计算机图形学 第4版PDF电子书下载

第1章 计算机图形学综述 1

1.1 图和表 1

1.2 计算机辅助设计 1

1.3 虚拟现实环境 2

1.4 数据可视化 3

1.5 教学与培训 3

1.6 计算机艺术 3

1.7 娱乐 4

1.8 图像处理 4

1.9 图形用户界面 5

1.10 小结 5

参考文献 5

第2章 计算机图形硬件 6

2.1 视频显示设备 6

2.2 光栅扫描系统 14

2.3 图形工作站和观察系统 17

2.4 输入设备 18

2.5 硬拷贝设备 21

2.6 图形网络 22

2.7 因特网上的图形 22

2.8 小结 23

参考文献 23

练习题 23

附加综合题 24

第3章 计算机图形软件 26

3.1 坐标表示 26

3.2 图形功能 27

3.3 软件标准 28

3.4 其他图形软件包 28

3.5 OpenGL简介 29

3.6 小结 35

参考文献 35

练习题 36

附加综合题 36

第4章 输出图元 37

4.1 坐标系统 37

4.2 OpenGL中指定二维世界坐标系统 38

4.3 OpenGL画点函数 39

4.4 OpenGL画线函数 40

4.5 OpenGL曲线函数 42

4.6 填充区图元 42

4.7 多边形填充区 43

4.8 OpenGL多边形填充区函数 51

4.9 OpenGL顶点数组 55

4.10 像素阵列图元 57

4.11 OpenGL像素阵列函数 58

4.12 字符图元 61

4.13 OpenGL字符函数 62

4.14 图形分割 63

4.15 OpenGL显示表 63

4.16 OpenGL显示窗口重定形函数 65

4.17 小结 67

示例程序 69

参考文献 76

练习题 76

附加综合题 77

第5章 图元的属性 78

5.1 OpenGL状态变量 78

5.2 颜色和灰度 78

5.3 OpenGL颜色函数 80

5.4 点的属性 84

5.5 OpenGL点属性函数 84

5.6 线的属性 85

5.7 OpenGL线属性函数 86

5.8 曲线属性 88

5.9 填充区属性 88

5.10 OpenGL填充区属性函数 89

5.11 字符属性 93

5.12 OpenGL字符属性函数 95

5.13 OpenGL反走样函数 96

5.14 OpenGL询问函数 96

5.15 OpenGL属性组 97

5.16 小结 97

参考文献 99

练习题 99

附加综合题 100

第6章 实现图元及属性的算法 101

6.1 画线算法 101

6.2 并行画线算法 107

6.3 帧缓存值的装载 108

6.4 圆生成算法 109

6.5 椭圆生成算法 114

6.6 其他曲线 121

6.7 并行曲线算法 123

6.8 像素编址和对象的几何要素 123

6.9 直线段和曲线属性的实现 126

6.10 通用扫描线填充算法 129

6.11 凸多边形的扫描线填充 133

6.12 曲线边界区域的扫描线填充 133

6.13 不规则边界区域的填充方法 133

6.14 填充模式的实现方法 136

6.15 反走样的实现方法 138

6.16 小结 144

参考文献 144

练习题 145

附加综合题 147

第7章 二维几何变换 148

7.1 基本的二维几何变换 148

7.2 矩阵表示和齐次坐标 153

7.3 逆变换 155

7.4 二维复合变换 155

7.5 其他二维变换 165

7.6 几何变换的光栅方法 168

7.7 OpenGL光栅变换 170

7.8 二维坐标系间的变换 170

7.9 OpenGL二维几何变换函数 172

7.10 OpenGL几何变换编程示例 174

7.11 小结 176

参考文献 177

练习题 177

附加综合题 178

第8章 二维观察 179

8.1 二维观察流水线 179

8.2 裁剪窗口 180

8.3 规范化和视口变换 182

8.4 OpenGL二维观察函数 185

8.5 裁剪算法 191

8.6 二维点裁剪 192

8.7 二维线段裁剪 192

8.8 多边形填充区裁剪 201

8.9 曲线的裁剪 208

8.10 文字的裁剪 209

8.11 小结 210

参考文献 212

练习题 212

附加综合题 213

第9章 三维几何变换 214

9.1 三维平移 214

9.2 三维旋转 215

9.3 三维缩放 224

9.4 三维复合变换 226

9.5 其他三维变换 228

9.6 三维坐标系间的变换 230

9.7 仿射变换 230

9.8 OpenGL几何变换函数 230

9.9 OpenGL几何变换编程示例 231

9.10 小结 233

参考文献 234

练习题 234

附加综合题 235

第10章 三维观察 236

10.1 三维观察概念综述 236

10.2 三维观察流水线 238

10.3 三维观察坐标系参数 239

10.4 世界坐标系到观察坐标系的变换 241

10.5 投影变换 242

10.6 正投影 243

10.7 斜投影 247

10.8 透视投影 251

10.9 视口变换和三维屏幕坐标系 261

10.10 OpenGL三维观察函数 262

10.11 三维裁剪算法 266

10.12 OpenGL任选裁剪平面 271

10.13 小结 271

参考文献 272

练习题 272

附加综合题 274

第11章 层次建模 275

11.1 基本建模概念 275

11.2 建模软件包 277

11.3 通用层次建模方法 277

11.4 使用OpenGL显示列表的层次建模 279

11.5 小结 280

参考文献 280

练习题 280

附加综合题 281

第12章 计算机动画 282

12.1 计算机动画的光栅方法 282

12.2 动画序列的设计 283

