計算機圖形學及數字化快速成型

定　價：￥69.00

作　者：	張秀芬著
出版社：	化學工業(yè)出版社有限公司
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122342782	出版時間：	2019-07-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數：	208	字數：

內容簡介

　　計算機圖形學和數字化快速成型技術相結合，實現了計算機建模、CAD數據直接制造模型或零件，更加快速而精密地制造出任意復雜的模型和零件。本書講解了計算機圖形學和數字化快速成型技術的基本原理和方法，著重介紹了OpenGL編程、算法、曲線曲面、仿射變換，銜接計算機圖形學和數字化快速成型的關鍵技術——數字化快速成型的前處理，以及三維數字化快速成型技術和實踐案例。本書可供高等學校機械制造、計算機圖形學、數字化制造、材料成型、汽車等相關專業(yè)的師生和企事業(yè)單位從事相關技術的專業(yè)人員使用。

作者簡介

　　張秀芬，內蒙古工業(yè)大學機械工程學院，副教授，2011年3月畢業(yè)于浙江大學機械設計及理論專業(yè)，獲工學博士學位?，F在內蒙古工業(yè)大學從事教學科研工作，主要研究方向為計算機輔助設計、產品綠色設計等。以首作者發(fā)表學術論文20余篇，其中SCI收錄3篇，EI收錄8篇。獲實用新型專利1項，計算機軟件著作權2項，主持和參與多項自然科學基金項目。教學方面，培養(yǎng)碩士研究生3名，自2011年以來開設并主講1門碩士研究生專業(yè)選修課程《產品綠色設計》，旨在培養(yǎng)學生綠色環(huán)保意識和了解綠色設計相關方法和技術。綠色設計是一種先進的設計理念，為了支持綠色設計，需要進行產品結構、材料、布局等方面的改變，綠色設計涉及面廣，過程復雜，而且新方法、新理論、新技術層出不窮。

圖書目錄

第1章　緒論 / 1
　1.1　計算機圖形學概述 / 1
　　1.1.1　基本概念 / 1
　　1.1.2　計算機圖形學的發(fā)展簡史 / 2
　　1.1.3　計算機圖形學的基本研究內容 / 3
　　1.1.4　計算機圖形系統(tǒng)的功能 / 4
　　1.1.5　計算機圖形系統(tǒng)的組成 / 9
　1.2　數字化快速成型技術概述 / 11
　　1.2.1　基本概念及特點 / 11
　　1.2.2　三維數字化快速成型的發(fā)展 / 14
　　1.2.3　三維數字化快速成型基本研究內容 / 17
　1.3　三維數字化快速成型與計算機圖形學的關系 / 19
　本章習題 / 19

第2章　OpenGL編程基礎 / 20
　2.1　OpenGL工作流程 / 20
　2.2　OpenGL函數庫 / 22
　2.3　OpenGL的功能 / 23
　2.4　配置繪圖環(huán)境 / 26
　　2.4.1　VS環(huán)境配置 / 26
　　2.4.2　基于MFC的編程環(huán)境配置 / 27
　本章習題 / 32

第3章　基本圖形光柵化算法 / 33
　3.1　直線的光柵化 / 34
　　3.1.1　數值微分法 / 34
　　3.1.2　Bresenham畫線算法 / 35
　3.2　圓的光柵化 / 38
　　3.2.1　中點畫圓算法 / 39
　　3.2.2　Bresenham畫圓算法 / 41
　3.3　多邊形的填充 / 44
　　3.3.1　掃描線填充算法 / 45
　　3.3.2　邊緣填充算法 / 53
　　3.3.3　區(qū)域填充算法 / 54
　3.4　反走樣 / 56
　　3.4.1　提高顯示器分辨率 / 56
　　3.4.2　超采樣 / 57
　　3.4.3　區(qū)域采樣 / 58
　3.5　上機實踐 / 59
　　3.5.1　個性化名字案例 / 60
　　3.5.2　京東狗圖案的設計 / 62
　　3.5.3　人臉圖案的設計 / 67
　　3.5.4　貓頭圖案設計 / 70
　　3.5.5　五星紅旗設計 / 74
　本章習題 / 76

第4章　自由曲線曲面 / 78
　4.1　曲線和曲面表示的基礎知識 / 78
　　4.1.1　基本概念 / 78
　　4.1.2　曲線和曲面的表示方式 / 79
　　4.1.3　參數曲線的參數 / 80
　　4.1.4　參數連續(xù)性和幾何連續(xù)性 / 81
　　4.1.5　參數曲線的代數和幾何形式 / 82
　　4.1.6　參數曲面的參數 / 83
　4.2　Bezier參數曲線曲面 / 84
　　4.2.1　Bezier曲線的背景和基本定義 / 84
　　4.2.2　Bezier曲線的性質 / 85
　　4.2.3　Bezier曲線的生成 / 86
　　4.2.4　Bezier參數曲面 / 87
　4.3　B樣條曲線曲面 / 88
　　4.3.1　B樣條曲線 / 88
　　4.3.2　B樣條曲面 / 89
　4.4　多邊形網格曲面 / 90
　　4.4.1　多邊形網格的定義 / 90
　　4.4.2　多邊形網格的性質 / 91
　　4.4.3　網格簡化 / 91
　4.5　細分曲面 / 93
　　4.5.1　細分曲面的概念 / 93
　　4.5.2　細分曲面的關鍵技術 / 93
　　4.5.3　細分曲面的應用 / 95
　本章習題 / 98

