第一章 绪论 1
1．1 图形的定义与表示 1
1．1．1 图形的定义 1
1．1．2 图形的表示 1
第一章 绪论 1
1．1 图形的定义与表示 1
1．1．2 图形的表示 1
1．1．1 图形的定义 1
1．2．2 计算机图形学的确立及发展 2
1．2．1 计算机图形学的研究内容 2
1．2 计算机图形学的发展及应用 2
1．2 计算机图形学的发展及应用 2
1．2．1 计算机图形学的研究内容 2
1．2．2 计算机图形学的确立及发展 2
1．2．3 计算机图形学的应用 3
1．2．3 计算机图形学的应用 3
1．3 图形显示器与显示处理系统 4
1．3．1 阴级射线管 4
1．3 图形显示器与显示处理系统 4
1．3．1 阴级射线管 4
1．3．2 随机扫描与光栅扫描 8
1．3．2 随机扫描与光栅扫描 8
1．3．3 向量图形显示系统 9
1．3．3 向量图形显示系统 9
1．3．4 光栅图形显示系统 10
1．3．4 光栅图形显示系统 10
习题 13
习题 13
2．1 二维图形几何变换 15
2．1 二维图形几何变换 15
2．1．1 二维图形几何变换的原理 15
数学篇 15
数学篇 15
第二章 图形变换 15
第二章 图形变换 15
2．1．1 二维图形几何变换的原理 15
2．1．2 齐次坐标技术 19
2．1．2 齐次坐标技术 19
2．1．3 二维几何变换的矩阵表示 20
2．1．3 二维几何变换的矩阵表示 20
2．1．4 二维组合变换 21
2．1．4 二维组合变换 21
2．1．5 二维几何变换的一般形式与性质 22
2．1．5 二维几何变换的一般形式与性质 22
2．1．6 变换效率 24
2．1．6 变换效率 24
2．2 三维图形几何变换 25
2．2．1 三维空间坐标系 25
2．2．2 三维图形几何变换 25
2．2 三维图形几何变换 25
2．2．1 三维空间坐标系 25
2．2．2 三维图形几何变换 25
2．2．3 三维几何组合变换 28
2．2．3 三维几何组合变换 28
2．2．4 线性变换 30
2．2．4 线性变换 30
2．3．1 几个坐标系 31
2．3．2 窗口、视口及剪取 31
2．3 二维视见变换 31
2．3 二维视见变换 31
2．3．1 几个坐标系 31
2．3．2 窗口、视口及剪取 31
2．3．3 视见变换过程与表示 32
2．3．3 视见变换过程与表示 32
2．4 三维投影变换 34
2．4．1 投影的分类 34
2．4 三维投影变换 34
2．4．1 投影的分类 34
2．4．2 正投影 35
2．4．2 正投影 35
2．4．3 透视投影 42
2．4．3 透视投影 42
2．5 三维观察变换 48
2．5 三维观察变换 48
2．5．1 三维观察坐标系与空间观察体 48
2．5．1 三维观察坐标系与空间观察体 48
2．5．2 平行投影的三维观察过程 55
2．5．2 平行投影的三维观察过程 55
2．5．3 透视投影的三维观察过程 56
2．5．3 透视投影的三维观察过程 56
2．5．4 规格化的图形空间 57
2．5．4 规格化的图形空间 57
小结 58
小结 58
习题 59
习题 59
第三章 曲线 61
3．1 曲线的表示及要求 61
3．1．1 非参数曲线与参数曲线 61
3．1 曲线的表示及要求 61
第三章 曲线 61
3．1．1 非参数曲线与参数曲线 61
3．1．2 形状描述的要求 63
3．1．2 形状描述的要求 63
3．2．1 参数三次曲线的表示（paramentric cubic curve） 65
3．2 参数三次曲线 65
3．2 参数三次曲线 65
3．2．1 参数三次曲线的表示（paramentric cubic curve） 65
3．2．2 参数三次曲线的参数空间 67
3．2．2 参数三次曲线的参数空间 67
3．2．3 参数三次曲线的混合函数 68
3．2．3 参数三次曲线的混合函数 68
3．2．4 参数三次曲线的切矢 70
3．2．4 参数三次曲线的切矢 70
3．2．5 重新参数化 71
3．2．5 重新参数化 71
3．2．6 确定一条参数三次曲线 73
3．2．6 确定一条参数三次曲线 73
3．3．1 样条及样条函数 76
3．3 三次样条曲线 76
3．3 三次样条曲线 76
3．3．1 样条及样条函数 76
