1．1 场景造型 1
第一章 图形学基础 1
第一章 图形学基础 1
1．1．1多面体模型 1
1．1 场景造型 1
1．1．1多面体模型 1
1．1．2曲面模型 4
1．1．2曲面模型 4
1．1．3 场景坐标系 6
1．1．3 场景坐标系 6
1．2 取景变换 7
1．2．1 视点坐标系 7
1．2 取景变换 7
1．2．1 视点坐标系 7
1．2．2 背面剔除 9
1．2．2 背面剔除 9
1．2．3 屏幕坐标系 10
1．2．3 屏幕坐标系 10
1．2．4 视域四棱锥裁剪 13
1．2．4 视域四棱锥裁剪 13
1．3 裁剪 15
1．3 裁剪 15
1．3．1 Sutherland-Hodgman多边形裁剪 16
1．3．1 Sutherland-Hodgman多边形裁剪 16
1．3．2 Weiler-Atherton裁剪 21
1．3．2 Weiler-Atherton裁剪 21
1．4 光栅化 22
1．4 光栅化 22
1．5 消隐 24
1．5 消隐 24
1．6 小结 26
1．6 小结 26
2．1 引言 27
第二章 光照明模型原理 27
2．1 引言 27
第二章 光照明模型原理 27
2．2 简单的局部光照明模型 28
2．2 简单的局部光照明模型 28
2．2．1 Lambert漫反射模型 29
2．2．1 Lambert漫反射模型 29
2．2．2 Phong模型 31
2．2．2 Phong模型 31
2．2．3 简单透明模型 34
2．2．3 简单透明模型 34
2．3 较为完善的局部光照明模型 36
2．3．1 Blinn模型和Cook-Torrance模型 36
2．3．1 Blinn模型和Cook-Torrance模型 36
2．3 较为完善的局部光照明模型 36
2．3．2 光谱采样技术 45
2．3．2 光谱采样技术 45
2．4 一个统一的光照明模型 48
2．4 一个统一的光照明模型 48
2．5 整体光照明模型 53
2．5．1 Whitted模型 53
2．5 整体光照明模型 53
2．5．1 Whitted模型 53
2．5．2 Hall光照明模型 54
2．5．2 Hall光照明模型 54
2．6 扩展的光照明模型 56
2．6 扩展的光照明模型 56
2．6．1 光源的基本属性 56
2．6．1 光源的基本属性 56
2．6．2 具非均匀光强分布的点光源照明模型 57
2．6．2 具非均匀光强分布的点光源照明模型 57
2．7．1 线光源照明模型中Fid和Fis的计算 59
2．7 线、面光照明模型 59
2．7．1 线光源照明模型中Fid和Fis的计算 59
2．7 线、面光照明模型 59
2．7．2面光源照明模型 63
2．7．2面光源照明模型 63
2．8 小结 64
2．8 小结 64
3．1．1 Z缓存器算法 65
第三章 简单画面绘制 65
3．1 扫描线算法 65
第三章 简单画面绘制 65
3．1 扫描线算法 65
3．1．1 Z缓存器算法 65
3．1．2 扫描线Z缓存器算法 66
3．1．2 扫描线Z缓存器算法 66
3．1．3 区间扫描线算法 68
3．1．3 区间扫描线算法 68
3．2 曲面的扫描转换 70
3．2 曲面的扫描转换 70
3．3 光亮度插值 76
3．3．1 Gouraud明暗处理 76
3．3 光亮度插值 76
3．3．1 Gouraud明暗处理 76
3．3．2 Phong明暗处理 79
3．3．2 Phong明暗处理 79
3．3．3 Phong明暗处理的加速方法 80
3．3．3 Phong明暗处理的加速方法 80
3．4 曲面剖分算法 84
3．4．1 Bézier曲线的递归细分 84
3．4 曲面剖分算法 84
3．4．1 Bézier曲线的递归细分 84
3．4．2 Bézier曲面的递归细分 86
3．4．2 Bézier曲面的递归细分 86
3．4．3 Bézier曲面片的法向量 89
3．4．3 Bézier曲面片的法向量 89
