算机处理 1

1.1.2 图形系统的组成 2

1.1.3 计算机图形学的应用 4

1.1.4 计算机图形学的研究内容 5

1.2 计算机图形设计的基本方法 5

1.2.1 概述 5

1.2.2 图形显示器的直接程序设计 6

1.2.3 基于BIOS的图形程序设计 9

1.2.5 高级程序设计语言的图形设计及图形库 12

1.2.4 设备驱动程序及虚拟图形设备 12

1.2.6 二维图形标准GKS 14

习题 20

2 常用图形输入设备 21

2.1 键盘和鼠标 21

2.1.1 键盘 21

2.1.2 鼠标 22

2.2 扫描仪 22

2.2.1 扫描仪的用途和种类 22

2.2.2 扫描仪的工作原理 24

2.2.3 扫描仪的性能指标与接口方式 25

2.2.4 常用扫描仪的选购方法 27

2.3.2 信息存储介质 28

2.3.1 工作原理 28

2.2.5 扫描仪对计算机的要求 28

2.3 数码相机 28

2.3.3 图像质量 29

2.3.4 数码相机的取景器、输出方式和选购参数 30

2.4 数字化仪 31

2.5 其他输入设备 32

2.5.1 光笔 32

2.5.2 紫光笔 32

习题 33

3.1 显示器 34

3.1.1 CRT显示器的工作原理 34

3 常用图形输出设备 34

3.1.2 显示器的接口标准及显示方式 38

3.1.3 字符和图形的显示过程 56

3.1.4 显示器的技术指标 57

3.1.5 常用的显示器与购买指南 59

3.2 显示卡 60

3.2.1 显示卡的作用与性能指标 60

3.2.2 显示卡的接口方式与速度 60

3.2.3 显示内存与分辨率和色彩数的关系 61

3.2.4 常见的显示卡及选购 62

3.3 打印机 62

3.3.1 针式打印机 62

3.3.3 喷墨打印机 63

3.3.2 激光打印机 63

3.3.4 多功能打印机 64

3.4 绘图机 65

习题 66

4 二维图形生成的常用算法 67

4.1 数学基础——行列式及矩阵运算 67

4.1.1 行列式 67

4.1.2 线性变换与矩阵 70

4.2 点、直线的生成 73

4.2.1 点的生成算法 73

4.2.2 直线的生成算法 78

4.3.1 圆弧与椭圆弧 89

4.3 圆弧、椭圆弧与二次曲线 89

4.3.2 二次曲线的参数拟合 98

4.4 填充 103

4.4.1 种子填充算法 103

4.4.2 扫描线转换填充算法 105

习题 108

5 自由曲线与曲面 110

5.1 抛物线参数样条曲线 110

5.1.1 抛物线参数样条曲线的数学表达式 110

5.1.2 曲线段的光滑连接 112

5.1.3 抛物线参数样条曲线的解题步骤 112

5.1.4 抛物线参数样条曲线的生成算法 113

5.2.1 分段三次参数向量方程 114

5.2 三次参数样条曲线 114

5.2.2 切矢连续方程 115

5.2.3 边界条件和切向量方程 116

5.2.4 三次参数样条曲线的解题步骤 117

5.3 Bezier曲线 117

5.3.1 Bezier曲线的数学表达式 118

5.3.2 Bezier曲线的性质 120

5.3.3 三次Bezier样条曲线 121

5.4 B样条曲线 122

5.4.1 B样条曲线的数学表达式 122

5.4.2 三次B样条曲线 125

5.4.3 三次B样条曲线的边界条件和反算拟合 127

5.4.4 三次B样条曲线的生成算法 129

5.5 曲面 130

5.5.1 孔斯(Coons)曲面 131

5.5.2 Bezier曲面 135

5.5.3 B样条曲面 138

5.5.4 曲面片的连接 138

习题 139

6 图形变换 140

6.1 图形的几何变换 140

6.1.1 二维基本几何变换 140

6.1.2 平移变换与齐次坐标表示 144

6.1.3 二维基本变换矩阵的级联 146

6.1.4 三维基本几何变换 148

6.1.5 三维基本变换矩阵的级联 153

