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第1篇 计算机图形学的基础理论 1

第1章 绪论 1

1.1计算机图形学概述 1

1.2计算机图形学的发展史 3

1.3计算机图形学的应用 4

1.4计算机图形学的研究方向 6

1.5习题 8

第2章 计算机图形系统 9

2.1计算机图形系统的组成、功能及分类 9

2.2图形设备 10

2.2.1图形输入设备 11

2.2.2图形显示设备 14

2.2.3图形硬拷贝设备 20

2.3图形软件 22

2.3.1图形软件类型 22

2.3.2图形软件标准 22

2.4习题 25

第3章 基本图形的生成 27

3.1直线的生成算法 27

3.1.1数字微分分析器算法 27

3.1.2中点画线算法 28

3.1.3 Bresenham画线算法 30

3.2圆与椭圆的生成算法 32

3.2.1圆的生成算法 32

3.2.2椭圆的生成算法 36

3.3区域的填充 37

3.3.1扫描线填充算法 38

3.3.2种子填充算法 41

3.3.3区域图案填充算法 44

3.4字符 44

3.4.1点阵字符 45

3.4.2矢量字符 45

3.4.3字符属性 45

3.5裁剪 46

3.5.1线段裁剪 46

3.5.2多边形裁剪 51

3.5.3字符裁剪 52

3.6习题 53

第4章 图形变换 54

4.1齐次坐标 54

4.2图形的几何变换 55

4.2.1二维图形的几何变换 55

4.2.2三维图形的几何变换 58

4.3形体的投影变换 61

4.3.1正投影变换 61

4.3.2正轴测投影变换 63

4.3.3斜平行投影变换 63

4.3.4透视投影变换 64

4.4窗口视区变换 67

4.4.1用户域和窗口区 67

4.4.2屏幕域和视图区 68

4.4.3窗口区和视图区的坐标变换 68

4.5习题 69

第5章 曲线与曲面 70

5.1曲线与曲面的基础知识 70

5.1.1曲线的表示形式 70

5.1.2曲面的表示形式 72

5.1.3参数三次曲线与曲面 72

5.1.4参数连续性和几何连续性 74

5.2常用的参数曲线 75

5.2.1 Bezier曲线 75

5.2.2 B样条曲线 79

5.3常用的参数曲面 82

5.3.1 Bezier曲面 82

5.3.2 B样条曲面 84

5.4习题 86

第6章 真实感图形 87

6.1线消隐 87

6.2面消隐 88

6.2.1画家算法 88

6.2.2深度缓存算法 89

6.2.3扫描线算法 90

6.3光照模型 91

6.3.1简单光照模型 91

6.3.2增量式光照模型 92

6.3.3透明处理 94

6.3.4整体光照模型与光线跟踪 94

6.4纹理 97

6.4.1颜色纹理 98

6.4.2凹凸纹理 99

6.5颜色模型 100

6.5.1基本概念 100

6.5.2 CIE色度图 102

6.5.3常用的颜色模型 104

6.6习题 106

第2篇 计算机图形学的应用 107

第7章 VC++图形程序设计 107

7.1 VC++可视化编程概要 107

7.1.1概述 107

7.1.2 MFC应用程序框架 111

7.1.3 MFC的消息映射 112

7.1.4 VC++可视化编程 114

7.2图形程序设计步骤和方法 115

7.2.1图形程序设计步骤 115

7.2.2图形程序设计方法 116

7.3绘图工具应用程序编程实例 119

7.3.1图元基类和各种图元类的组织 120

7.3.2命令基类和各种命令类的组织 129

7.3.3实现图元的绘制与操作 136

7.4实验：在MFC中编写绘图程序 142

第8章 OpenGL图形程序设计 146

8.1 OpenGL编程基础 146

8.1.1 OpenGL概述 146

8.1.2 OpenGL的基本数据类型和函数 150

8.1.3 OpenGL工作流程 151

8.1.4 OpenGL图形的实现 154

8.1.5基于单文档的OpenGL图形程序的基本框架 159

8.2 OpenGL建模 164

8.2.1用OpenGL生成基本图形 164

8.2.2图元扩展 169

8.2.3用OpenGL生成字符 174

8.3 OpenGL变换 176

8.3.1从三维空间到二维平面 176

8.3.2几何变换 177

8.3.3投影变换 180

8.3.4裁剪变换 183

8.3.5视口变换 184

8.4用OpenGL生成曲线和曲面 185

8.4.1用OpenGL生成曲线 185

8.4.2用OpenGL生成曲面 187

8.5用OpenGL生成真实感图形 191

8.5.1 OpenGL光照 191

8.5.2 OpenGL材质 194

8.5.3 OpenGL纹理 200

8.6实验：利用OpenGL实现三维绘图 204

第9章 AutoCAD绘图系统 208

9.1 AutoCAD工作界面 208

9.2 AutoCAD的基本操作 210

9.2.1绘图界限及单位设置 210

9.2.2图形显示控制操作 211

9.2.3图层操作 211

9.2.4命令及点坐标的输入方法 215

9.2.5精确绘图方法 216

9.2.6构造选择集 219

9.3基本绘图命令和编辑方法 219

9.3.1基本绘图命令 219

9.3.2基本编辑命令 223

9.4尺寸标注 227

9.4.1尺寸标注基本知识 227

9.4.2尺寸标注样式 227

9.4.3标注实例 229

9.5工程图样的绘制 231

9.5.1平面图形的绘制 231

9.5.2轴套类零件的图样绘制 237

9.6三维造型 239

9.6.1用户坐标系（UCS） 239

9.6.2视点的设置 239

9.6.3实体的创建 241

9.6.4实体的编辑 245

9.6.5实体造型实例 247

9.6.6实体的消隐和渲染 251

9.7习题 253

第10章 AutoCAD系统的二次开发 255

10.1基于AutoCAD的计算机辅助设计 255

10.1.1 AutoCAD二次开发的主要工作和开发工具 255

10.1.2 AutoCAD二次开发应遵循的原则 257

10.2 AutoLISP语言 258

10.2.1 AutoLISP的基本语法 258

10.2.2 AutoLISP的基本函数 260

10.2.3 AutoLISP程序的加载和运行 261

10.2.4程序实例 262

10.3 Visual LISP语言 264

10.3.1启动和退出Visual LISP 264

10.3.2编写Visual LISP程序 264

10.3.3加载和运行Visual LISP程序 265

10.3.4程序实例 266

10.4 VBA语言 267

10.4.1 VBA概述 267

10.4.2 VBA的启动和退出 268

10.4.3 VBA工程 269

10.4.4程序实例 270

10.5 ObjectARX应用程序 271

10.5.1 ObjectARX应用程序的开发环境 271

10.5.2 ObjectARX对数据库对象的操作 272

10.5.3 ObjectARX对实体的操作 273

10.5.4建立ObjectARX应用程序的基本步骤 274

10.5.5 AutoCAD与ObjectARX程序之间的消息传递 274

10.5.6程序实例 275

参考文献 278