计算机图形学PDF电子书下载

1.1　所用数学方法 1

1.1.1　矢量及其运算 1

第1章　基本知识 1

1.1.2　矩阵方法 3

1.1.3　行列式 4

1.2　显式方程和隐式方程 6

1.3　参数方程 7

1.4　坐标系 8

2.1.1　计算机图形学的发展简史 12

第2章　图形系统 12

2.1 计算机图形学的发展及应用 12

2.1.2　计算机图形学在我国的发展 13

2.1.3　计算机图形学的应用 14

2.1.4　计算机图形学的发展方向 16

2.2　图形硬件设备 18

2.2.1　图形输入设备 18

2.2.2　图形显示设备 22

2.2.3　硬拷贝输出设备 30

2.3.1 图形软件的组成 33

2.3　图形软件系统 33

2.3.2　基本图形软件 34

第3章　二维图形生成算法 35

3.1　直线图形 35

3.1.1　数值微分法 36

3.1.2　中点画线法 37

3.1.3　Bresenham画线算法 40

3.1.4　直线线宽的处理 41

3.2　圆与椭圆图形 42

3.2.1　简单方程产生圆弧 42

3.2.2　中点画圆算法 43

3.2.3　Bresenham画圆算法 45

3.2.4　椭圆算法 47

3.3　曲线图形 50

3.3.1 曲线的生成算法 50

3.3.2　B样条曲线 57

3.4　字符 63

3.4.1　点阵字符 63

3.4.2　矢量字符 64

3.5　区域填充 69

3.5.1　种子填充算法 69

3.5.2　多边形域填充 76

3.5.3　区域填充图案 84

3.6　图形反走样基础 88

3.6.1　过取样 89

3.6.2　简单区域取样 89

第4章　结构和层次建模 90

4.1　结构的概念 90

4.1.1　基本结构函数 90

4.1.2　设置结构属性 91

4.2　编辑结构 92

4.2.1　结构表和元素指针 93

4.2.2　设置编辑模式 94

4.2.3　插入结构元素 94

4.2.4　复制元素 94

4.3　基本建模的概念 95

4.3.1　模型表示 95

4.3.2　符号层次 96

4.3.3　建模软件包 97

4.4　使用结构建立层次式模型 97

4.4.1　局部坐标和建模变换 97

4.4.3　结构层次 98

4.4.2　模型变换 98

第5章　图形用户界面和交互输入方法 100

5.1　用户对话 100

5.1.1　窗口和图符 100

5.1.2　适应多种用户 101

5.1.3　一致性 101

5.1.4　减少记忆量 101

5.1.5　回退和出错处理 101

5.1.6　反馈 102

5.2.2　定位设备 103

5.2.1　输入设备的逻辑分类 103

5.2　图形数据的输入 103

5.2.3 笔划设备 104

5.2.4　字符串设备 104

5.2.5　定值设备 104

5.2.6　选择设备 105

5.2.7　拾取设备 105

5.3　输入模式 106

5.3.1　输入模式 106

5.3.3　取样模式 108

5.3.4　事件模式 108

5.3.2　请求模式 108

5.3.5　输入模式的并行处理 110

5.4　输入设备参数的初值 110

5.5　交互式构图技术 111

5.5.1　基本的定位方法 111

5.5.2　约束 111

5.5.3 网格 112

5.5.4　引力场 112

5.5.5　橡皮条方法 113

5.6　虚拟现实环境 114

5.5.6　拖曳 114

5.5.7　着色和绘图 114

第6章　图形变换 115

6.1 窗口视图的变换 115

6.1.1 窗口区和视图区 115

6.1.2　窗口区和视图区的坐标变换 116

6.2　图形的几何变换 117

6.2.1 二维图形的几何变换 117

6.2.2　三维图形的几何变换 123

6.3.1　投影变换的分类 127

6.3　形体的投影变换 127

6.3.2　平行投影 128

6.3.3　透视投影 135

6.3.4　投影空间 143

第7章　图形裁剪 145

7.1　二维裁剪 145

7.1.1　Cohen-Sutherland端点编码算法 146

7.1.2　中点分割算法 149

7.1.3　凸多边形窗口的Cyrus-Beck线裁剪算法 150

7.1.4　内裁剪与外裁剪 152

7.1.5　凸多边形的判定与内法线的确定 153

7.1.6　凹多边形的分割算法 155

7.1.7　Sutherland-Hodgman逐次多边形裁剪算法 155

7.1.8　Weiler-Atherton多边形裁剪算法 158

7.1.9　字符裁剪 159

7.2　三维裁剪 159

7.2.1　三维Cohen-Sutherland端点编码算法 160

7.2.2　三维中点分割算法 162

7.2.3　三维Cyrus-Beck算法 163

7.2.4　坐标裁剪 164

8.1　参数曲面的定义 166

第8章　曲面的生成 166

8.2　切矢、扭矢和法矢 167

8.2.1　切矢和扭矢 167

8.2.2　法矢 167

8.3　双线性曲面 168

8.4　单线性曲面 169

8.5　Coons曲面 172

8.6　Bezier曲面及其拼合 175

8.6.1　Bezier曲面 175

8.6.2　Bezier曲面的拼合 177

8.7　B样条曲面 179

第9章　消除隐藏线和隐藏面 182

9.1 隐藏线和隐藏面 182

9.2　Roberts法消除隐藏线 183

9.3　隐藏面消除 187

9.3.1　Z缓冲器算法 187

9.3.2　画家算法 189

9.3.3　扫描线算法 190

9.3.4　可见面光线追踪算法 192

10.1　终端彩色模型 194

第10章　真实感图形技术 194

10.2　简单光照模型 195

10.3　多边形表示的明暗处理 201

10.3.1　恒定光强的多边形绘制 202

10.3.2　Gourand明暗处理 202

10.3.3　Phong明暗处理 203

10.4　纹理显示 204

10.4.1　颜色纹理显示 204

10.4.2　凹凸纹理显示 207

10.5.1　透明处理 211

10.5　透明处理与阴影显示 211

10.5.2　阴影显示 212

10.6　整体光照模型与光线跟踪算法 213

10.6.1　整体光照模型 213

10.6.2　Whitted整体光照模型 214

10.6.3　光线跟踪算法 214

10.7　颜色 216

10.7.1　色度与三刺激理论 216

10.7.2　CIE色度图 218

10.7.3　颜色系统之间的转换 220

10.7.4　几种颜色系统 221

参考文献 224