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第一章 绪论 1

1-1 计算机绘图概述 1

(一) 计算机绘图的由来 1

(二) 计算机绘图发展简史 1

(三) 计算机绘图的研究对象 4

1-2 计算机绘图硬件 4

(一) 计算机绘图硬件系统的构成 4

(二) 微型计算机绘图系统 4

(四) 图形处理及CAD系统 5

(三) 超级微型机绘图系统 5

1-3 绘图软件 7

(一) APPLE微机图形显示软件 7

(二) IEM PC/XT图形显示软件 7

(三) 其他绘图与显示软件 7

1-4 计算机绘图标准 9

(一) GKS标准 9

(二) PHIGS标准 12

第二章 基本图形软件 13

(二) 子程序功能及其应用 14

(四) 应用举例 14

2-1 一个简单的图形软件包 14

(一) 基本概念 14

2-2 基本子图形设计 19

(一) 正多边形程序设计 20

(二) 键槽程序设计 20

(三) 直线箭头子程序设计 21

2-3 子程序剖析 22

(一) 圆弧子程序 22

(二) 已知圆上两点及半径作圆弧子程序 26

第三章 图形变换 30

3-1 二维变换 30

(一) 恒等变换 30

(二) 比例变换 31

(三) 反射变换 31

(四) 错移变换 31

(五) 旋转变换 32

(六) 二维齐次坐标 33

(七) 绕任意点的二维旋转 35

3-2 三维变换 36

(一) 三维平移变换 37

(二) 三维比例变换 37

(三) 绕坐标轴的旋转变换 38

(四) 绕一般位置轴的旋转变换 38

(五) 三维透视变换 40

3-3 三维变换的应用 41

(一) 多面视图 41

(二) 轴测图 45

(三) 透视图的程序设计 49

第四章 几何计算 57

4-1 点与直线 57

(一) 点 57

(二) 直线 58

(三) 两直线段相交 59

(一) 方向性 60

4-2 几何交切 60

(三) 子程序命名法 61

(二) 两个几何元素相互关系的处理原则 61

(四) 子程序举例 62

4-3 多边形 63

4-4 最小最大判别 66

4-5 线段裁剪 66

(一) 直线裁剪法的约定 67

(二) 裁剪线段分类 67

(一) 逐边裁剪法 68

4-6 多边形裁剪 68

(三) 算法框图 68

(二) 分区编码裁剪法 69

(三) 线段——多边形裁剪法 69

(四) 多边形的布尔运算 72

4-7 多边形填色 74

(一) 逐边填色法 74

(二) 分区填色法 75

(三) 任意平面图形的快速填色法 76

4-8 平面图形构型 80

(一) 平面图形的描述 80

(二) 并、交、差运算规则 81

(三) 有效交点 82

(四) 平面图形构型 84

第五章 图形程序设计 86

5-1 平面图形程序设计 86

(一) 子图形的组合 86

(二) 布尔运算构型 94

(三) 几何交切构图 94

(四) 形状参数尺寸代码法 96

5-2 汉字生成、字符组合和尺寸标注程序设计 102

(一) 汉字生成和汉字组合程序设计 102

(二) 尺寸、形位公差、表面粗糙度标注等的程序设计 104

5-3 零件图的程序设计 112

(一) 零件图视图的生成 112

(二) 标注子程序的数据输入与实施 115

(三) 轴零件图的总成程序 116

5-4 装配图的程序设计 119

(一) 子图形拼合绘制装配图 120

(二) 集合运算绘制装配图 120

(二) 图形数据结构的基本要求 125

6-1 概述 125

(一) 数据结构的研究对象 125

第六章 图形数据结构 125

6-2 数组 126

(一) 顺序表示法的基本概念 126

(三) 线性表 126

(二) 数组的存贮 127

(三) 数组元素的插入和删除 128

(四) 数组的检索 128

(五) 应用举例 129

6-3 链表 131

(一) 链接表示法的基本概念 131

(二) 单链表 132

(三) 双向链表 134

(四) 广义链表 135

(五) 应用举例 136

6-4 树 138

(一) 树的基本概念 138

(二) 二叉树 138

(三) 树的表示 139

6-5 翼边结构 143

