第1章 计算机图形学概述 1
1.1 计算机图形学的发展 1
1.2 计算机图形学研究的内容 3
1.3 计算机图形学的应用 4
1.4 计算机图形学的基本术语 7
1.5 计算机图形系统的组成和功能 9
1.5.1 计算机图形系统的组成 9
1.5.2 计算机图形系统的功能 9
1.6 常用的图形输入输出设备 10
1.6.1 图形显示系统 10
1.6.2 微机中常见的显示器和图形适配器 15
1.6.3 常用的图形输入设备 16
1.6.4 常用的图形输出设备 18
1.7 习题 19
第2章 图形分类及图形标准 21
2.1 计算机图形的基本特征和方法 21
2.1.1 图形的形状和色彩特征 21
2.1.2 计算机图形的本体和表现 22
2.1.3 计算机图形的分层和组合 22
2.1.4 计算机图形分辨率 23
2.1.5 图形坐标系 24
2.1.6 图形坐标的转换 26
2.1.7 图形信息的编码、压缩和文件类型 27
2.2 图形元素及图形属性 29
2.2.1 图元及其特征 29
2.2.2 常见的图形属性 29
2.3 图形的分类 31
2.3.1 图形的一般分类及特征 31
2.3.2 图形的应用分类及特征 33
2.4 计算机图形软件标准 35
2.4.1 计算机图形核心系统 35
2.4.2 程序员层次交互式图形系统 37
2.5 习题 37
第3章 图像处理软件——Adobe Photoshop 39
3.1 图像中的色彩和光线 39
3.1.1 图形分辨率和屏幕坐标系 39
3.1.2 常用的颜色模型 40
3.1.3 图形颜色的特性 43
3.1.4 灯光及其对图像的影响 43
3.2 图像层次和色彩通道 43
3.2.1 图像层次 44
3.2.2 图形通道 46
3.3 图像绘制和图像编辑 48
3.3.1 处理区的选定和剪裁 48
3.3.2 图像着色与编辑 52
3.4 图像变换和色彩调整 61
3.4.1 图像变换与操作 61
3.4.2 图像的色彩调整 63
3.5 Photoshop图像处理实例 66
3.5.1 图像编辑的实例 66
3.5.2 图像变换和修改实例 68
3.5.3 滤镜功能的使用实例 69
3.5.4 破旧照片的修复处理 74
3.5.5 使用路径和通道设计立体效果图 77
3.6 习题 82
第4章 图形表示及造型技术 83
4.1 图形表示应遵循的基本原则 83
4.2 点阵图形的数学表示 84
4.2.1 点集表示法及数据压缩方法 84
4.2.2 四元树／八元树表示法 86
4.3 几何图形的数学表示 88
4.3.1 数学方程法 88
4.3.2 用多项式进行曲线拟合 88
4.3.3 CSG树表示法 91
4.3.4 边界表示法 91
4.4 造型技术 92
4.4.1 特征造型技术 92
4.4.2 分形造型技术 96
4.4.3 体绘制技术 99
4.4.4 从二维图像构造三维形体 99
4.4.5 体素拼合和边界表示 100
4.4.6 光线投射法 103
4.4.7 几何造型中的元素表示 105
4.5 习题 108
第5章 图形变换 109
5.1 图形变换综述 109
5.1.1 图形变换的类别和作用 109
5.1.2 图形变换的基本技术 111
5.2 平面图形变换 111
5.2.1 平面图形的比例变换 111
5.2.2 平面图形的平移变换 113
5.2.3 平面图形的旋转变换 113
5.2.4 平面图形的对称变换 115
5.2.5 平面图形的错切变换 117
5.3 平面图形的窗口／视口变换 118
5.3.1 窗口／视口变换的基本方法 119
5.3.2 窗口／视口变换矩阵的求法 119
5.4 立体图形的几何变换 120
5.4.1 立体图形的比例变换和平移变换 120
5.4.2 立体图形的旋转变换 120
5.5 立体图形的投影变换 122
5.5.1 平行投影变换 123
5.5.2 透视投影变换 124
5.6 向视平面坐标系的转换 125
5.6.1 与视平面相关的几个视图参数 125
5.6.2 向视平面坐标系转换的方法 126
5.7 图形变换的实现 128
5.7.1 图形变换处理策略 128
5.7.2 图形变换处理方法 128
5.8 习题 129
第6章 图形的生成与计算 131
6.1 直线生成的算法 131
6.1.1 直线生成的算法要求 131
6.1.2 逐点比较法 131
6.1.3 数值微分法 132
6.2 圆的生成算法 133
6.3 多项式曲线图的绘制 134
6.3.1 多项式计算的差分法 134
6.3.2 差分法计算步骤 135
6.3.3 多项式曲线图绘制的程序设计 136
6.4 内插法绘制曲线图的方法 139
6.4.1 内插法的原理和特点 139
6.4.2 用内插法实现曲线圆滑处理方法 141
6.4.3 用内插法实现曲线圆滑处理的程序设计 142
6.5 贝塞尔法曲线和B样条曲线 143
6.5.1 贝塞尔曲线 143
