计算机图形学原理及算法教程 Visual C++版PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　计算机图形学的概念及其发展历史 1

1.2　计算机图形学发展史 2

1.3　计算机图形系统 3

1.3.1　计算机图形系统简介 3

1.3.2　显示器 4

1.4　计算机图形学的应用 5

练习题 8

第2章　交互式绘图软件开发设计 10

2.1　计算机交互式技术设计 10

2.1.1　交互式绘图技术 10

2.1.2　用户接口设计 11

2.2　Visual C＋＋系统基本绘图知识 12

2.2.1 Visual C＋＋开发环境简介 12

2.2.2　Visual C++ 6.0运行界面 13

2.2.3　使用AppWizard快速生成程序框架 14

2.2.4　界面设计与资源编辑器 18

2.2.5　利用ClassWizard添加新类、消息处理函数、成员函数、成员变量 18

2.2.6　绘图知识 22

2.3　绘图软件交互式设计 31

2.3.1　程序设计功能说明 31

2.3.2　程序设计步骤 32

练习题 38

第3章　基本图形的生成 39

3.1　直线 39

3.1.1 DDA（数值微分）画线算法 39

3.1.2　中点画线算法 40

3.1.3　Bresenham画线算法 41

3.1.4　程序设计 42

3.2 圆 44

3.2.1　直角坐标画圆算法 44

3.2.2　中点画圆算法 45

3.2.3 Bresenham画圆算法 45

3.3　椭圆扫描转换中点算法 48

3.4　多边形的扫描转换与区域填充 50

3.4.1　多边形的扫描转换 50

3.4.2　区域填充算法 52

3.5　字符的生成 57

3.5.1　点阵字符 58

3.5.2　矢量字符 58

3.5.3　字符属性 58

3.6　图形裁剪 59

3.6.1　线裁剪 59

3.6.2　多边形裁剪 60

3.6.3　字符裁剪 61

3.6.4　图形裁剪编程 61

练习题 72

第4章　二维图形 73

4.1　用户坐标到屏幕坐标的变换 73

4.1.1 窗口到视口的变换内容 74

4.1.2 窗口区到视口区的坐标变换 74

4.2　二维几何变换 74

4.2.1 基本变换 75

4.2.2　二维几何变换的级联 77

4.3　几何变换程序设计案例 79

4.4　平面曲线图 88

4.4.1 正叶线 89

4.4.2　正叶线蝴蝶结 89

4.5　平面曲线程序设计案例 89

练习题 92

第5章　三维图形变换 93

5.1　三维图形几何变换矩阵 93

5.2　三维图形基本变换矩阵 93

5.2.1　平移变换 93

5.2.2 比例变换 94

5.2.3　绕坐标轴的旋转变换 94

5.2.4　对称变换 96

5.2.5　错切变换 97

5.3　图形的投影变换 98

5.3.1　投影变换分类 98

5.3.2　平行投影 98

5.3.3　透视投影 100

5.4　三维变换程序设计案例 102

练习题 126

第6章 曲线和曲面 127

6.1 曲线曲面参数表示的基础知识 127

6.1.1　非参数表示和参数表示 127

6.1.2　参数表示的基本特征 128

6.1.3　曲线段之间的连续性 130

6.1.4　曲线曲面设计中的几个概念 130

6.2　常用参数曲线 131

6.2.1　一般规则空间曲线 131

6.2.2 贝塞尔曲线 131

6.2.3　B样条曲线 136

6.3　参数曲面 142

6.3.1 函数式曲面 142

6.3.2　旋转曲面 142

6.4 常用曲面 143

6.4.1 双曲线曲面 143

6.4.2 Bezier曲面 144

6.4.3　B样条曲面 146

6.5　曲面与曲线编程案例 147

练习题 170

第7章　几何造型技术 171

7.1　实体的表示模型 171

7.1.1　分解表示 172

7.1.2　构造表示 173

7.1.3　边界表示 174

7.1.4　形体的边界表示模型 175

7.2　求交分类 176

7.2.1　求交分类 177

7.2.2　基本的求交算法 177

7.3　图形相交-相切程序设计案例 180

7.4　非传统造型技术 193

7.4.1　基本概念 193

7.4.2　分形造型对模型的基本要求 193

7.4.3　分形造型的常用模型 194

7.5　分形造型应用 194

7.6　分形造型编程设计 195

练习题 208

第8章　消隐 209

8.1　线消隐 209

8.2 面消隐 210

8.2.1　区域排序算法基本思想 210

8.2.2　深度缓存（Z-buffer）算法 211

8.2.3　扫描线算法 211

8.3　图形几何构造 211

8.4　消隐技术编程案例 214

练习题 226

第9章　真实感图形学 227

9.1　颜色模型 227

9.1.1 CIE色度图 227

9.1.2　常用的颜色模型 228

9.2　简单光照明模型 229

9.2.1　Phong光照明模型 229

9.2.2　增量式光照明模型 231

9.3　局部光照明模型 232

9.4　光透射模型 232

9.4.1　透明效果的简单模型 233

9.4.2　Whitted光透射模型 233

9.4.3　Hall光透射模型 233

9.4.4　简单光反射透射模型 234

9.5　纹理及纹理映射 234

9.6　整体光照明模型 235

9.6.1　光线跟踪算法 235

9.6.2　辐射度方法 237

9.7　真实感图形学编程案例 238

练习题 279

第10章　计算机动画 280

10.1　计算机动画概述 280

10.2　计算机动画的应用领域 280

10.3　计算机动画的分类和原理 280

10.4 目前计算机动画面临的问题 282

10.5　计算机动画程序设计案例 283

10.5.1　帧动画 283

10.5.2　实时动画 285

练习题 291

第11章　简单CAD绘图系统开发实例 292

11.1　计算机图形学绘图基础 292

11.1.1　计算机图形学绘图系统设计基本原则 292

11.1.2　图形程序设计步骤 293

11.1.3　在Visual C＋＋集成开发环境下程序的调试 294

11.1.4　计算机程序结构设计基础 294

11.1.5　绘图程序设计基本方法 295

11.2　图形的数据结构 297

11.2.1 图形信息的分类 298

11.2.2　图形数据结构 298

11.2.3　计算机对数据的管理——数据文件 299

11.2.4　图形数据的存储状态 299

11.2.5　动态文件数据结构的组织原则 300

11.2.6 简单CAD绘图系统编程实例中的数据结构 300

11.3 简单CAD绘图系统功能简介 313

11.3.1 简单CAD绘图系统运行界面 313

11.3.2 简单CAD绘图系统功能 313

参考文献 316