书籍详情
计算机图形学（第三版）
作者：孙家广等编著
出版社：清华大学出版社
出版时间：1998-09-01
ISBN：9787302030829
定价：¥39.00
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内容简介
本书是一本内容丰富、取材新颖的计算机图形学著作，并在其前一版的基础上进行了全面扩充，增加了许多新的内容，覆盖了近年来计算机图形学的最新发展与成就。全书层次分明、重点突出，并附有使用OpenGL编写的大量程序以及各种效果图，是一本难得的优秀教材。本书共分为15章，全面系统地讲解了计算机图形学的基本概念和相关技术。作者首先对计算机图形学进行综述；然后讲解二维图形的对象表示、算法和应用，以及三维图形的相关技术、建模和变换；接着介绍光照模型、颜色模型和动画技术。本书还新增了有关层次建模和图形文件格式的介绍，最后的附录给出了计算机图形学中用到的基本数学概念。本书可作为信息技术等相关专业本科生和研究生和研究生的教材的教材或参考书，也可以作为计算机图形学工作者的参考书。
作者简介
暂缺《计算机图形学（第三版）》作者简介
目录
目录
第一章 图形设备、系统和应用
1.1 计算机图形学的发展及应用
1.1.1 计算机图形学硬件的发展
1.1.2 计算机图形学软件及算法的发展
1.1.3 计算机图形学在我国的发展
1.1.4 计算机图形学的应用
1.2 图形输入设备
1.2.1 鼠标器
1.2.2 光笔
1.2.3 触摸屏
1.2.4 坐标数字化仪
1.2.5 图形扫描仪
1.3 图形显示设备
1.3.1 阴极射线管
1.3.2 彩色阴极射线管
1.3.3 随机扫描的图形显示器
1.3.4 存储管式的图形显示器
1.3.5 光栅扫描式图形显示器
1.3.6 液晶显示器（LCD）
1.3.7 等离子显示器
1.3.8 几种显示技术的比较
1.4 图形绘制设备
1.4.1 喷墨打印机
1.4.2 激光打印机
1.4.3 静电绘图仪
1.4.4 笔式绘图仪
1.5 图形处理器
1.5.1 简单图形处理器
1.5.2 单片图形处理器
1.5.3 个人计算机图形卡
1.5.4 图形并行处理器
1.6 图形系统和工作站
1.6.1 计算机图形系统的
功能及组成
1.6.2 个人计算机图形系统
1.6.3 工作站的发展和特点
1.6.4 几种精简指令集工作站
1.6.5 工作站的性能评测与选择
1.7 虚拟现实系统
1.7.1 系统构成
1.7.2 三维输入设备
1.7.3 跟踪器
1.7.4 头盔显示器
1.7.5 应用前景
1.8 习 题
第二章 计算机图形的标准化和窗口
系统
2.1 计算机图形接口（CGI）
2.1.1 控制功能集
2.1.2 输出功能集
2.1.3 图段功能集
2.1.4 输入和应答功能集
2.1.5 光栅功能集
2.2 计算机图形元文件（CGM）
2.2.1 图形元文件
2.2.2 图形元文件的解释
2.2.3 CGM的组成
2.3 图形核心系统（GKS）
2.3.1 GKS的功能
2.3.2 图形输入与输出
2.3.3 工作站
2.3.4 坐标系
2.3.5 图段
2.3.6 GKS的文件接口
2.3.7 GKS的分级管理
2.3.8 GKS－3D
2.4 程序员层次交互式图形
系统（PHIGS）
2.4.1 模块化的功能结构
2.4.2 动态的结构、元素管理
2.4.3 GKS－3D和PHIGS的比较
2.4.4 PHIGS的扩充版本PHIGS十
2.4.5 网络窗口环境下的
PHIGS－P EX
2.4.6 图形程序库GL
2.5 基本图形转换规范（IGES）
2.5.1 IGES 的作用
2.5.2 IGES 的实体
2.5.3 IGES 的文件结构
2.5.4 IGES 的出错处理
2.6 产品模型数据转换标准（STEP）