第5章　仿射變換 / 99
　5.1　三維圖形的顯示流程 / 100
　　5.1.1　基本原理 / 100
　　5.1.2　OpenGL的視景轉換 / 102
　5.2　窗口到視口的變換 / 104
　　5.2.1　基本原理 / 104
　　5.2.2　OpenGL中的視口變換 / 106
　5.3　物體的二維仿射變換 / 109
　　5.3.1　點的變換 / 110
　　5.3.2　二維圖形的仿射變換 / 112
　　5.3.3　仿射變換的逆變換 / 114
　　5.3.4　仿射變換的復合變換 / 115
　5.4　三維仿射變換 / 117
　　5.4.1　基本三維變換 / 118
　　5.4.2　三維復合仿射變換 / 120
　本章習題 / 121

第6章　產品數字化造型基礎 / 123
　6.1　基本定義 / 123
　6.2　三維物體的存儲模型 / 124
　　6.2.1　線框模型 / 124
　　6.2.2　表面模型 / 125
　　6.2.3　實體模型 / 126
　6.3　三維實體的表示方法 / 126
　　6.3.1　構造實體幾何表示法 / 127
　　6.3.2　邊界表示法 / 129
　　6.3.3　分解表示法 / 134
　　6.3.4　掃描表示法 / 136
　　6.3.5　特征造型 / 136
　本章習題 / 138

第7章　數字化快速成型的前處理 / 139
　7.1　數字化快速成型概述 / 139
　7.2　三維數字化正向建模 / 140
　　7.2.1　三維數字化造型發(fā)展歷程 / 140
　　7.2.2　參數化造型 / 143
　　7.2.3　變量化造型 / 147
　　7.2.4　兩種造型技術的比較 / 149
　　7.2.5　其他造型方法 / 151
　　7.2.6　商業(yè)軟件系統(tǒng) / 151
　7.3　三維數字化逆向建模 / 155
　　7.3.1　基本概念 / 155
　　7.3.2　數據采集 / 157
　　7.3.3　數據處理 / 158
　　7.3.4　曲面重構 / 161
　　7.3.5　坐標配準 / 162
　　7.3.6　誤差分析 / 162
　7.4　三維模型的近似處理 / 163
　　7.4.1　STL文件格式 / 163
　　7.4.2　STL文件的轉換 / 165
　　7.4.3　模型的檢驗與修補 / 165
　本章習題 / 167

第8章　三維數字化快速成型技術與實踐 / 168
　8.1　概述 / 168
　8.2　熔融沉積成型技術 / 169
　　8.2.1　FDM成型原理與系統(tǒng)組成 / 169
　　8.2.2　FDM成型過程 / 171
　　8.2.3　FDM的技術難點 / 172
　8.3　立體光刻 / 172
　　8.3.1　SLA成型原理 / 172
　　8.3.2　SLA成型過程 / 174
　　8.3.3　SLA技術難點 / 175
　8.4　選擇性激光燒結技術 / 175
　　8.4.1　SLS成型原理 / 176
　　8.4.2　SLS的成型過程 / 177
　　8.4.3　SLS的技術難點 / 178
　8.5　分層實體制造 / 178
　　8.5.1　LOM成型原理與系統(tǒng)組成 / 179
　　8.5.2　LOM成型過程 / 180
　　8.5.3　LOM的技術難點 / 180
　8.6　三維印刷技術 / 181
　　8.6.1　3DP成型原理 / 181
　　8.6.2　3DP成型過程 / 182
　　8.6.3　3DP的技術難點 / 183
　8.7　直接金屬激光燒結 / 183
　　8.7.1　DMLS成型原理 / 184
　　8.7.2　DMLS成型過程 / 187
　　8.7.3　DMLS的技術難點 / 187
　8.8　桌面三維打印機組裝實踐 / 188
　　8.8.1　機械部件及機體框架的安裝 / 189
　　8.8.2　步進電動機和電子系統(tǒng) / 193
　　8.8.3　軟件安裝與調試 / 196
　8.9　三維打印實踐 / 200
　　8.9.1　打印機調整 / 200
　　8.9.2　打印步驟 / 200
　本章習題 / 203

附錄　OpenGL常用函數一覽表 / 204

參考文獻 / 208