3．3．2 非参数三次样条曲线 77
3．3．2 非参数三次样条曲线 77
3．3．3 参数三次样条曲线 80
3．3．3 参数三次样条曲线 80
3．4 Bezier曲线 83
3．4．1 Bezier曲线的数学表示与性质 83
3．4．1 Bezier曲线的数学表示与性质 83
3．4 Bezier曲线 83
3．4．2 Bezier曲线的计算 87
3．4．2 Bezier曲线的计算 87
3．4．3 三次Bezier曲线与Bezier样条曲线 88
3．4．3 三次Bezier曲线与Bezier样条曲线 88
3．5 B—样条曲线 89
3．5 B—样条曲线 89
3．5．1 B—样条曲线的数学表示与性质 90
3．5．1 B—样条曲线的数学表示与性质 90
3．5．2 B—样条曲线的分类 92
3．5．2 B—样条曲线的分类 92
3．5．3 均匀B—样条曲线 93
3．5．3 均匀B—样条曲线 93
3．5．4 准均匀B—样条曲线 96
3．5．4 准均匀B—样条曲线 96
3．5．5 三次B—样条曲线反算 97
3．5．5 三次B—样条曲线反算 97
3．6．1 有理B—样条曲线的数学表示与性质 98
3．6 有理B—样条曲线 98
3．6．1 有理B—样条曲线的数学表示与性质 98
3．6 有理B—样条曲线 98
3．6．2 有理B—样条曲线的几何性质与优缺点 99
3．6．2 有理B—样条曲线的几何性质与优缺点 99
小结 101
习题 101
习题 101
小结 101
第四章 曲面 104
4．1 双三次曲面 104
4．1．1 曲面片及曲面片的参数表示 104
4．1．1 曲面片及曲面片的参数表示 104
4．1 双三次曲面 104
第四章 曲面 104
4．1．2 曲面的代数形式和几何形式 106
4．1．2 曲面的代数形式和几何形式 106
4．1．3 曲面的混合函数和参数空间 111
4．1．3 曲面的混合函数和参数空间 111
4．1．4 曲面片的重新参数化和分割 114
4．1．4 曲面片的重新参数化和分割 114
4．1．5 曲面片的其它形式 117
4．1．5 曲面片的其它形式 117
4．1．6 常用的参数曲面 119
4．1．6 常用的参数曲面 119
4．1．7 组合曲面 122
4．1．7 组合曲面 122
4．2 Bezier曲面 124
4．2 Bezier曲面 124
4．2．1 Bezier曲面片的数学表示 124
4．2．1 Bezier曲面片的数学表示 124
4．2．2 两个双三次Bezier曲面片的组合 126
4．2．2 两个双三次Bezier曲面片的组合 126
4．3．1 B—样条曲面片的数学表示 127
4．3 B—样条曲面 127
4．3 B—样条曲面 127
4．3．1 B—样条曲面片的数学表示 127
4．3．2 B—样条曲面片的优点 128
4．3．2 B—样条曲面片的优点 128
小结 128
小结 128
习题 129
习题 129
5．1．1 光栅扫描转换 131
5．1．1 光栅扫描转换 131
5．1 引言 131
第五章 光栅图形的基本算法 131
算法篇 131
第五章 光栅图形的基本算法 131
5．1 引言 131
算法篇 131
5．1．2 描绘直线图形的要求 132
5．1．2 描绘直线图形的要求 132
5．2．1 增量DDA算法 133
5．2．1 增量DDA算法 133
5．2 直线扫描转换算法 133
5．2 直线扫描转换算法 133
5．2．2 Bresenham直线算法 136
5．2．2 Bresenham直线算法 136
5．3．1 一般方法 140
5．3 圆扫描转换算法 140
5．3．1 一般方法 140
5．3 圆扫描转换算法 140
5．3．2 Bresenham圆弧算法 142
5．3．2 Bresenham圆弧算法 142
5．4 区域填充 144
5．4 区域填充 144
5．4．1 区域的定义和类型 145
5．4．2 注入填充算法 145
5．4．1 区域的定义和类型 145
5．4．2 注入填充算法 145
5．4．3 边界填充算法 146
5．4．3 边界填充算法 146
5．5．1 利用顶点表与扫描线的相关性 147
5．5 多边形扫描转换算法 147
5．5 多边形扫描转换算法 147
5．5．1 利用顶点表与扫描线的相关性 147