2.6.1 STEP的产品模型数据
2.6.2 STEP的概念模式
2.6.3 STEP中特征的定义
2.6.4 STEP的基本组成
2.7 计算机图形参考模型（CGRM）
2.7.1 基本概念
2.7.2 CGRM的外部关系
2.7.3 CGRM的环境模型
2.7.4 CGRM的数据元素
2.8 窗口系统
2.8.1 窗口系统的特点
2.8.2 几种常用的窗口系统
2.8.3 窗口系统的输入处理
2.8.4 窗口系统的输出处理
2.8.5 窗口系统工具箱
2.8.6 流行的图形用户接口
2.8.7 从窗口系统Windows到窗口操作低砏indowsNT
2.8.8 如何用窗口系统编
应用程序
2.9 习 题
第三章 交互技术与用户接口
3.1 用户接口的常用形式
3.1.1 子程序库
3.1.2 专用语言
3.1.3 交互命令
3.2 交互设备、交互任务和交互技术
3.2.1 交互设备
3.2.2 交互任务
3.2.3 交互技术
3.2.4 拾取图形
3.3 输入控制
3.3.1 三种输入控制方式
3.3.2 请求方式
3.3.3 取样方式
3.3.4 事件方式
3.3.5 输入控制方式的混合使用
3.4 如何构造一个交互系统
3.4.1 交互式用户接口的表现形式
3.4.2 交互式用户接口常见的工作方式
3.4.3 用户命令集的描述
3.4.4 人－机对话序列的设计
3.4.5 交互式用户接口的实现
3.4.6 交互式用户接口简例
3.5 基于知识的用户接口设计环境
3.5.1 目标
3.5.2 结构
3.5.3 基于知识的用户接口
3.5.4 用户接口变换器
3.6 习 题
第四章 基本图形生成算法
4.1 直线的扫描转换
4.1.1 数值微分法
4.1.2 中点画线法
4.1.3 Bresenham画线算法
4.2 圆与椭圆的扫描转换
4.2.1 圆的扫描转换
4.2.2 Bresenham画圆算法
4.2.3 椭圆的扫描转换
4.3 区域填充
4.3.1 多边形域的填充
4.3.2 边填充算法
4.3.3 种子填充算法
4.3.4 圆域的填充
4.3.5 区域填充图案
4.4 线宽与线型的处理
4.4.1 直线线宽的处理
4.4.2 圆弧线宽的处理
4.4.3 线型的处理
4.5 字符
4.5.1 矢量字符
4.5.2 点阵字符
4.5.3 字型技术
4.5.4 字符输出
4.6 裁剪
4.6.1 线段裁剪
4.6.2 多边形裁剪
4.6.3 字符裁剪
4.7 反走样
4.7.1 提高分辨率
4.7.2 简单的区域取样
4.7.3 加权区域取样
4.8习 题
第五章 交互式图形程序库——GIL
5.1 应用GIL的预备知识
5.1.1 为什么要用GIL
5.1.2 GIL的运行环境
5.1.3 变量、坐标及控制流程
5.1.4 用户界面
5.1.5 菜单文件格式
5.1.6 命令列表格式
5.1.7 设置光标
5.1.8 系统初始化
5.1.9 内存空间管理
5.2 如何用GIL画图
5.2.1 图形区属性
5.2.2 绘制基本图形
5.2.3 区域填充
5.2.4 象素操作
5.2.5 字符和汉字
5.3 如何用GIL实现人－机交互操作
5.3.1 人的因素
5.3.2 对话框
5.3.3 提示信息和出错信息
5.3.4 拖动画图方式的设置
5.3.5 输入数据
5.3.6 用GIL构造交互系统实例
5.4 GIL中基本数据类型定义
5.5 GIL中的函数一览表
5.6 习 题
第六章 曲线和曲面
6.1 曲线、曲面参数表示的基础知识
6.1.1 显式、隐式和参数表示
6.1.2 参数曲线的定义及其切矢量、法矢量、曲率和挠率
6.1.3 插值、逼近、拟合和光顺
6.1.4 参数曲线的代数形式
和几何形式
6.1.5 调和函数
6.1.6 曲线段间C1，C2和G2，G2连续性定义
6.1.7 重新参数化