6.5.2 B样条曲线 145
6.6 字符的生成 148
6.6.1 点阵式字符的生成方法 148
6.6.2 矢量式字符的生成方法 148
6.6.3 方向编码式字符 149
6.6.4 轮廓字形技术 149
6.7 习题 150
第7章 图形运算、裁剪和填充处理 151
7.1 图形的运算操作 151
7.1.1 几何图形的布尔运算 151
7.1.2 点阵图形的布尔运算 152
7.1.3 点阵图形的二进制布尔运算 153
7.2 图形的裁剪处理 155
7.2.1 图形裁剪的基本原则 155
7.2.2 线段裁剪及算法 155
7.2.3 多边形裁剪及算法 159
7.2.4 三维图形的裁剪 160
7.3 区域填充处理 162
7.3.1 区域填充基础 162
7.3.2 扫描线填色算法 163
7.3.3 种子填色算法 169
7.4 习题 170
第8章 真实感处理 171
8.1 三维图形的消隐处理 171
8.1.1 背面移去法 171
8.1.2 画家算法 173
8.1.3 隐线消除法 175
8.2 光照模型 176
8.2.1 光源特性和物体表面特性 176
8.2.2 光照模型及其实现 177
8.2.3 明暗的光滑处理 181
8.3 光线跟踪 182
8.3.1 光线跟踪的基本原理 182
8.3.2 光线与实体的求交 184
8.3.3 光线跟踪算法 186
8.4 表面图案与纹理 190
8.4.1 表面图案 190
8.4.2 表面纹理 192
8.5 习题 193
第9章 图形用户界面 194
9.1 图形用户界面设计技术 194
9.1.1 用户界面设计的目标和策略 194
9.1.2 图形用户界面的特征 196
9.1.3 屏幕布局方法 196
9.1.4 闪烁和色彩技术 199
9.2 图形菜单系统 201
9.2.1 图形菜单的功能和组成 201
9.2.2 下拉式菜单系统 202
9.3 图形用户界面的屏幕构件 204
9.3.1 屏幕构件的类别 204
9.3.2 常见屏幕构件及设计 205
9.4 图表的设计技术 209
9.4.1 图表的数据组织及布局特点 209
9.4.2 图表生成软件的设计方法 211
9.5 习题 215
第10章 图像量化和图像模式识别 216
10.1 图像预处理操作 216
10.1.1 点阵图形的图像变换处理 216
10.1.2 图像解析方法 219
10.2 传统图像模式识别技术 221
10.2.1 基于统计方法的图像模式识别 221
10.2.2 基于图像语言及结构方法的图像模式识别 224
10.3 基于模糊神经网络技术的图像模式识别 226
10.3.1 模糊图像模式识别原理 226
10.3.2 模糊神经网络技术在图像识别中的应用 229
10.3.3 模糊图像模式识别的关键问题 232
10.4 习题 235
第11章 计算机动画原理及制作技术 236
11.1 计算机动画的原理和分类 236
11.1.1 计算机动画的基本概念 236
11.1.2 计算机动画的种类和运动方式 237
11.2 逐帧动画制作软件——Adobe ImageReady 239
11.2.1 Adobe ImageReady的功能特点 240
11.2.2 Adobe ImageReady制作动画技术 240
11.2.3 Adobe ImageReady制作动画实例 240
11.3 平面动画制作软件——GifAnimator 244
11.3.1 Gif Animator的功能特点 244
11.3.2 GifAnimator制作动画技术 244
11.3.3 Gif Animator制作动画实例 245
11.4 三维文字动画制作软件——Ulead Cool 3D 250
11.4.1 UleadCool 3D的功能特点 250
11.4.2 UleadCool 3D动画制作技术 253
11.4.3 UleadCool 3D动画制作实例 253
11.5 网络矢量动画软件——Flash 258
11.5.1 Flash的功能和操作特点 258
11.5.2Flash动画制作技术 264
11.5.3 Flash动画制作实例 269
11.6 习题 275
第12章 计算机图形学的教学标准和实验方案 276
12.1 计算机图形学的教学标准 276
12.2 计算机图形学的实验标准 280
12.3 计算机图形学的实验方案 282
12.3.1 实验一、图像编辑实验 282
12.3.2 实验二、图像色彩变换和修改实验 283
12.3.3 实验三、图片修复处理实验 285
12.3.4 实验四、图像模糊和变形处理实验 286
12.3.5 实验五、平面图形的几何变换实验 288
12.3.6 实验六、立体图形的投影及剪裁处理实验 289
12.3.7 实验七、平面动画制作实验 290
12.3.8 实验八、三维文字动画制作实验 291
12.3.9 实验九、网页矢量动画制作实验 294