3．4．4 裂缝问题的处理 91
3．4．4 裂缝问题的处理 91
3．5 A缓冲器算法 95
3．5 A缓冲器算法 95
3．6 阴影 103
3．6 阴影 103
3．6．1 阴影细节多边形算法 104
3．6．1 阴影细节多边形算法 104
3．6．2 影域多面体算法 106
3．6．2 影域多面体算法 106
3．7．1 rgba方法 110
3．7 图像合成 110
3．7．1 rgba方法 110
3．7 图像合成 110
3．7．2 rgbaz方法 114
3．7．2 rgbaz方法 114
3．7．3 基于多重扫描线的图像合成方法 115
3．7．3 基于多重扫描线的图像合成方法 115
3．8 小结 121
3．8 小结 121
4．2 光线跟踪的基本原理 122
4．1 引言 122
第四章 光线跟踪算法 122
第四章 光线跟踪算法 122
4．1 引言 122
4．2 光线跟踪的基本原理 122
4．3 光线跟踪几何 125
4．3 光线跟踪几何 125
4．3．1 反射光线与折射光线的确定 126
4．3．1 反射光线与折射光线的确定 126
4．3．2 光线与景物的求交几何 127
4．3．2 光线与景物的求交几何 127
4．4 光线跟踪中的阴影生成算法 146
4．4 光线跟踪中的阴影生成算法 146
4．5．1 包围盒技术 149
4．5 层次包围盒技术 149
4．5．1 包围盒技术 149
4．5 层次包围盒技术 149
4．5．2 层次包围盒技术 150
4．5．2 层次包围盒技术 150
4．5．3 改进的层次包围盒算法 152
4．5．3 改进的层次包围盒算法 152
4．5．4 平行2n面体层次包围盒技术 154
4．5．4 平行2n面体层次包围盒技术 154
4．5．5 初始光线上可见点的加速计算 161
4．6 基于空间连贯性的快速光线跟踪算法 161
4．5．5 初始光线上可见点的加速计算 161
4．6 基于空间连贯性的快速光线跟踪算法 161
4．7 3DDDA算法 162
4．7 3DDDA算法 162
4．8 空间八叉树剖分技术 170
4．8 空间八叉树剖分技术 170
4．8．1 Glassner算法 171
4．8．1 Glassner算法 171
4．8．2 混合式八叉树算法 175
4．8．2 混合式八叉树算法 175
4．9 二叉空间剖分加速技术 195
4．9 二叉空间剖分加速技术 195
4．10 光束跟踪算法 200
4．10 光束跟踪算法 200
4．11 圆锥跟踪算法 205
4．11 圆锥跟踪算法 205
4．12 分布式光线跟踪算法 208
4．12 分布式光线跟踪算法 208
4．13 双向光线跟踪算法 212
4．13 双向光线跟踪算法 212
4．14 光线跟踪算法中的反走样技术 216
4．14 光线跟踪算法中的反走样技术 216
4．14．1 象素细分技术 217
4．14．1 象素细分技术 217
4．14．2 非均匀超级采样技术 219
4．14．2 非均匀超级采样技术 219
4．15 小结 220
4．15 小结 220
第五章 纹理映射技术 221
5．1 引言 221
5．2 二维纹理映射的基本原理 221
第五章 纹理映射技术 221
5．1 引言 221
5．2 二维纹理映射的基本原理 221
5．3 纹理映射的建立 222
5．3 纹理映射的建立 222
5．3．1 Catmull算法 224
5．3．1 Catmull算法 224
5．3．2 Blinn方法 227
5．3．2 Blinn方法 227
5．3．3 两步法纹理映射技术 229
5．3．3 两步法纹理映射技术 229
5．3．4 环境映射技术 231
5．3．4 环境映射技术 231
5．4 纹理映射中的快速反走样技术 245
5．4 纹理映射中的快速反走样技术 245
5．4．1 近似空间变化滤波技术 245
5．4．1 近似空间变化滤波技术 245
