計算機圖形學

第0章 導論
0.1 計算機圖形學的發(fā)展史簡介
0.2 計算機圖形學在我國的發(fā)展狀況
0.3 計算機圖形學的應用
0.4 計算機圖形學的發(fā)展趨勢

第1章 圖形設(shè)備
1.1 圖形輸入設(shè)備
1.1.1 鼠標器
1.1.2 圖形輸入板與數(shù)字化儀
1.1.3 圖形掃描儀
1.1.4 其他圖形輸入設(shè)備
1.2 圖形顯示設(shè)備
1.2.1 光柵掃描圖形顯示器
1.2.2 液晶顯示器
1.2.3 等離子顯示器
1.3 圖形繪制設(shè)備
1.3.1 筆式繪圖機
1.3.2 無筆繪圖機
1.3.3 圖形打印機
習題
第2章 交互技術(shù)、用戶接口及圖形軟件的標準化
2.1 交互任務(wù)與交互技術(shù)
2.1.1 交互任務(wù)
2.1.2 交互技術(shù)
2.2 交互輸入控制
2.3 用戶接口的設(shè)計
2.4 窗口系統(tǒng)
2.4.1 窗口系統(tǒng)的特點與組成
2.4.2 Windows窗口系統(tǒng)
2.5 圖形軟件的標準化
2.5.1 圖形核心系統(tǒng)GKS
2.5.2 三維圖形核心系統(tǒng)GKS-3D
2.5.3 程序員層次式交互圖形系統(tǒng)PHIGS
2.5.4 計算機圖形設(shè)備接口CGI
2.5.5 計算機圖形元文件CGM
2.5.6 產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標準STEP
2.5.7 基本圖形交換規(guī)范IGES和圖形數(shù)據(jù)交換文件DXF
習題
第3章 基本圖形生成算法
3.1 直線的生成算法
3.2 圓弧與橢圓弧的生成算法
3.3 區(qū)域填充
3.4 線寬與線型的生成
3.5 字符的生成
3.6 圖形的裁剪
3.6.1 線段的裁剪
3.6.2 多邊形的裁剪
3.6.3 字符的裁剪
習題
第4章 圖形變換
4.1 二維圖形變換
4.1.1 點的變換
4.1.2 各種基本變換
4.1.3 齊次坐標
4.1.4 組合變換
4.1.5 窗口到視區(qū)的變換
4.2 三維圖形的基本變換
4.2.1 幾何變換矩陣
4.2.2 各種基本幾何變換
4.2.3 三維組合變換
4.3 平行投影變換
4.3.1 正投影變換
4.3.2 正軸測投影變換
4.3.3 斜軸測投影變換
4.4 透視投影變換
4.4.1 透視投影的分類及投影特性
4.4.2 點的透視變換
4.4.3 立體的透視變換
4.5 三維裁剪
4.5.1 用戶坐標系到觀察坐標系的變換
4.5.2 投影空間的定義
4.5.3 規(guī)格化裁剪空間和圖像空間
4.5.4 三維線段裁剪
習題
第5章 曲線及曲面
5.1 曲線、曲面的理論基礎(chǔ)
5.2 拋物線調(diào)配曲線
5.3 三次參數(shù)樣條曲線
5.4 最小二乘法擬合曲線
5.5 Bézier曲線
5.6 B樣條曲線
5.7 Bézier曲面
5.8 B樣條曲面
5.9 Coons曲面
5.9.1 雙線性Coons曲面
5.9.2 雙三次Coons曲面
5.10 一般B樣條曲線、曲面與NURBS曲線、曲面
5.10.1 一般B樣條曲線與曲面
5.10.2 UNRBS曲線與曲面
5.11 等值線
習題
第6章 幾何造型
6.1 三維形體的表示形式
6.1.1 表示形體模型的形式
6.1.2 正則形體及歐拉公式
6.1.3 常用的形體表示模式
6.2 翼邊結(jié)構(gòu)與歐拉操作
6.2.1 翼邊結(jié)構(gòu)
6.2.2 歐拉操作
6.3 求交運算
6.3.1 點與各幾何元素求交
6.3.2 直線與幾何元素求交
6.3.3 曲線與曲線求交
6.3.4 面與面的交線
6.4 集合運算
6.4.1 正則集合的基本概念
6.4.2 二維幾何元素的集合運算
6.4.3 三維形體的正則集合與正則布爾運算
6.5 特征造型
6.5.1 特征的定義、分類及形式化描述
6.5.2 特征造型系統(tǒng)的實現(xiàn)模式
習題
第7章 消隱處理
7.1 概述
7.2 凸多面體的消除隱藏線算法
7.2.1 凸多面體的外法矢
7.2.2 單個凸多面體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及消隱算法
7.2.3 兩種消隱算法簡介
7.3 一般平面立體的消除隱藏線算法
7.3.1 “邊—面”比較算法的步驟
7.3.2 幾何計算與判別
7.3.3 消隱的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法步驟
7.4 曲面的消除隱藏線算法
7.4.1 二次曲面體的消隱與繪制
7.4.2 單值函數(shù)表示曲面的消隱與繪制
7.4.3 雙參數(shù)表示曲面的消隱與繪制
7.5 隱藏面的消除算法
7.5.1 掃描線算法
7.5.2 油畫算法
7.5.3 Z緩沖區(qū)算法
7.5.4 區(qū)域采樣算法
習題
第8章 真實感圖形
8.1 概述
8.2 簡單實用的光照明模型
8.3 表面法向量和反射光線向量的計算
8.3.1 表面法向量的計算
8.3.2 反射光向量的計算
8.4 多邊形表示的光滑明暗處理
8.4.1 雙線性亮度插值法
8.4.2 雙線性法向量插值法
8.5 陰影與透明
8.5.1 陰影
8.5.2 透明
8.6 紋理及其反走樣處理
8.6.1 顏色紋理
8.6.2 凸包紋理
8.6.3 紋理映射的反走樣處理
8.7 輻射度方法
8.7.1 輻射度的定義及其算法
8.7.2 形狀因子計算
8.8 顏色
8.8.1 三原色系統(tǒng)與CIE色度圖
8.8.2 CIE色度圖的用途
8.8.3 顏色空間的變換及其逆變換
習題
第9章 自然景物的模擬與 動畫技術(shù)
9.1 分數(shù)維幾何與自然景物的模擬
9.1.1 分維布朗運動(fBm)模型
9.1.2 粒子系統(tǒng)
9.1.3 L系統(tǒng)
9.2 科學計算可視化
9.2.1 數(shù)據(jù)場
9.2.2 體繪制技術(shù)的基本原理
9.2.3 體繪制常用算法
9.3 計算機動畫
9.3.1 計算機動畫基本制作過程
9.3.2 基于模型的計算機動畫技術(shù)
9.3.3 基于知識的智能動畫技術(shù)
習題
第10章 空間形體的三維重建與 圖像處理
10.1 空間形體的三維重建
10.1.1 滅點、坐標系與視點
10.1.2 三維對稱形體的重建
10.1.3 利用B樣條變分法的三維重建算法
10.2 圖像處理
10.2.1 概述
10.2.2 圖像的采樣
10.2.3 圖像變換
10.2.4 圖樣的反走樣
10.2.5 從圖像的明暗獲得三維數(shù)據(jù)
習題
參考文獻