计算机图形学实用教程(第4版)

本书特色

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本书共10章,主要内容包括:绪论、交互式计算机图形处理系统、基本图形生成算法、自由曲线和曲面、图形变换与裁剪、实体几何造型基础、自然景物模拟与分形艺术、真实感图形显示、计算机动画、图形开发环境与编程实例。

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内容简介

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本书共10章,主要内容包括:绪论、交互式计算机图形处理系统、基本图形生成算法、自由曲线和曲面、图形变换与裁剪、实体几何造型基础、自然景物模拟与分形艺术、真实感图形显示、计算机动画、图形开发环境与编程实例。

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作者简介

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苏小红,女,哈尔滨工业大学计算机学院教授,博士生导师,中国计算机学会高级会员,哈尔滨工业大学计算机科学与技术国家级实验教学示范中心副主任,航天软件工程研究中心主任,计算机语言基础教研室主任。研究领域是智能软件工程,软件仓库挖掘,缺陷报告自动分派,软件错误自动定位,变异测试,软件缺陷检测与安全漏洞挖掘,克隆代码检测与维护,机器智能自动评分;锂离子电池剩余寿命预测等智能信息处理。

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目录

第1章 绪论 11.1 计算机图形学的研究内容及其与相关学科的关系 11.1.1 什么是计算机图形学 11.1.2 计算机图形学的研究内容 11.1.3 计算机图形学与其他相关学科的关系 21.2 计算机图形学的发展与应用领域 31.2.1 计算机图形学的发展简史和发展方向 31.2.2 计算机图形学的应用领域 41.3 本章小结 8习题1 8第2章 交互式计算机图形系统 92.1 交互式计算机图形系统的组成 92.2 图形输入设备 102.2.1 一般输入设备 102.2.2 图形输入设备 122.2.3 3D图形输入设备 142.3 视频显示设备 152.3.1 光栅扫描显示器 152.3.2 光栅扫描显示系统 202.3.3 平板显示器 262.3.4 三维立体显示技术 292.3.5 新一代显示器 312.4 图形绘制设备 322.4.1 绘图仪 322.4.2 打印机 322.4.3 3D打印机 322.5 虚拟现实的动态交互感知设备 332.5.1 数据手套 332.5.2 头盔显示器 332.5.3 三维立体眼镜 342.5.4 三维鼠标 342.5.5 虚拟现实力反馈器 342.5.6 数据衣 342.6 本章小结 35习题2 35第3章 基本图形生成算法 363.1 直线的扫描转换 363.1.1 光栅图形中点的表示 363.1.2 绘制直线的要求 363.1.3 数值微分分析法(画线) 373.1.4 中点画线算法 383.1.5 Bresenham画线算法 403.2 圆和圆弧的扫描转换 413.2.1 圆的特性 413.2.2 数值微分分析法(画圆) 423.2.3 中点画圆算法 433.2.4 Bresenham画圆算法 453.2.5 多边形逼近画圆算法 483.3 线宽与线型的处理 493.3.1 线宽的处理 493.3.2 线型的处理 513.4 实区域填充算法 513.4.1 实区域填充算法的基本思路 513.4.2 一般多边形的填充过程及其存在的问题 533.4.3 有序边表算法 553.4.4 边填充算法 593.4.5 简单的种子填充算法 603.4.6 扫描线种子填充算法 633.5 图形反走样技术 653.5.1 光栅图形的走样现象及其原因 653.5.2 常用反走样技术 663.5.3 Bresenham区域反走样算法 673.6 本章小结 69习题3 69第4章 自由曲线和曲面 704.1 计算机辅助几何设计概述 704.1.1 计算机辅助几何设计的研究内容 704.1.2 对形状的数学描述的要求 714.1.3 自由曲线的一般设计过程和数学表示 734.1.4 自由曲线和曲面的发展历程 754.2 参数样条曲线 764.2.1 线性插值与抛物线插值 764.2.2 参数样条曲线与样条插值 774.3 Bézier曲线 834.3.1 Bézier曲线的数学表示 834.3.2 Bézier曲线的性质 844.3.3 常用的Bézier曲线 864.3.4 Bézier曲线的拼接 884.3.5 de Casteljau算法的递推过程 894.3.6 反求Bézier曲线控制点 904.3.7 有理Bézier曲线 904.4 B样条曲线 914.4.1 问题的提出 914.4.2 B样条曲线的数学表示 924.4.3 二次B样条曲线 934.4.4 三次B样条曲线 934.4.5 B样条曲线的几种特殊情况 944.4.6 反求B样条曲线控制顶点 964.4.7 均匀B样条曲线、准均匀B样条曲线与非均匀B样条曲线 1024.4.8 B样条曲线的离散生成——deBoor分割算法 1054.4.9 非均匀有理B样条曲线 1064.5 自由曲面 1074.5.1 参数多项式曲面 1084.5.2 Bézier曲面 1094.5.3 B样条曲面 1114.6 本章小结 113习题4 113第5章 图形变换与裁剪 1155.1 窗口视图变换 1155.2 二维图形几何变换 1165.2.1 二维图形几何变换原理 1165.2.2 齐次坐标技术 1185.2.3 二维组合变换 1195.3 三维图形几何变换 1235.3.1 三维空间坐标系 1235.3.2 4种三维图形几何变换 1235.3.3 三维图形的组合变换 1285.4 投影变换 1305.4.1 投影变换的分类 1305.4.2 平行投影 1315.4.3 透视投影 1355.5 二维线段裁剪 1385.5.1 Cohen-Sutherland裁剪算法 1395.5.2 中点分割裁剪算法 1405.5.3 