5．4．2 Mip-map技术 249
5．4．2 Mip-map技术 249
5．4．3 区域求和表技术 255
5．4．3 区域求和表技术 255
5．4．4 逐步舍弃法 257
5．4．4 逐步舍弃法 257
5．5 几何纹理映射技术 261
5．5 几何纹理映射技术 261
5．6 三维纹理映射技术 263
5．6 三维纹理映射技术 263
5．7．1 木纹函数 264
5．7 过程纹理函数 264
5．7 过程纹理函数 264
5．7．1 木纹函数 264
5．7．2 三维噪声函数 266
5．7．2 三维噪声函数 266
5．7．3 湍流(turbulence)函数及其应用 268
5．7．3 湍流(turbulence)函数及其应用 268
5．7．4 Fourier合成技术 270
5．7．4 Fourier合成技术 270
5．8 Shade树 274
5．8 Shade树 274
5．9 小结 277
5．9 小结 277
6．1 引言 279
第六章 辐射度方法 279
6．1 引言 279
第六章 辐射度方法 279
6．2 理想漫射环境的一般辐射度方程 280
6．2 理想漫射环境的一般辐射度方程 280
6．3 漫射环境的简化辐射度方程 282
6．3 漫射环境的简化辐射度方程 282
6．4 形状因子计算 284
6．4 形状因子计算 284
6．4．1 线积分技术 285
6．4．1 线积分技术 285
6．4．2 Nusselt方法 287
6．4．2 Nusselt方法 287
6．4．3 半立方体算法 288
6．4．3 半立方体算法 288
6．4．4 半球面分割技术 293
6．4．4 半球面分割技术 293
6．4．5 单平面投影法 294
6．4．5 单平面投影法 294
6．4．6 顶点（微面元）对单个面片的形状因子 297
6．4．6 顶点（微面元）对单个面片的形状因子 297
6．4．7 Monte Carlo积分方法 299
6．4．7 Monte Carlo积分方法 299
6．4．8 形状因子的加速计算技术 301
6．4．8 形状因子的加速计算技术 301
6．5．1 线性方程组迭代算法的一般描述 302
6．5 辐射度方程的求解技术 302
6．5．1 线性方程组迭代算法的一般描述 302
6．5 辐射度方程的求解技术 302
6．5．2 Gauss-Siedel迭代方法 303
6．5．2 Gauss-Siedel迭代方法 303
6．5．3 Southwell迭代法 304
6．5．3 Southwell迭代法 304
6．5．4 逐步求精算法 306
6．5．4 逐步求精算法 306
6．6 辐射度方法的前后置处理 308
6．6 辐射度方法的前后置处理 308
6．6．1 表面预剖分处理 309
6．6．1 表面预剖分处理 309
6．6．2 辐射度函数的重建 311
6．6．2 辐射度函数的重建 311
6．7 层次结构辐射度算法 314
6．7 层次结构辐射度算法 314
6．7．1 子结构技术 315
6．7．1 子结构技术 315
6．7．2 层次结构辐射度算法 317
6．7．2 层次结构辐射度算法 317
6．8 非漫射环境的辐射度方法 322
6．8 非漫射环境的辐射度方法 322
6．8．1 全局立方体算法 324
6．8．1 全局立方体算法 324
6．8．2 Wallace的两步法 327
6．8．2 Wallace的两步法 327
6．8．3 邵敏之方法 329
6．8．3 邵敏之方法 329
6．8．4 绘制方程 332
6．8．4 绘制方程 332
6．8．5 扩展的两步算法 334
6．8．5 扩展的两步算法 334
6．9．2 凹凸纹理映射技术 336
6．9．1 颜色纹理映射技术 336
6．9 纹理表面辐射度算法 336
6．9．1 颜色纹理映射技术 336
6．9 纹理表面辐射度算法 336
6．9．2 凹凸纹理映射技术 336