6.1.8 四点式曲线
6.1.9 有理参数多项式曲线
6.2 常用的参数曲线
6.2.1 Bezier曲线
6.2.2 B样条曲线
6.2.3 非均匀有理B样条（NURBS）曲线
6.2.4 常用参数曲线的等价表示
6.2.5 等距线
6.2.6 圆锥曲线
6.2.7 等值线
6.3 常用的参数曲面
6.3.1 参数曲面的定义
6.3.2 参数曲面的重新参数化
6.3.3 平面、二次曲面和直纹面
6.3.4 Coons曲面和张量积曲面
6.3.5 Bezier曲面
6.3.6 B样条曲面
6.3.7 非均匀有理B样条（NURBS）
曲面
6.3.8 常用双三次参数曲面
的等价表示
6.3.9 等距面
6.3.10 基于三维散列数据构造
曲面
6.3.11 扫描面
6.4 习 题
第七章 图形变换
7.1 图形变换的数学基础
7.1.1 矢量运算
7.1.2 矩阵运算
7.1.3 齐次坐标
7.2 窗口视图变换
7.2.1 用户域和窗口区
7.2.2 屏幕域和视图区
7.2.3 窗口区和视图区的坐标变换
7.2.4 从规格化坐标（NDC）到设备
坐标（DC）的变换
7.3 图形的几何变换
7.3.1 二维图形的几何变换
7.3.2 三维图形的几何变换
7.3.3 参数图形的几何变换
7.4 形体的投影变换
7.4.1 投影变换分类
7.4.2 正平行投影（三视图）
7.4.3 斜平行投影
7.4.4 透视投影
7.4.5 投影空间
7.4.6 用户坐标系到观察
坐标系的变换
7.4.7 规格化裁剪空间和图象
空间
7.5 三维线段裁剪
7.6 习 题
第八章 几何造型
8.1 形体在计算机内的表示
8.1.1 表示形体的坐标系
8.1.2 几何元素的定义
8.1.3 表示形体的线框、表面、实体模型
8.1.4 形体的边界及其连接关系
8.1.5 常用的形体表示方式
8.2 边界表示的数据结构与欧拉
操作
8.2.1 翼边结构
8.2.2 对称结构
8.2.3 基于面的多表结构
8.2.4 欧拉操作
8.3 求交算法
8.3.1 点与各几何元素的求交计算
8.3.2 直线与各几何元素求交
8.3.3 曲线与各几何元素求交
8.3.4 面与面求交
8.4 集合运算
8.4.1 一维几何元素的集合运算
8.4.2 二维几何元素的集合运算
8.4.3 三维几何元素的集合运算
8.5 常用的其他造型方法
8.5.1 分数维（Fractal）造型
8.5.2 特征（Feature）造型
8.5.3 从二维正投影图构造三维
形体
8.5.4 从二维图象信息构造三维
形体
8.6 习 题
第九章 真实图形
9.1 消除隐藏线
9.1.1 凸多面体的隐藏线消除
9.1.2 凹多面体的隐藏线消除
9.1.3 二次曲面体的隐藏线消除
9.2 消除隐藏面
9.2.1 画家算法
9.2.2 Z缓冲区算法
9.2.3 扫描线算法
9.2.4 区域采样算法
9.3 明暗效应
9.3.1 明暗模型
9.3.2 处理方法
9.3.3 透明效果
9.4 颜色模型
9.4.1 基本概念
9.4.2 CIE色度图
9.4.3 常用的颜色模型
9.4.4 颜色的选择插值和复制
9.5 纹理
9.5.1 纹理的定义和映射
9.5.2 纹理的反走样处理
9.6 光线跟踪
9.6.1 求交算法
9.6.2 法向量计算
9.6.3 反射与折射方向
9.6.4 光照模型
9 .6.5 加速算法
9.7 辐射度
9.7.1 基本算法
9.7.2 有遮挡关系环境中辐射度的计算
9.7.3 半阴影区域的特殊处理
9.8 科学计算的可视化
9.8.1 数据场
9.8.2 体绘制技术的基本原理
9.8.3 以图象空间为序的体绘制
算法
9.9 习 题
第十章 图象处理
10.1 图象数据
10.1.1 图象的表示
10.1.2 图象的采样
10.1.3 图象的数据格式
