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第1章 绪论 1

1.1 计算机绘图的发展和研究内容 1

1.1.1 计算机绘图的发展概况 1

1.1.2 计算机绘图的研究内容 2

1.2 计算机绘图系统的组成 3

1.2.1 计算机绘图系统的功能 3

1.2.2 计算机绘图系统的硬件配置 4

1.2.3 计算机绘图系统的软件配置 5

1.3 计算机绘图系统中的图形设备 5

1.3.1 图形输入设备 6

1.3.2 图形显示设备 9

1.3.3 图形绘制设备 13

1.4 计算机绘图的应用 16

习题 19

第2章 二维图形处理技术 20

2.1 图形坐标系 20

2.2 直线的生成 21

2.2.1 用DDA（数字微分分析）法生成直线 21

2.2.2 用逐点比较法生成直线 24

2.3 圆弧的生成 26

2.3.1 用角度DDA法生成圆弧 26

2.3.2 用逐点比较法生成圆弧 26

2.4 区域填充 28

2.5 面素拼合构图 30

2.6 图形的裁剪 32

2.6.1 线段的裁剪 33

2.6.2 多边形的裁剪 34

2.7 二维图形的几何变换 35

2.7.1 基本变换 36

2.7.2 齐次坐标 40

2.7.3 组合变换 42

2.8 窗口到视区的变换 45

习题 46

第3章 绘图软件与交互技术、用户接口 47

3.1 绘图软件及其标准化 47

3.1.1 常用的绘图软件形式 47

3.1.2 绘图软件标准化 48

3.2 绘图软件标准简介 48

3.2.1 GKS系统和GKS-3D系统 48

3.2.2 PHIGS系统 50

3.2.3 OpenGL 51

3.3 交互任务与交互技术 51

3.3.1 交互任务 51

3.3.2 交互技术 54

3.4 用户接口 57

习题 62

第4章 AutoCAD的二维绘图 63

4.1 AutoCAD简介 63

4.1.1 AutoCAD的主要功能 63

4.1.2 AutoCAD的软件、硬件环境 64

4.1.3 AutoCAD的启动与工作目录 64

4.2 AutoCAD工作界面及交互技术 65

4.2.1 AutoCAD的工作界面 65

4.2.2 AutoCAD交互技术 68

4.3 AutoCAD操作基础 69

4.3.1 基本概念 69

4.3.2 命令及数据的输入 71

4.3.3 用户样板图的制作 73

4.4 实用命令 74

4.5 实体绘图命令 84

4.6 图层、线型和颜色 99

4.7 图形编辑命令 104

4.8 图案填充 121

4.9 AutoCAD的面素拼合构图 124

4.10 显示控制命令 126

4.11 绘图工具命令和查询命令 127

4.12 AutoCAD应用——几何交切作图 132

4.13 尺寸标注 136

4.13.1 尺寸变量 136

4.13.2 尺寸标注命令 138

4.14 图块、属性和外部引用 146

4.14.1 图块 146

4.14.2 属性 150

4.14.3 外部引用 154

习题 155

第5章 AutoLISP绘图程序设计 161

5.1 概述 161

5.1.1 AutoLISP的数据类型 162

5.1.2 几个概念 163

5.1.3 AutoLISP的程序结构 164

5.1.4 AutoLISP程序的执行方式 165

5.1.5 AutoLISP的出错处理 166

5.2 基本函数 167

5.2.1 算术运算函数 167

5.2.2 标准函数 168

5.2.3 赋值函数 170

5.2.4 字符串处理函数 170

5.2.5 类型转换函数 171

5.2.6 求值函数 172

5.2.7 表处理函数 173

5.2.8 Command函数 175

5.3 AutoLISP绘图程序设计——自定义函数 176

5.4 程序控制结构 179

5.4.1 关系函数 179

5.4.2 逻辑函数 180

5.4.3 数据类型谓词函数和等值谓词函数 181

5.4.4 条件函数和顺序处理函数 182

5.4.5 循环函数 184

5.5 交互输入函数 188

5.6 AutoLISP绘图程序设计——自定义命令 190

5.7 文件操作函数 192

5.7.1 文件管理函数 192

5.7.2 输入、输出函数 194

5.8 其他函数 195

5.8.1 系统变量函数 195

5.8.2 实体访问函数 196

5.9 机械图样的绘制 198

5.9.1 机械图样的标注 198

5.9.2 零件图的绘制 201

5.9.3 标准件图形库的程序设计 207

5.9.4 装配图的绘制 209

习题 210

第6章 曲线、曲面及其绘制 215

6.1 概述 215

6.2 三次参数样条曲线 217

6.3 Bezier曲线 221

6.4 B样条曲线 224

6.5 最小二乘法拟合曲线 231

6.6 拟合曲面 233

6.6.1 Coons曲面 233

6.6.2 Bézier曲面 234

6.6.3 B样条曲面 235

6.6.4 用AutoCAD绘制拟合曲面 236

习题 239

第7章 三维图形处理技术 241

7.1 图形的表示与数据结构 241

7.1.1 图形的几何信息和拓扑信息 241

7.1.2 形体的表示模式 243

7.1.3 图形数据结构 244

7.2 三维图形的几何变换 246

7.2.1 几何变换矩阵 246

7.2.2 基本变换 246

7.2.3 组合变换 250

7.3 平行投影变换 253

7.3.1 正投影变换 253

7.3.2 正轴测投影变换 254

7.3.3 斜轴测投影变换 255

7.4 透视投影变换 256

7.4.1 透视投影与主灭点 256

7.4 2点的透视变换 256

7.4.3 立体的透视图 258

7.5 消隐处理 261

7.5.1 概述 261

7.5.2 单个凸多面体的消隐算法 262

7.5.3 一般平面立体的消隐算法 263

7.5.4 曲面的消隐处理 267

7.5.5 光栅图消隐算法 269

7.6 三维几何造型基础 269

7.6.1 线框造型、表面造型、实体造型和特征造型 270

7.6.2 实体造型中的体素 271

7.6.3 实体造型中的布尔运算 272

7.6.4 实体的CSG表示与B-Rep表示 275

7.7 真实感图形生成基础 276

7.7.1 颜色模型 277

7.7.2 光照明模型的概念 279

7.7.3 基本光照明模型 280

习题 283

第8章 AutoCAD的三维作图 285

8.1 三维坐标系统和三维线 285

8.1.1 三维坐标系与三维点的输入 285

8.1.2 用户坐标系UCS 286

8.1.3 三维线 289

8.2 表面模式建模技术及消隐处理 289

8.2.1 基本体表面的绘制 290

8.2.2 二维半物体图形的绘制 292

8.2.3 3DFACE（空间三角形或四边形面）命令 293

8.2.4 曲面绘制命令 295

8.2.5 消隐处理 298

8.3 三维图形的显示控制 299

8.4 实体造型（实体模式建模）技术 305

8.4.1 与造型有关的系统变量 305

8.4.2 绘制体素 306

8.4.3 布尔运算 313

8.4.4 修改模型、截切、取剖面 314

8.4.5 造型举例 319

8.5 由三维立体生成二维视图 321

8.6 明暗与渲染处理技术 325

8.6.1 三维模型的明暗处理 326

8.6.2 三维模型的渲染处理 327

习题 333

附录 ACAD.LSP程序清单 336

参考文献 356