6.2 投影变换 154

6.2.1 三视图投影 155

6.2.2 正轴测投影 156

6.2.3 斜轴测投影 159

6.2.4 透视变换 161

6.2.5 视向变换 164

6.3 图形的裁剪 168

6.3.1 窗口区与视图区 168

6.3.2 窗口区与视图区之间的坐标变换 169

6.3.3 二维线段的裁剪 169

6.3.4 多边形的裁剪 174

6.4.1 绘制正方形螺旋图案 177

6.4 图形变换与图形设计 177

6.4.2 绘制金刚石图案 179

6.4.3 绘制鞍形图案 179

6.4.4 绘制螺旋线 181

习题 182

7 消隐与真实感图形生成技术 184

7.1 三维物体表示及常用数据结构 184

7.1.1 平面多面体的几何信息与拓扑信息 185

7.1.2 常用数据结构 186

7.2 凸面体隐藏线的消隐 189

7.2.1 外法线与可见性判断 189

7.2.2 外法线向量与平面方程 190

7.3 一般物体的隐藏线消隐 192

7.3.1 潜在可见面的判别 192

7.3.2 包含性检验 192

7.3.3 深度检验 193

7.3.4 确定遮挡部位及消隐 194

7.4 隐藏面的消隐 199

7.4.1 深度缓存消隐原理 199

7.4.2 深度缓存消除隐藏面 199

7.5 有关图形真实感的基本理论 200

7.5.1 简单光照明模型 201

7.5.2 整体光照明模型 204

习题 206

8 图形图像文件格式 207

8.1 图像文件格式概述 207

8.1.1 图像文件简介 207

8.1.2 图像文件格式分类 207

8.2 EPS文件格式 208

8.2.1 PostScript语言的产生及其基本思想 208

8.2.2 PostScript程序中的图形图像描述 210

8.2.3 EPS文件的规则 211

8.3 TIFF文件格式 214

8.3.1 TIFF文件格式简介 214

8.3.2 TIFF文件格式描述 214

8.4.1 WFM文件格式简介 216

8.4.2 WFM文件格式描述 216

8.4 WFM文件格式 216

8.5 BMP文件格式 219

8.5.1 BMP文件格式简介 219

8.5.2 BMP文件格式描述 219

8.6 其他常见图形图像文件格式 221

8.6.1 PCX文件 221

8.6.2 GIF文件 222

8.6.3 JPEG文件 223

习题 225

9 AutoCAD使用指南 226

9.1 AutoCAD 2000简介 226

9.2.1 用户界面与菜单简介 228

9.2 基础知识 228

9.2.2 坐标系统 233

9.2.3 绘图初始化 233

9.3 基本绘图命令 234

9.3.1 画弧 234

9.3.2 画圆环 234

9.3.3 画正多边形 235

9.3.4 画椭圆 235

9.4 目标捕捉 236

9.4.1 目标捕捉的方法 237

9.4.2 设置隐含捕捉对象 238

9.5 线型的设置 238

9.6.1 改变图形的位置 239

9.6 图形编辑命令 239

9.6.2 改变图形的大小 240

9.6.3 图形复制 240

9.6.4 图形修改 243

9.7 选择对象的方法 245

9.8 标注对话框 245

9.8.1 设置标注形式 245

9.8.2 修改标注形式 246

9.9 文字 252

9.9.1 文字标注 252

9.9.2 字体选择 252

9.9.3 特殊字符的标注 253

9.11 尺寸标注 254

9.11.1 线性尺寸标注 254

9.9.4 文字修改 254

9.10 面剖面线 254

9.11.2 半径尺寸标注 255

9.11.3 角度标注 256

9.11.4 引线标注 256

9.11.5 尺寸变量的设置 257

9.12 块 257

9.12.1 块的建立 257

9.12.2 块的插入 257

习题 258

附录 AutoCAD 2000常见命令索引 259

参考文献 271