10.1.4 图象的灰度直方图
10.1.5 图象的二值化
10.2 图象变换
10.2.1 图象的空间变换
10.2.2 傅里叶变换
10.3 图象解析
10.3.1 细线化技术
10.3.2 轮廓线追踪
10.4 图象数据压缩
10.4.1 步长法
10.4.2 差值法
10.4.3 块域符号法
（blockencoding）
10.5 图象识别
10.5.1 手写文字的识别
10.5.2 印刷体文字识别
10.6 习 题
参考文献
第一章 图形设备、系统和应用
1.1 计算机图形学的发展及应用
1.1.1 计算机图形学硬件的发展
1.1.2 计算机图形学软件及算法的发展
1.1.3 计算机图形学在我国的发展
1.1.4 计算机图形学的应用
1.2 图形输入设备
1.2.1 鼠标器
1.2.2 光笔
1.2.3 触摸屏
1.2.4 坐标数字化仪
1.2.5 图形扫描仪
1.3 图形显示设备
1.3.1 阴极射线管
1.3.2 彩色阴极射线管
1.3.3 随机扫描的图形显示器
1.3.4 存储管式的图形显示器
1.3.5 光栅扫描式图形显示器
1.3.6 液晶显示器（LCD）
1.3.7 等离子显示器
1.3.8 几种显示技术的比较
1.4 图形绘制设备
1.4.1 喷墨打印机
1.4.2 激光打印机
1.4.3 静电绘图仪
1.4.4 笔式绘图仪
1.5 图形处理器
1.5.1 简单图形处理器
1.5.2 单片图形处理器
1.5.3 个人计算机图形卡
1.5.4 图形并行处理器
1.6 图形系统和工作站
1.6.1 计算机图形系统的
功能及组成
1.6.2 个人计算机图形系统
1.6.3 工作站的发展和特点
1.6.4 几种精简指令集工作站
1.6.5 工作站的性能评测与选择
1.7 虚拟现实系统
1.7.1 系统构成
1.7.2 三维输入设备
1.7.3 跟踪器
1.7.4 头盔显示器
1.7.5 应用前景
1.8 习 题
第二章 计算机图形的标准化和窗口
系统
2.1 计算机图形接口（CGI）
2.1.1 控制功能集
2.1.2 输出功能集
2.1.3 图段功能集
2.1.4 输入和应答功能集
2.1.5 光栅功能集
2.2 计算机图形元文件（CGM）
2.2.1 图形元文件
2.2.2 图形元文件的解释
2.2.3 CGM的组成
2.3 图形核心系统（GKS）
2.3.1 GKS的功能
2.3.2 图形输入与输出
2.3.3 工作站
2.3.4 坐标系
2.3.5 图段
2.3.6 GKS的文件接口
2.3.7 GKS的分级管理
2.3.8 GKS－3D
2.4 程序员层次交互式图形
系统（PHIGS）
2.4.1 模块化的功能结构
2.4.2 动态的结构、元素管理
2.4.3 GKS－3D和PHIGS的比较
2.4.4 PHIGS的扩充版本PHIGS十
2.4.5 网络窗口环境下的
PHIGS－P EX
2.4.6 图形程序库GL
2.5 基本图形转换规范（IGES）
2.5.1 IGES 的作用
2.5.2 IGES 的实体
2.5.3 IGES 的文件结构
2.5.4 IGES 的出错处理
2.6 产品模型数据转换标准（STEP）
2.6.1 STEP的产品模型数据
2.6.2 STEP的概念模式
2.6.3 STEP中特征的定义
2.6.4 STEP的基本组成
2.7 计算机图形参考模型（CGRM）
2.7.1 基本概念
2.7.2 CGRM的外部关系
2.7.3 CGRM的环境模型
2.7.4 CGRM的数据元素
2.8 窗口系统
2.8.1 窗口系统的特点
2.8.2 几种常用的窗口系统
2.8.3 窗口系统的输入处理
2.8.4 窗口系统的输出处理
2.8.5 窗口系统工具箱
2.8.6 流行的图形用户接口
2.8.7 从窗口系统Windows到窗口操作低砏indowsNT
