計算機圖形學：原理、方法及應用

第一章 計算機圖形學基本知識
1.1 計算機圖形學的概念
1.2 計算機圖形學的發(fā)展
1.3 計算機圖形學的應用
1.4 計算機圖形硬件簡介
習 題 一
第二章 基本圖形的生成與計算
2.1 直線的生成算法
2.1.1 直線DDA算法
2.1.2 直線Bresenham算法
2.2 圓的生成算法
2.2.1 基礎知識
2.2.2 圓的Bresenham算法
2.3 區(qū)域填充算法
2.3.1 基礎知識
2.3.2 掃描線填色算法
2.3.3 種子填色算法
2.4 字符的生成
2.4.1 點陣式字符
2.4.2 矢量式字符
2.4.3 方向編碼式字符
2.4.4 輪廓字形技術
2.5 圖 形 求 交
2.5.1 求交點算法
2.5.2 求交線算法
2.5.3 包含判定算法
2.5.4 重疊判定算法
2.5.5 凸包計算
2.6 圖 形 裁 剪
2.6.1 直線的剪裁
2.6.2 多邊形的剪裁
2.6.3 字符串的剪裁
習 題 二
第三章 圖形變換與輸出
3.1 圖形的幾何變換
3.1.1 二維圖形幾何變換
3.1.2 三維圖形幾何變換
3.1.3 參數(shù)圖形幾何變換
3.2 坐標系統(tǒng)及其變換
3.2.1 坐標系統(tǒng)
3.2.2 規(guī)格化變換與設備坐標變換
3.2.3 投影變換
3.3 圖元輸出與輸出屬性
3.3.1 二維圖元輸出
3.3.2 輸出屬性及其控制
3.3.3 三維圖元的輸出
習 題 三
第四章 圖形輸入與交互技術
4.1 邏輯輸入設備
4.2 圖形輸入控制
4.2.1 概述
4.2.2 請求方式
4.2.3 采樣方式
4.2.4 事件方式
4.2.5 輸入控制方式的混合使用
4.3 交 互 技 術
4.3.1 定位技術
4.3.2 橡皮條技術
4.3.3 拖曳技術
4.3.4 菜單技術
4.3.5 定值技術
4.3.6 拾取技術
4.3.7 網(wǎng)格與吸附技術
4.4 三維圖形輸入
習 題 四
第五章 圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
5.1 圖
段
5.1.1 圖段及其屬性
5.1.2 圖段的操作
5.1.3 獨立于工作站的圖段存儲器和圖文件
5.2 結(jié)
構(gòu)
5.2.1 結(jié)構(gòu)元素
5.2.2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡 Structure Network
5.2.3 集中式結(jié)構(gòu)存儲 CSS 與結(jié)構(gòu)操作
5.2.4 建模操作
5.3 圖段與結(jié)構(gòu)的比較
習 題 五
第六章 數(shù)據(jù)接口與交換標準
6.1 GKS元文件標準GKSM
6.1.1 GKSM功能
6.1.2 GKSM生成
6.1.3 GKSM輸入
6.2 計算機圖形元文件標準 CGM
6.2.1 CGM功能
6.2.2 CGM描述
6.3 計算機圖形接口標準CGI
6.3.1 CGI功能
6.3.2 光柵功能集
6.4 基本圖形交換規(guī)范標準IGES
6.4.1 IGES功能
6.4.2 IGES元素
6.4.3 IGES文件結(jié)構(gòu)
6.5 DXF數(shù)據(jù)接口
6.6 產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標準STEP
6.6.1 STEP的組成
6.6.2 產(chǎn)品模型信息結(jié)構(gòu)
6.6.3 幾何與拓撲表示
習 題 六
第七章 真實感圖形顯示
7.1 線 消 隱
7.1.1 消隱的基礎知識
7.1.2 凸多面體的隱藏線消除
7.1.3 凹多面體的隱藏線消除
7.2 面 消 隱
7.2.1 區(qū)域排序算法
7.2.2 深度緩存 Z-buffer 算法
7.2.3 射線蹤跡算法
7.2.4 掃描線算法
7.3 光 照 模 型
7.3.1 光源特性和物體表面特性
7.3.2 光照模型及其實現(xiàn)
7.3.3 明暗的光滑處理
7.3.4 陰影生成
7.3.5 整體光照模型
