计算机图形学教程（修订版）

　　《计算机图形学教程（修订版）》是讲述计算机图形学基本原理和算法的一本教材，是1990年4月版的修订本。全书共分十三章，包括常用的计算机图形设备的简单工作原理，直线和圆弧的生成算法，图形的各种变换、裁剪，层次结构，交互技术，光栅图形的扫描转换和区域填充，消隐，曲面，实体和特征造型，真实感图形绘制，计算机动画和科学计算可视化。《计算机图形学教程（修订版）》的特点是：取材比较系统、完整，重视基本原理和基础算法的阐述，注重实践环节与能力培养。为了便于复习和提高应用能力，各章都附有习题。全书力求条理清晰，内容实用，简明易懂，便于自学。作者长期在相关领域从事研究、应用开发和教学工作，经验丰富，写作严谨。《计算机图形学教程（修订版）》可作为高等院校相关专业的本科生、研究生学习计算机图形学的教材，对从事计算机辅助设计和计算机图形学技术工作的广大科技人员也有较大参考价值。

暂缺《计算机图形学教程（修订版）》作者简介

第一章　绪论                  
 　1. 1　图形无所不在                  
 　1. 2　景物的几何建模                  
 　1. 3　场景绘制                  
 　1. 4　人机交互界面                  
 　1. 5　计算机动画                  
 　习题                  
 第一章　计算机图形系统及其设备                  
 　2. 1　计算机图形显示原理                  
 　2. 1. 1　CRT显示器                  
 　2. 1. 2　光栅扫描图形显示原理                  
 　2. 1. 3　液晶显示器                  
 　2. 1. 4　显示适配器                  
 　2. 2　计算机图形系统概述                  
 　2. 2. 1　微型计算机图形系统                  
 　2. 2. 2　图形工作站                  
 　2. 2. 3　虚拟现实系统                  
 　2. 3　图形输入设备                  
 　2. 3. 1　光笔                  
 　2. 3. 2　图形输入板                  
 　2. 3. 3　触摸板                  
 　2. 3. 4　图形扫描仪                  
 　2. 3. 5　语音系统                  
 　2. 3. 6　数据手套                  
 　2. 4　计算机绘图设备                  
 　2. 4. 1　滚筒式绘图机                  
 　2. 4. 2　平板式绘图机                  
 　2. 4. 3　喷墨式彩色绘图机与静电式绘图机                  
 　习题                  
 第三章　生成直线和圆弧的算法                  
 　3. 1　生成直线的DDA方法                  
 　3. 2　生成直线的Bresenham算法                  
 　3. 3　生成直线算法的进一步改进                  
 　3. 4　Bresenham生成圆弧的算法                  
 　3. 5　绘圆弧的正负法                  
 　3. 6　圆的多边形迫近法                  
 　习题                  
 第四章　交换                  
 　4. 1　一个简单的图形软件包                  
 　4. 2　三维图形的显示流程                  
 　4. 3　三维几何变换                  
 　4. 4　投影                  
 　4. 4. 1　透视                  
 　4. 4. 2　平行投影                  
 　4. 4. 3　投影平面是任意平面的情况                  
 　4. 5　裁剪                  
 　4. 5. 1　Sutherland－Cohen算法                  
 　4. 5. 2　中点分割算法                  
 　4. 5. 3　梁友栋-Barsky算法                  
 　4. 5. 4　快速算法                  
 　4. 5. 5　其它图形的裁剪                  
 　4. 5. 6　三维图形的裁剪                  
 　4. 6　窗口到视区的变换                  
 　4. 7　图形显示流程的进一步说明                  
 　习题                  
 第五章　层次结构                  
 　5. 1　几何模型及其层次结构                  
 　5. 2　层次结构的实现                  
 　5. 3　用结构方法实现层次结构                  
 　5. 4　块和嵌入                  
 　5. 5　层                  
 　习题                  
 第六章　交互技术                  
 　6. 1　交互的硬件设备                  
 　6. 2　基本交互任务                  
 　6. 3　进一步的交互技术                  
 　6. 4　输入过程基本处理模式                  
 　6. 5　设计人机交互的一般风格及原则                  
 　6. 6　图形标准及图形程序库OpenGL                  
 　习题                  
 第七章　光栅图形的扫描转换与区域填充                  
 　7. 1　多边形的扫描转换                  
 　7. 1. 1　什么是多边形的扫描转换                  
 　7. 1. 2　逐点判断算法                  
 　7. 1. 3　扫描线算法                  
 　7. 1. 4　边缘填充算法                  
 　7. 1. 5　边界标志算法                  