2.8.8 如何用窗口系统编
应用程序
2.9 习 题
第三章 交互技术与用户接口
3.1 用户接口的常用形式
3.1.1 子程序库
3.1.2 专用语言
3.1.3 交互命令
3.2 交互设备、交互任务和交互技术
3.2.1 交互设备
3.2.2 交互任务
3.2.3 交互技术
3.2.4 拾取图形
3.3 输入控制
3.3.1 三种输入控制方式
3.3.2 请求方式
3.3.3 取样方式
3.3.4 事件方式
3.3.5 输入控制方式的混合使用
3.4 如何构造一个交互系统
3.4.1 交互式用户接口的表现形式
3.4.2 交互式用户接口常见的工作方式
3.4.3 用户命令集的描述
3.4.4 人－机对话序列的设计
3.4.5 交互式用户接口的实现
3.4.6 交互式用户接口简例
3.5 基于知识的用户接口设计环境
3.5.1 目标
3.5.2 结构
3.5.3 基于知识的用户接口
3.5.4 用户接口变换器
3.6 习 题
第四章 基本图形生成算法
4.1 直线的扫描转换
4.1.1 数值微分法
4.1.2 中点画线法
4.1.3 Bresenham画线算法
4.2 圆与椭圆的扫描转换
4.2.1 圆的扫描转换
4.2.2 Bresenham画圆算法
4.2.3 椭圆的扫描转换
4.3 区域填充
4.3.1 多边形域的填充
4.3.2 边填充算法
4.3.3 种子填充算法
4.3.4 圆域的填充
4.3.5 区域填充图案
4.4 线宽与线型的处理
4.4.1 直线线宽的处理
4.4.2 圆弧线宽的处理
4.4.3 线型的处理
4.5 字符
4.5.1 矢量字符
4.5.2 点阵字符
4.5.3 字型技术
4.5.4 字符输出
4.6 裁剪
4.6.1 线段裁剪
4.6.2 多边形裁剪
4.6.3 字符裁剪
4.7 反走样
4.7.1 提高分辨率
4.7.2 简单的区域取样
4.7.3 加权区域取样
4.8习 题
第五章 交互式图形程序库——GIL
5.1 应用GIL的预备知识
5.1.1 为什么要用GIL
5.1.2 GIL的运行环境
5.1.3 变量、坐标及控制流程
5.1.4 用户界面
5.1.5 菜单文件格式
5.1.6 命令列表格式
5.1.7 设置光标
5.1.8 系统初始化
5.1.9 内存空间管理
5.2 如何用GIL画图
5.2.1 图形区属性
5.2.2 绘制基本图形
5.2.3 区域填充
5.2.4 象素操作
5.2.5 字符和汉字
5.3 如何用GIL实现人－机交互操作
5.3.1 人的因素
5.3.2 对话框
5.3.3 提示信息和出错信息
5.3.4 拖动画图方式的设置
5.3.5 输入数据
5.3.6 用GIL构造交互系统实例
5.4 GIL中基本数据类型定义
5.5 GIL中的函数一览表
5.6 习 题
第六章 曲线和曲面
6.1 曲线、曲面参数表示的基础知识
6.1.1 显式、隐式和参数表示
6.1.2 参数曲线的定义及其切矢量、法矢量、曲率和挠率
6.1.3 插值、逼近、拟合和光顺
6.1.4 参数曲线的代数形式
和几何形式
6.1.5 调和函数
6.1.6 曲线段间C1，C2和G2，G2连续性定义
6.1.7 重新参数化
6.1.8 四点式曲线
6.1.9 有理参数多项式曲线
6.2 常用的参数曲线
6.2.1 Bezier曲线
6.2.2 B样条曲线
6.2.3 非均匀有理B样条（NURBS）曲线
6.2.4 常用参数曲线的等价表示
6.2.5 等距线
6.2.6 圆锥曲线
6.2.7 等值线
6.3 常用的参数曲面
6.3.1 参数曲面的定义
6.3.2 参数曲面的重新参数化
6.3.3 平面、二次曲面和直纹面
6.3.4 Coons曲面和张量积曲面
6.3.5 Bezier曲面
6.3.6 B样条曲面
6.3.7 非均匀有理B样条（NURBS）
曲面