7.4 光 線 跟 蹤
7.4.1 光線跟蹤的基本原理
7.4.2 光線與實體的求交
7.4.3 光線跟蹤算法
7.5 表面圖案與紋理
7.5.1 表面圖案的描繪
7.5.2 表面紋理的描繪
7.6 顏 色 空 間
7.6.1 顏色的基本概念
7.6.2 CIE色度圖
7.6.3 幾種常用的顏色模型
習 題 七
第八章 自由曲線曲面
8.1 曲線和曲面的表示
8.2 BEZIER曲線
8.3 BEZIER曲面
8.4 B樣條曲線
8.5 B樣條曲面
8.6 NURBS曲線
8.7 NURBS曲面
習 題 八
第九章 基本造型方法
9.1 概述
9.2 結(jié)構(gòu)實體幾何模型 CSG
9.3 分解模型
9.3.1 八叉樹表達
9.3.2 八叉樹的操作
9.3.3 線性八叉樹
9.4 邊界模型
9.5 非傳統(tǒng)造型技術
9.5.1 分 形 造 型
9.5.2 粒子系統(tǒng)
習 題 九
第十章 實體造型中的基本算法及特征造型
10.1 概述
10.2 半邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
10.2.1 半邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述
10.2.2 半邊結(jié)構(gòu)程序描述
10.2.3 半邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的具體算法
10.3 歐拉操作
10.3.1 基本歐拉操作
10.3.2 低級歐拉算子
10.3.3 高級歐拉算子
10.4 基本體元的生成
10.4.1 移動掠掃算法
10.4.2 長方體產(chǎn)生的算法
10.4.3 圓柱生成算法
10.4.4 以曲線為基的旋轉(zhuǎn)掠掃算法
10.5 實體的布爾操作
10.5.1 引言
10.5.2 在Brep模型上的布爾集合操作
10.5.3 邊界分類
10.5.4 步驟
10.5.5 頂點鄰域分類
10.5.6 空邊的連接
10.5.7 結(jié)果的產(chǎn)生
10.5.8 提高拼合運算可靠性措施
10.6 特征造型
10.6.1 特征的定義
10.6.2 特征的分類
10.6.3 特征的形式化描述
10.6.4 特征造型系統(tǒng)實現(xiàn)模式
10.6.5 特征表示
10.6.6 特征與約束
10.6.7 特征的依賴描述
習 題 十
第十一章 計算機圖形學的應用
11.1 計算機動畫
11.1.1 計算機動畫的起源與發(fā)展
11.1.2 計算機動畫的應用
11.1.3 計算機動畫的過程與分類
11.1.4 計算機動畫的中的運動控制方法
11.1.5 典型動畫方法介紹
11.1.6 計算機動畫的制作軟件
11.2 科學計算可視化
11.2.1 科學計算可視化的概念和意義
11.2.2 標量場可視化方法
11.2.3 矢量場可視化方法
11.2.4 張量場可視化方法
11.2.5 可視化應用軟件
11.3 文物數(shù)字化
11.3.1 文物數(shù)字化的概念和意義
11.3.2 文物數(shù)字化方法介紹
11.3.3 文物數(shù)字化典型系統(tǒng)介紹
習 題 十一
第十二章 實用CAD系統(tǒng)介紹
12.1 基于特征的參數(shù)化產(chǎn)品造型系統(tǒng)GS-CAD
12.1.1 引言
12.1.2 系統(tǒng)簡介
12.1.3 系統(tǒng)特色
12.1.4 系統(tǒng)設計的技術路線
12.1.5 系統(tǒng)的功能與技術特點
12.1.6 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
12.1.7 系統(tǒng)配置要求
12.1.8 造型實例
12.2 紡織圖案CAD/CAM系統(tǒng)
12.2.1 概述
12.2.2 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
12.2.3 系統(tǒng)功能
12.2.4 主要模塊的實現(xiàn)
習 題
十二
參考文獻