 　7. 2　区域填充                  
 　7. 2. 1　区域的表示和类型                  
 　7. 2. 2　递归算法                  
 　7. 2. 3　扫描线算法                  
 　7. 3　多边形的扫描转换与区域填充的比较                  
 　7. 4　光栅图形的反走样算法                  
 　7. 4. 1　光栅图形的走样现象                  
 　7. 4. 2　反走样线段                  
 　7. 4. 3　反走样多边形                  
 　7. 4. 4　提高分辨率的反走样方法                  
 　习题                  
 第八章　隐藏面和隐藏线的消除                  
 　8. 1　多面体的隐藏线消除                  
 　8. 2　曲面的隐藏线消除                  
 　8. 3　区域子分算法                  
 　8. 4　Z缓冲器算法和扫描线算法                  
 　8. 5　区间扫描线算法                  
 　8. 6　曲面的扫描线消隐算法                  
 　8. 7　优先级表算法                  
 　习题                  
 第九章　曲线曲面的表示                  
 　9. 1　Bezier曲线曲面                  
 　9. 1. 1　Bezier曲线                  
 　9. 1. 2　Bezier曲线的拼接                  
 　9. 1. 3　Bezier曲线的离散生成                  
 　9. 1. 4　Bezier曲面                  
 　9. 2　B样条曲线曲面                  
 　9. 2. 1　B样条基函数                  
 　9. 2. 2　B样条曲线                  
 　9. 2. 3　deBoor算法和B样条曲线的离散生成                  
 　9. 2. 4　B样条曲面                  
 　9. 3　孔斯曲面                  
 　9. 3. 1　双三次孔斯曲面                  
 　9. 3. 2　双三次孔斯曲面与双三次Bezier曲面的互化                  
 　9. 4　有理形式的曲线曲面                  
 　9. 4. 1　有理Bezier曲线                  
 　9. 4. 2　二次有理Bezier曲线                  
 　9. 4. 3　有理Bezier曲面                  
 　9. 4. 4　有理B样条曲线                  
 　9. 4. 5　有理B样条曲面                  
 　9. 4. 6　有理形式的孔斯曲面                  
 　习题                  
 第十章　三维实体造型                  
 　10. 1　概述                  
 　10. 2　体素构造表示（CSG树表示）                  
 　10. 2. 1　三维物体的点集模型                  
 　10. 2. 2　物体间的正则集合运算                  
 　10. 2. 3　物体的CSG树表示                  
 　10. 2. 4　CSG树表示的分治算法                  
 　10. 2. 5　光线投射算法                  
 　10. 3　边界表示法                  
 　10. 3. 1　王维物体的曲面模型                  
 　10. 3. 2　物体的边界表示                  
 　10. 3. 3　Sweep运算                  
 　10. 3. 4　欧拉运算                  
 　10. 3. 5　集合运算                  
 　10. 3. 6　局部运算                  
 　10. 4　八叉树表示                  
 　10. 5　基于参数化. 特征的实体造型                  
 　10. 5. 1　参数化设计                  
 　10. 5. 2　基于特征的实体造型                  
 　习题                  
 第十一章　真实感图形的基本理论与算法                  
 　11. 1　引言                  
 　11. 2　简单光照明模型                  
 　11. 3　多边形表示物体的光滑明暗处理                  
 　11. 4　阴影生成                  
 　11. 4. 1　影域多边形方法                  
 　11. 4. 2　曲面细节多边形方法                  
 　11. 4. 3　Z缓冲器方法                  
 　11. 4. 4　光线跟踪方法                  
 　11. 5　整体光照明模型                  
 　11. 5. 1　透射光亮度的简单模拟                  
 　11. 5. 2　Whitted光照明模型                  
 　11. 6　光线跟踪技术的基本原理                  
 　11. 7　加速光线跟踪算法                  
 　11. 8　物体表面细节的模拟                  
 　11. 8. 1　二维纹理映射原理                  
 　11. 8. 2　Catmull纹理映射算法                  
 　11. 8. 3　纹理映射中的快速反走样技术                  
 　11. 8. 4　环境映照技术                  
 　11. 8. 5　三维纹理映射技术                  
 　11. 8. 6　几何纹理映射技术                  
 　11. 9　图形反走样技术                  