6.3.8 常用双三次参数曲面
的等价表示
6.3.9 等距面
6.3.10 基于三维散列数据构造
曲面
6.3.11 扫描面
6.4 习 题
第七章 图形变换
7.1 图形变换的数学基础
7.1.1 矢量运算
7.1.2 矩阵运算
7.1.3 齐次坐标
7.2 窗口视图变换
7.2.1 用户域和窗口区
7.2.2 屏幕域和视图区
7.2.3 窗口区和视图区的坐标变换
7.2.4 从规格化坐标（NDC）到设备
坐标（DC）的变换
7.3 图形的几何变换
7.3.1 二维图形的几何变换
7.3.2 三维图形的几何变换
7.3.3 参数图形的几何变换
7.4 形体的投影变换
7.4.1 投影变换分类
7.4.2 正平行投影（三视图）
7.4.3 斜平行投影
7.4.4 透视投影
7.4.5 投影空间
7.4.6 用户坐标系到观察
坐标系的变换
7.4.7 规格化裁剪空间和图象
空间
7.5 三维线段裁剪
7.6 习 题
第八章 几何造型
8.1 形体在计算机内的表示
8.1.1 表示形体的坐标系
8.1.2 几何元素的定义
8.1.3 表示形体的线框、表面、实体模型
8.1.4 形体的边界及其连接关系
8.1.5 常用的形体表示方式
8.2 边界表示的数据结构与欧拉
操作
8.2.1 翼边结构
8.2.2 对称结构
8.2.3 基于面的多表结构
8.2.4 欧拉操作
8.3 求交算法
8.3.1 点与各几何元素的求交计算
8.3.2 直线与各几何元素求交
8.3.3 曲线与各几何元素求交
8.3.4 面与面求交
8.4 集合运算
8.4.1 一维几何元素的集合运算
8.4.2 二维几何元素的集合运算
8.4.3 三维几何元素的集合运算
8.5 常用的其他造型方法
8.5.1 分数维（Fractal）造型
8.5.2 特征（Feature）造型
8.5.3 从二维正投影图构造三维
形体
8.5.4 从二维图象信息构造三维
形体
8.6 习 题
第九章 真实图形
9.1 消除隐藏线
9.1.1 凸多面体的隐藏线消除
9.1.2 凹多面体的隐藏线消除
9.1.3 二次曲面体的隐藏线消除
9.2 消除隐藏面
9.2.1 画家算法
9.2.2 Z缓冲区算法
9.2.3 扫描线算法
9.2.4 区域采样算法
9.3 明暗效应
9.3.1 明暗模型
9.3.2 处理方法
9.3.3 透明效果
9.4 颜色模型
9.4.1 基本概念
9.4.2 CIE色度图
9.4.3 常用的颜色模型
9.4.4 颜色的选择插值和复制
9.5 纹理
9.5.1 纹理的定义和映射
9.5.2 纹理的反走样处理
9.6 光线跟踪
9.6.1 求交算法
9.6.2 法向量计算
9.6.3 反射与折射方向
9.6.4 光照模型
9 .6.5 加速算法
9.7 辐射度
9.7.1 基本算法
9.7.2 有遮挡关系环境中辐射度的计算
9.7.3 半阴影区域的特殊处理
9.8 科学计算的可视化
9.8.1 数据场
9.8.2 体绘制技术的基本原理
9.8.3 以图象空间为序的体绘制
算法
9.9 习 题
第十章 图象处理
10.1 图象数据
10.1.1 图象的表示
10.1.2 图象的采样
10.1.3 图象的数据格式
10.1.4 图象的灰度直方图
10.1.5 图象的二值化
10.2 图象变换
10.2.1 图象的空间变换
10.2.2 傅里叶变换
10.3 图象解析
10.3.1 细线化技术
10.3.2 轮廓线追踪
10.4 图象数据压缩
10.4.1 步长法
10.4.2 差值法
10.4.3 块域符号法
（blockencoding）
10.5 图象识别
10.5.1 手写文字的识别
10.5.2 印刷体文字识别
10.6 习 题
参考文献
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