6．10．1 表面属性的改变 340
6．10．1 表面属性的改变 340
6．10 动态场景的辐射度算法 340
6．10 动态场景的辐射度算法 340
6．10．2 场景几何的改变 341
6．10．2 场景几何的改变 341
6．11 一般曲面环境的辐射度算法 346
6．11 一般曲面环境的辐射度算法 346
6．11．1 一般漫射曲面环境的辐射度方程 347
6．11．1 一般漫射曲面环境的辐射度方程 347
6．11．2 非漫射曲面环境的辐射度算法 353
6．11．2 非漫射曲面环境的辐射度算法 353
6．12 有限元辐射度方法 359
6．12 有限元辐射度方法 359
6．13 小结 363
6．13 小结 363
7．1 引言 364
第七章 真实感图形的实时绘制技术 364
7．1 引言 364
第七章 真实感图形的实时绘制技术 364
7．2 实时消隐技术 365
7．2．1 层次Z缓存器算法 365
7．2．1 层次Z缓存器算法 365
7．2 实时消隐技术 365
7．2．2 可见性预计算技术 370
7．2．2 可见性预计算技术 370
7．3．1 基于长方体滤波方法的多面体简化技术 371
7．3 层次细节简化技术 371
7．3 层次细节简化技术 371
7．3．1 基于长方体滤波方法的多面体简化技术 371
7．3．2 顶点删除技术 373
7．3．2 顶点删除技术 373
7．3．3 渐进网格的简化算法 377
7．3．3 渐进网格的简化算法 377
7．3．4 基于二次误差度量的几何简化算法 381
7．3．4 基于二次误差度量的几何简化算法 381
7．3．5 基于局部参数化的多分辨率模型技术 383
7．3．5 基于局部参数化的多分辨率模型技术 383
7．3．6 视点依赖的场景简化技术 388
7．3．6 视点依赖的场景简化技术 388
7．4 基于图像的图形绘制技术 393
7．4 基于图像的图形绘制技术 393
7．4．1 视图插值算法 394
7．4．1 视图插值算法 394
7．4．2 层次图像存贮技术 397
7．4．2 层次图像存贮技术 397
7．4．3 全景函数造型技术 402
7．4．3 全景函数造型技术 402
7．4．4 光场函数采样技术 406
7．4．4 光场函数采样技术 406
7．5 小结 409
7．5 小结 409
8．2 fBm方法及其应用 410
8．2 fBm方法及其应用 410
第八章 自然景物模拟 410
8．1 引言 410
8．1 引言 410
第八章 自然景物模拟 410
8．3 L-系统 414
8．3 L-系统 414
8．3．1 DoL-系统 415
8．3．1 DoL-系统 415
8．3．2 植物结构的模拟 420
8．3．2 植物结构的模拟 420
8．4 粒子系统 422
8．4 粒子系统 422
8．5 小结 424
8．5 小结 424
第九章 颜色 425
9．1引言 425
9．1引言 425
第九章 颜色 425
9．2 颜色的视觉特性及颜色的基本定义 426
9．2 颜色的视觉特性及颜色的基本定义 426
9．3．1 RGB模型和CMY模型 428
9．3 颜色空间及其相互转换 428
9．3 颜色空间及其相互转换 428
9．3．1 RGB模型和CMY模型 428
9．3．2 YIQ颜色模型 429
9．3．2 YIQ颜色模型 429
9．3．3 HSV和HLS颜色模型 430
9．3．3 HSV和HLS颜色模型 430
9．3．4 CIE-XYZ颜色空间 437
9．3．4 CIE-XYZ颜色空间 437
9．3．5 CIE xyY系统 446
9．3．5 CIE xyY系统 446
9．3．6 CIE-LUV颜色空间 447
9．3．6 CIE-LUV颜色空间 447
9．4 颜色裁剪和Gamma修正 449
9．4 颜色裁剪和Gamma修正 449
9．5 小结 451
9．5 小结 451
参考文献 452
参考文献 452