 　11. 9. 1　A缓冲器方法                  
 　11. 9. 2　复杂阴影生成的反走样技术                  
 　11. 9. 3　光线跟踪的图形反走样技术                  
 　11. 10　辐射度方法                  
 　11. 10. 1　理想漫射环境的辐射度方程                  
 　11. 10. 2　形状因子                  
 　11. 10. 3　半立方体（hemi－cube）算法                  
 　11. 10. 4　辐射度方程的求解技术                  
 　11. 10. 5　辐射度方法的前后置处理                  
 　11. 10. 6　子结构技术                  
 　习题                  
 第十二章　计算机动画                  
 　12. 1　计算机动画的发展历史和应用                  
 　12. 2　商业动画软件简介                  
 　12. 2. 1　Alias|Wavefront动画软件                  
 　12. 2. 2　Maya动画软件                  
 　12. 2. 3　Softimage动画软件                  
 　12. 3　低层运动控制方法                  
 　12. 3. 1　参数关键帧技术                  
 　12. 3. 2　样条驱动动画技术                  
 　12. 3. 3　物体朝向的欧拉角表示和插值技术                  
 　12. 3. 4　物体朝向的四元数表示和插值技术                  
 　12. 4　Morphins和空间变形动画技术                  
 　12. 4. 1　二维多边形形状渐变                  
 　12. 4. 2　二维图像morphing技术                  
 　12. 4. 3　三维morphing技术                  
 　12. 4. 4　整体和局部变形方法                  
 　12. 4. 5　自由变形方法FFD及其变种                  
 　12. 4. 6　其它变形方法                  
 　12. 4. 7　元球的造型和动画技术                  
 　12. 5　过程动画技术                  
 　12. 5. 1　粒子系统                  
 　12. 5. 2　群体动画                  
 　12. 5. 3　布料动画                  
 　12. 5. 4　水波动画                  
 　12. 6　关节动画与脸部表情动画技术                  
 　12. 6. 1　关节链结构的基本概念                  
 　12. 6. 2　关节链结构表示                  
 　12. 6. 3　关节链结构的运动求解技术                  
 　12. 6. 4　复杂骨架的层次构造及其运动控制                  
 　12. 6. 5　两足行走模型                  
 　12. 6. 6　骨架驱动的肌肉模型                  
 　12. 6. 7　脸部表情动画                  
 　12. 7　基于物理的动画技术                  
 　12. 7. 1　刚体运动模拟                  
 　12. 7. 2　塑性物体变形运动                  
 　12. 7. 3　流体运动模拟                  
 　12. 7. 4　其它动力学模型                  
 　习题                  
 第十三章　科学计算可视化                  
 　13. 1　引言                  
 　13. 1. 1　科学计算可视化出现的背景. 意义及与计算机图形学的关系                  
 　13. 1. 2　科学计算可视化的基本步骤                  
 　13. 1. 3　科学计算可视化的应用                  
 　13. 2　可视化数据的基本表示                  
 　13. 2. 1　可视化数据的基本特征                  
 　13. 2. 2　可视化数据表示的设计策略                  
 　13. 2. 3　数据集的类型                  
 　13. 3　面绘制方法                  
 　13. 3. 1　基于等值线的生成方法                  
 　13. 3. 2　基于体素（voxel）的生成方法                  
 　13. 3. 3　基于能量函数的封闭等值面生成方法                  
 　13. 4　体绘制方法                  
 　13. 4. 1　体绘制方法出现的背景                  
 　13. 4. 2　体光照模型                  
 　13. 4. 3　以图像空间为序的体绘制方法                  
 　13. 4. 4　以物体空间为序的体绘制方法                  
 　13. 4. 5　其它的体绘制方法                  
 　13. 4. 6　面绘制和体绘制相结合的方法                  
 　13. 5　矢量场和张量场的可视化                  
 　13. 5. 1　三维矢量场可视化的研究内容及难点                  
 　13. 5. 2　基于几何形状的矢量场映射方法                  
 　13. 5. 3　基于颜色. 光学系统的矢量场映射方法                  
 　13. 5. 4　基于纹理的矢量场映射方法                  
 　13. 5. 5　特征可视化                  
 　13. 5. 6　张量场的可视化                  
 　13. 6　免费可视化软件VTK简介                  
 　习题                  
 参考文献