(一) 基本概念 143

(二) 翼边结构描述物体 143

(三) 应用举例 145

6-6 工程图样的数据结构 147

(一) 工程图样简析 147

(二) 工程图样的数据结构 148

6-7 图形数据库 150

(一) 对图形数据库的基本要求 150

(二) 图形数据库的建立 150

(三) 数据库的基本运算 151

第七章 隐藏线和隐藏面 154

7-1 凸多面体的隐线消除 154

(一) 平面外法线与凸多面体诸棱面可见性的关系 154

(二) 外法线的确定和COSγ的求取 155

7-2 实施凸多面体消隐实例 157

(一) 多面体的数据结构 157

(二) 凸多面体隐藏线处理程序 160

7-3 凹多面体的隐线处理 162

(一) 利用“有效隐藏相关面”的概念进行凹多面体的消隐处理 163

(二) 利用棱线的图示规律处理凹多面体的隐藏线 166

(三) 利用隐藏量和特征值的变化来处理多面体隐藏线消除 167

7-4 曲面立体的隐线消除 170

(一) 单值函数z=f(x，y)表示曲面的消隐算法 170

(二) 双参数表示任意曲面的消隐 172

7-5 隐藏面消除 175

(一) 深度缓冲器算法 176

(二) 扫描线相关算法 176

(三) 面积相关算法 177

(四) 优先级算法 178

8-1 样条曲线 180

(一) 概述 180

第八章 曲线和曲面 180

(二) 部分术语 181

(三) 三次Hermite样条曲线 181

(四) Bezier曲线 182

(五) B样条曲线 186

(六) 三次B样条的作图技巧 188

(七) 三次插值B样条 189

(八) 曲线上点的计算方法 191

(九) 三种参数曲线的比较 192

(十) 用双圆弧联结两节点 193

8-2 双三次参数样条曲面 195

(一) Hermite样条曲面 196

(二) Bezier样条曲面 198

(三) B样条曲面 199

(四) 曲面片的计算 200

(一) 端面圆的投影——椭圆的画法 203

8-3 回转曲面立体轮廓线的处理方法 203

(二) 圆柱曲面的处理方法 207

(三) 圆锥曲面轮廓线处理方法 214

(四) 球面轮廓线处理方法 217

8-4 曲面立体表面相贯线 217

(一) 定义圆柱相贯体 217

(二) 确定一个圆柱的轮廓线贯穿另一个圆柱的贯穿点的方法 218

(三) 求相贯线上其余点的坐标 219

(四) 过相贯线上点作相贯线的切线 219

(五) 将相贯线上点排队 220

(六) 确定相贯线上点的可见性 221

(八) 两相贯圆柱其它问题的处理 222

(七) 用多段双圆弧代替相贯线 222

(九) 图形实例 223

8-5 网格曲面 223

(一) 用网格代替圆环曲面的基本设想与图形特点 223

(二) 用网格曲面表示圆环面后的隐藏线处理 224

第九章 三维立体构型 226

9-1 立体构型系统简介 227

(一) TIPS—1系统 227

(二) PADL系统 229

(三) BUILD系统 231

(四) COMPAC系统 233

9-2 二维半形体的组合 235

(一) 输入组合体信息 236

(二) 数据输入与数据结构 237

(三) 四种拼合规则 238

(四) 消隐处理 240

9-3 GMSZU立体构型系统 242

(一) 数据结构 242

(二) 三角形子分算法与子分三叉树 242

(三) 集合运算 245

(四) GMSZU系统的功能 246

9-4 三维重建 249

(一) 三维重建的意义 249

(二) 三维重建的基本方法 250

10-1 概述 255

(一) 交互式图形显示的特点 255

第十章 交互式图形显示 255

(二) 显示器的工作特性和基本结构 256

10-2 交互功能的实现 256

(一) 光按钮与键盘功能 257

(二) 指示信息子程序 259

(三) 定义光按扭, 键盘功能及键盘命令 259

(四) 实时输入信息的处理 260

(五) 实现对话过程 261

(六) 主程序设计 261

10-3 交互式实时修改 263

(一) 图形分类、结构化处理及搜索和修改图形档案 263

(二) 图形档案、栈和指针 263

(三) 图形状态字与图形输出状态的控制 265

(四) 实时修改程序的编制 266