12.3 传统动画技术 284

12.4 通用计算机动画功能 285

12.5 计算机动画语言 285

12.6 关键帧系统 286

12.7 运动的描述 290

12.8 角色动画 291

12.9 周期性运动 293

12.10 OpenGL动画子程序 293

12.11 小结 296

参考文献 297

练习题 297

附加综合题 298

第13章 三维对象的表示 299

13.1 多面体 299

13.2 OpenGL多面体函数 299

13.3 曲面 302

13.4 二次曲面 302

13.5 超二次曲面 304

13.6 OpenGL二次曲面和三次曲面函数 305

13.7 小结 309

参考文献 310

练习题 310

附加综合题 310

第14章 样条表示 312

14.1 插值和逼近样条 312

14.2 参数连续性条件 313

14.3 几何连续性条件 314

14.4 样条描述 314

14.5 样条曲面 315

14.6 修剪样条曲面 315

14.7 三次样条插值方法 316

14.8 Bézier样条曲线 322

14.9 Bézier曲面 328

14.10 B样条曲线 329

14.11 B样条曲面 336

14.12 beta样条 337

14.13 有理样条 338

14.14 样条表示之间的转换 339

14.15 样条曲线和曲面的显示 340

14.16 OpenGL的逼近样条函数 343

14.17 小结 351

参考文献 352

练习题 352

附加综合题 354

第15章 其他三维对象的表示 355

15.1 柔性对象 355

15.2 扫描表示法 356

15.3 结构实体几何法 357

15.4 八叉树 359

15.5 BSP树 361

15.6 基于物理的方法 361

15.7 小结 362

参考文献 362

练习题 363

附加综合题 363

第16章 可见面判别算法 364

16.1 可见面判别算法的分类 364

16.2 后向面判别 364

16.3 深度缓存算法 365

16.4 A缓存算法 368

16.5 扫描线算法 369

16.6 深度排序算法 370

16.7 BSP树算法 372

16.8 区域细分算法 373

16.9 八叉树算法 375

16.10 光线投射算法 376

16.11 可见性检测算法的比较 376

16.12 曲面 377

16.13 线框图可见性算法 378

16.14 OpenGL可见性检查函数 379

16.15 小结 381

参考文献 382

练习题 382

附加综合题 384

第17章 光照模型与面绘制算法 385

17.1 光源 385

17.2 表面光照效果 388

17.3 基本光照模型 389

17.4 透明表面 396

17.5 雾气效果 398

17.6 阴影 399

17.7 照相机参数 399

17.8 光强度显示 399

17.9 半色调模式和抖动技术 402

17.10 多边形绘制算法 407

17.11 OpenGL光照和表面绘制函数 410

17.12 小结 417

参考文献 419

练习题 419

附加综合题 420

第18章 纹理与表面细节添加方法 421

18.1 用多边形模拟表面细节 421

18.2 纹理映射 421

18.3 凹凸映射 425

18.4 帧映射 426

18.5 OpenGL纹理函数 426

18.6 小结 435

参考文献 436

练习题 436

附加综合题 436

第19章 颜色模型和颜色应用 437

19.1 光的特性 437

19.2 颜色模型 438

19.3 标准基色和色度图 439

19.4 RGB颜色模型 442

19.5 YIQ颜色模型 443

19.6 CMY和CMYK颜色模型 444

19.7 HSV颜色模型 445

19.8 HLS颜色模型 448

19.9 颜色选择及其应用 448

19.10 小结 449

参考文献 449

练习题 450

附加综合题 450

第20章 图形用户界面和交互输入方法 451

20.1 图形数据的输入 451

20.2 输入设备的逻辑分类 451

20.3 图形数据的输入功能 454

20.4 交互式构图技术 455

20.5 虚拟现实环境 458

20.6 OpenGL支持交互式输入设备的函数 458

20.7 OpenGL的菜单功能 471

20.8 图形用户界面的设计 475

20.9 小结 478

参考文献 479

练习题 480

附加综合题 481

第21章 全局光照 483

21.1 光线跟踪方法 483

21.2 辐射度光照模型 493

21.3 环境映射 498

21.4 光子映射 499

21.5 小结 500

参考文献 500

练习题 501

附加综合题 501

第22章 可编程着色器 502

22.1 着色语言的发展历史 502

22.2 OpenGL渲染流水线 505

22.3 OpenGL着色语言 508

22.4 着色器效果 517

22.5 小结 524

参考文献 524

练习题 525

附加综合题 525

第23章 基于算法的建模 527

23.1 分形几何方法 527

23.2 粒子系统 545

23.3 形状语法和其他过程方法 546

23.4 小结 547

参考文献 547

练习题 548

附加综合题 548

第24章 数据集可视化 549

24.1 标量场的可视化表示 549

24.2 向量场的可视表示 551

24.3 张量场的可视表示 551

24.4 多变量数据场的可视表示 551

24.5 小结 552

参考文献 552

练习题 552

附加综合题 552

附录A 计算机图形学的数学基础 553

附录B 图形文件格式 582

附录C OpenGL的世界 595

参考文献 620

索引 636

OpenGL函数索引 676