5．5．2 利用边连贯性的扫描线算法 148
5．5．2 利用边连贯性的扫描线算法 148
小结 150
习题 150
小结 150
习题 150
第六章 裁剪 151
6．1 二维裁剪 151
第六章 裁剪 151
6．1．1 二维裁剪 151
6．1．1 二维裁剪 151
6．1 二维裁剪 151
6．1．2 科恩-萨塞兰德算法 153
6．1．2 科恩-萨塞兰德算法 153
6．1．3 中点分割算法 154
6．1．3 中点分割算法 154
6．1．4 Cyrus-Beck算法 156
6．1．4 Cyrus-Beck算法 156
6．2 多边形裁剪 163
6．2 多边形裁剪 163
6．2．1 逐边裁剪法 164
6．2．1 逐边裁剪法 164
6．2．2 双边裁剪法 165
6．2．2 双边裁剪法 165
6．3 三维裁剪 169
6．3 三维裁剪 169
6．4 文本裁剪 171
6．4 文本裁剪 171
小结 172
习题 172
小结 172
习题 172
7．1 引言 174
第七章 隐藏线和隐藏面的消除 174
第七章 隐藏线和隐藏面的消除 174
7．1 引言 174
7．2 浮动水平算法 175
7．2．1 算法的基本思想 175
7．2 浮动水平算法 175
7．2．1 算法的基本思想 175
7．2．2 算法的伪码表示 179
7．2．2 算法的伪码表示 179
7．3 罗伯茨算法 183
7．3．1 算法的数学基础及有关概念 183
7．3．1 算法的数学基础及有关概念 183
7．3 罗伯茨算法 183
7．3．2 算法的步骤 196
7．3．2 算法的步骤 196
7．3．3 一个应用实例 198
7．3．3 一个应用实例 198
7．4 Z缓冲区算法 206
7．4 Z缓冲区算法 206
7．5 画家算法 208
7．5 画家算法 208
7．6．1 观察窗口与多边形关系测试 212
7．6 区域分割算法 212
7．6 区域分割算法 212
7．6．1 观察窗口与多边形关系测试 212
7．6．2 Warnock消隐算法 215
7．6．2 Warnock消隐算法 215
7．6．3 对Warnock算法的一些改进办法 220
7．6．3 对Warnock算法的一些改进办法 220
7．6．4 Weiler-Atherton消隐算法 222
7．6．4 Weiler-Atherton消隐算法 222
7．6．5 Catmull曲面分割算法 224
7．6．5 Catmull曲面分割算法 224
7．7 扫描线消隐算法 226
7．7 扫描线消隐算法 226
7．7．1 Z缓冲器扫描线算法 226
7．7．1 Z缓冲器扫描线算法 226
7．7．2 区间扫描线算法 230
7．7．2 区间扫描线算法 230
小结 236
小结 236
习题 237
习题 237
8．1．1 一个简单的光照模型 239
第八章 图形明暗及色彩处理 239
8．1 光照模型及处理方法 239
8．1．1 一个简单的光照模型 239
8．1 光照模型及处理方法 239
第八章 图形明暗及色彩处理 239
8．1．2 图形表面光强计算 244
8．1．2 图形表面光强计算 244
8．1．3 阴影的处理 247
8．1．3 阴影的处理 247
8．2 射线追踪方法 250
8．2 射线追踪方法 250
8．2．1 考虑透视的整体光照模型 250
8．2．1 考虑透视的整体光照模型 250
8．2．2 射线追踪算法 251
8．2．2 射线追踪算法 251
8．2．3 一个射线追踪算法的例子 253
8．2．3 一个射线追踪算法的例子 253
8．3 彩色模型及处理方法 255
8．3．1 亮度等级及中间色调 255
8．3 彩色模型及处理方法 255
8．3．1 亮度等级及中间色调 255
8．3．2 有彩色的颜色 257
8．3．2 有彩色的颜色 257
8．3．3 CIE色度图 258
8．3．3 CIE色度图 258
8．3．4 颜色模型 260
8．3．4 颜色模型 260
习题 263
小结 263
习题 263
小结 263
实现篇 265
第九章 计算机图形软件技术 265
9．1．1 图形信息 265
9．1 图形数据结构 265
9．1 图形数据结构 265
第九章 计算机图形软件技术 265
实现篇 265