Liang-Barsky裁剪算法 1415.6 多边形的裁剪 1435.6.1 Sutherland-Hodgman算法 1445.6.2 Weiler-Atherton算法 1455.7 三维线段裁剪 1475.7.1 平行投影中的三维裁剪 1485.7.2 透视投影中的三维裁剪 1495.8 本章小结 150习题5 151第6章 实体几何造型基础 1526.1 多面体模型和曲面模型 1526.1.1 多面体模型 1526.1.2 曲面模型 1546.2 线框模型、表面模型和实体模型 1566.3 实体几何造型系统的发展 1576.4 实体的定义与运算 1586.4.1 实体的定义 1586.4.2 欧拉公式与欧拉运算 1616.4.3 实体的正则集合运算 1626.5 实体的表示方法 1646.5.1 实体的边界表示 1646.5.2 实体的分解表示 1666.5.3 实体的构造实体几何表示 1686.5.4 实体的扫描表示 1696.5.5 实体的元球表示 1716.6 本章小结 171习题6 171第7章 自然景物模拟与分形艺术 1727.1 分形几何的基础知识 1727.1.1 分形几何学的产生 1727.1.2 分形维数与分形几何 1747.1.3 什么是分形 1767.2 分形图形的生成方法 1777.2.1 随机插值模型 1777.2.2 迭代函数系统 1787.2.3 L系统 1837.2.4 粒子系统 1867.3 Julia集与Mandelbrot集 1877.3.1 概述 1877.3.2 Julia集与Mandelbrot集 1887.3.3 广义Julia集与Mandelbrot集 1927.4 复平面域的Newton-Raphson方法 1927.4.1 概述 1927.4.2 改进的复平面域的Newton-Raphson方法 1947.5 自然景物模拟实例 1967.5.1 分形山脉模拟实例 1967.5.2 植物形态模拟实例 2027.5.3 雨雪现象模拟实例 2057.5.4 液态流体模拟实例 2087.5.5 气态流体模拟实例 2117.6 本章小结 215习题7 215第8章 真实感图形显示 2168.1 三维图形显示的基本流程 2168.2 取景变换 2168.3 隐藏面的消除 2208.3.1 背面剔除算法 2208.3.2 画家算法 2218.3.3 Weiler-Atherton算法 2238.3.4 BSP树算法 2238.3.5 深度缓冲器算法 2248.3.6 扫描线Z缓冲器算法 2268.3.7 区间扫描线算法 2288.3.8 Warnock算法 2298.3.9 光线投射算法 2308.4 阴影生成 2318.5 基本光照模型 2328.5.1 环境光模型 2338.5.2 Lambert漫反射模型 2348.5.3 镜面反射和Phong模型 2358.5.4 简单的透明模型 2378.6 整体光照模型 2388.7 多边形表示的明暗处理 2398.7.1 Gouraud明暗处理 2398.7.2 Phong明暗处理 2418.8 光线跟踪技术 2428.8.1 光线跟踪的基本原理 2428.8.2 光线跟踪的求交计算 2438.9 纹理细节模拟 2448.9.1 纹理分类 2448.9.2 颜色纹理 2448.9.3 几何纹理 2478.9.4 过程纹理 2488.10 本章小结 249习题8 249第9章 计算机动画 2509.1 动画技术的起源、发展与应用 2509.1.1 动画技术的起源与发展 2509.1.2 计算机动画的应用 2519.1.3 计算机动画的未来 2519.2 传统动画 2529.2.1 什么是动画 2529.2.2 传统动画片的制作过程 2529.2.3 动作特效与画面切换方式 2539.3 计算机动画 2549.3.1 计算机在动画中所起的作用 2549.3.2 计算机动画系统的分类 2559.3.3 计算机辅助二维动画 2559.3.4 计算机辅助三维动画 2569.3.5 实时动画和逐帧动画 2569.4 计算机动画中的常用技术 2579.4.1 关键帧技术 2579.4.2 样条驱动技术 2589.4.3 Morphing和FFD变形技术 2599.4.4 运动捕获技术 2609.4.5 双缓冲技术 2609.4.6 其他动画技术 2619.5 动画文件格式 2629.5.1 GIF格式 2629.5.2 FLI/FLC格式 2629.5.3 AVI格式 2629.5.4 MOV格式 2629.6 计算机上的二维动画软件简介 2639.7 常用的三维动画软件简介 2639.7.1 3D Studio与3ds Max 2639.7.2 Maya 3D 2649.7.3 动画后期制作软件 2649.8 本章小结 265习题9 265第10章 图形开发环境与编程实例 26610.1 OpenGL图形标准 26610.1.1 OpenGL简介 26610.1.2 OpenGL的主要特点和功能 26610.1.3 OpenGL的工作机制和流程 26710.1.4 OpenGL开发库的基本组成 26910.2 Visual Studio 2017集成开发环境简介 27010.2.1 在VS 2017下配置EasyX图形库 27010.2.2 在VS 2017下配置OpenGL图形库 27510.3 Code::Blocks集成开发环境简介 28210.3.1 在Code::Blocks下配置EGE图形库 28210.3.2 在Code::Blocks下配置OpenGL图形库 28410.4 编程实例 28610.4.1 实时时钟 28610.4.2 带二维纹理的自动旋转的立方体 29310.4.3 小球自由落体运动模拟 29710.4.4 “贪吃蛇”游戏 30110.4.5 智能Flappy Bird游戏 304参考文献 312

封面

计算机图形学实用教程(第4版)

书名:计算机图形学实用教程(第4版)

作者:苏小红 李东 唐好选 赵玲玲 郭勇

页数:312

定价:¥59.8

出版社:人民邮电出版社

出版日期:2020-05-01

ISBN:9787115522405

PDF电子书大小:42MB 高清扫描完整版

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