9．1．1 图形信息 265
9．1．2 几何模型化 266
9．1．2 几何模型化 266
9．1．3 图形层次结构 270
9．1．3 图形层次结构 270
9．2 图形数据库 274
9．2 图形数据库 274
9．2．1 图形数据库及其特点 275
9．2．1 图形数据库及其特点 275
9．2．2 图形数据库的结构 276
9．2．2 图形数据库的结构 276
9．2．3 图形数据库的设计 277
9．2．3 图形数据库的设计 277
9．3 图形软件系统设计 278
9．3．1 图形系统概念化结构 278
9．3．1 图形系统概念化结构 278
9．3 图形软件系统设计 278
9．3．2 图形软件系统的设计原则 281
9．3．2 图形软件系统的设计原则 281
9．3．3 图形功能程序组的设计 282
9．3．3 图形功能程序组的设计 282
9．3．4 用户接口及其组成 283
9．3．4 用户接口及其组成 283
9．3．5 用户模型 284
9．3．5 用户模型 284
9．3．6 命令语言 286
9．3．6 命令语言 286
9．3．7 菜单设计 289
9．3．7 菜单设计 289
9．3．8 其它接口设计技术 290
9．3．8 其它接口设计技术 290
习题 292
小结 292
习题 292
小结 292
第十章 图形软件的标准化 293
第十章 图形软件的标准化 293
10．1．1 图形软件可移植性问题 293
10．1 图形软件的标准化 293
10．1 图形软件的标准化 293
10．1．1 图形软件可移植性问题 293
10．1．2 计算机图形学国际标准制定 294
10．1．2 计算机图形学国际标准制定 294
10．2．1 图形元文件 295
10．2 计算机图形元文件（CGM） 295
10．2．1 图形元文件 295
10．2 计算机图形元文件（CGM） 295
10．2．2 CGM的组成 296
10．3 计算机图形设备接口（CGI） 296
10．2．2 CGM的组成 296
10．3 计算机图形设备接口（CGI） 296
10．4 图形核心系统（GKS） 299
10．4．1 GKS的概念与系统环境 299
10．4 图形核心系统（GKS） 299
10．4．1 GKS的概念与系统环境 299
10．4．2 GKS的输入与输出 302
10．4．2 GKS的输入与输出 302
10．4．3 GKS的工作站 304
10．4．3 GKS的工作站 304
10．4．5 GKS分级实现 305
10．4．5 GKS分级实现 305
10．4．4 GKS的坐标系和坐标变换 305
10．4．4 GKS的坐标系和坐标变换 305
10．4．6 GKS的状态与控制 306
10．4．6 GKS的状态与控制 306
10．5 交互式程序员级层次结构图形系统（PHIGS） 307
10．5 交互式程序员级层次结构图形系统（PHIGS） 307
10．5．1 PHIGS的基本概念 308
10．5．1 PHIGS的基本概念 308
10．5．2 PHIGS与GKS的比较 310
10．5．2 PHIGS与GKS的比较 310
10．6 基本图形交换规范（IGES） 311
10．6 基本图形交换规范（IGES） 311
小结 312
习题 312
习题 312
小结 312
第十一章 计算机动画技术 313
11．1 计算机动画综述 313
11．1．1 计算机动画的概念和分类 313
11．1．1 计算机动画的概念和分类 313
11．1 计算机动画综述 313
第十一章 计算机动画技术 313
11．1．2 动态设计与动态画面的生成 315
11．1．2 动态设计与动态画面的生成 315
11．2 计算机动画实现方式 316
11．2 计算机动画实现方式 316
11．3 动画技术中要注意的问题 317
11．3 动画技术中要注意的问题 317
11．4．1 人工制作卡通动画片的基本过程 319
11．4 计算机辅助卡通动画片制作 319
11．4 计算机辅助卡通动画片制作 319
11．4．1 人工制作卡通动画片的基本过程 319
11．4．2 计算机在制作卡通动画片中的作用 320
11．4．2 计算机在制作卡通动画片中的作用 320
小结 322
小结 322
习题 323
习题 323
参考文献 324
参考文献 324