計算機圖形學(xué)原理及算法教程：Visual C++版

第1章  基本圖形的生成    1
1.1  直線    1
1.1.1  DDA（數(shù)值微分）算法    2
1.1.2  生成直線的中點畫線法    2
1.1.3  Bresenham算法    2
1.1.4  程序設(shè)計    3
1.2  圓    7
1.2.1  直角坐標(biāo)法    7
1.2.2  中點畫圓法    8
1.2.3  圓的Bresenham算法    8
1.3  橢圓掃描轉(zhuǎn)換中點算法    11
1.4  多邊形的掃描轉(zhuǎn)換與區(qū)域填充    13
1.4.1  多邊形的掃描轉(zhuǎn)換    14
1.4.2  區(qū)域填充算法    15
1.5  字符的生成    22
1.5.1  點陣字符    22
1.5.2  矢量字符    23
1.5.3  字符屬性    23
1.6  圖形裁剪    23
1.6.1  線裁剪    24
1.6.2  多邊形裁剪    25
1.6.3  字符裁剪    26
1.6.4  圖形裁剪編程    26
1.7  Visual C++中基本繪圖函數(shù)    38
練習(xí)題    41
第2章  二維圖形    42
2.1  用戶坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的變換    42
2.1.1  窗口到視口的變換內(nèi)容    42
2.1.2  窗口區(qū)到視口區(qū)的坐標(biāo)變換    43
2.2  二維幾何變換    44
2.2.1  基本變換    44
2.2.2  二維幾何變換的級聯(lián)    47
2.3  幾何變換程序設(shè)計案例    49
2.4  平面曲線圖    59
2.4.1  正葉線    60
2.4.2  正葉線蝴蝶結(jié)    60
2.5  平面曲線程序設(shè)計案例    60
練習(xí)題    63
第3章  交互技術(shù)    64
3.1  用戶接口設(shè)計    64
3.2  邏輯輸入設(shè)備與輸入處理    65
3.2.1  邏輯輸入設(shè)備    65
3.2.2  輸入模式    66
3.3  交互式繪圖技術(shù)    67
3.4  交互技術(shù)程序設(shè)計案例    68
練習(xí)題    75
第4章  簡單CAD繪圖系統(tǒng)開發(fā)實例    76
4.1  計算機圖形學(xué)繪圖基礎(chǔ)    76
4.1.1  Visual C++開發(fā)系統(tǒng)基本繪圖知識    77
4.1.2  計算機圖形學(xué)繪圖系統(tǒng)設(shè)計基本原則    79
4.1.3  圖形程序設(shè)計步驟    79
4.1.4  在Visual C++集成開發(fā)環(huán)境下程序的調(diào)試    81
4.1.5  計算機程序結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)    81
4.1.6  繪圖程序設(shè)計基本方法    82
4.2  圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    85
4.2.1  圖形信息的分類    85
4.2.2  圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    85
4.2.3  計算機對數(shù)據(jù)的管理——數(shù)據(jù)文件    86
4.2.4  圖形數(shù)據(jù)的存儲狀態(tài)    87
4.2.5  動態(tài)文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織原則    87
4.2.6  簡單CAD繪圖系統(tǒng)編程實例中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    87
4.3  簡單CAD繪圖系統(tǒng)功能簡介    103
4.3.1  簡單CAD繪圖系統(tǒng)運行界面    103
4.3.2  簡單CAD繪圖系統(tǒng)功能    103
第5章  三維圖形變換    107
5.1  三維圖形幾何變換矩陣    107
5.2  三維圖形基本變換矩陣    107
5.2.1  平移變換    107
5.2.2  比例變換    108
5.2.3  繞坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)變換    109
5.2.4  對稱變換    110
5.2.5  錯切變換    112
5.3  圖形的投影變換    113
5.3.1  投影變換分類    113
5.3.2  平行投影    114
5.4  三維變換程序設(shè)計案例    118
練習(xí)題    146
第6章  曲線和曲面    147
6.1  曲線曲面參數(shù)表示的基礎(chǔ)知識    147
6.1.1  非參數(shù)表示和參數(shù)表示    147
6.1.2  參數(shù)表示的基本特征    148
6.1.3  曲線段之間的連續(xù)性    150
6.1.4  曲線曲面設(shè)計中的幾個概念    151
6.2  常用參數(shù)曲線    151
6.2.1  一般規(guī)則空間曲線    151
6.2.2  Bezier曲線    152
6.2.3  B樣條曲線    158
6.3  參數(shù)曲面    164
6.3.1  函數(shù)式曲面    164
6.3.2  旋轉(zhuǎn)曲面    165
6.4  常用曲面    166
6.4.1  雙曲線曲面    166
6.4.2  Bezier曲面    166
6.4.3  B樣條曲面    168
6.5  曲面與曲線編程案例    169
練習(xí)題    195
第7章  幾何造型技術(shù)    196
7.1  實體的表示模型    196
7.1.1  分解表示    197
7.1.2  構(gòu)造表示    198
7.1.3  邊界表示    200
7.1.4  形體的邊界表示模型    200
7.2  求交分類    202
7.2.1  求交分類    202
7.2.2  基本的求交算法    203
7.3  圖形相交-相切程序設(shè)計案例    207
7.4  非傳統(tǒng)造型技術(shù)    220
7.4.1  基本概念    221
7.4.2  分形造型對模型的基本要求    221
7.4.3  分形造型的常用模型    221
7.5  分形造型應(yīng)用    222
7.6  分形造型編程設(shè)計    223
練習(xí)題    238
第8章  消隱    239
8.1  線消隱    239
8.2  面消隱    240
8.2.1  區(qū)域排序算法基本思想    240
8.2.2  深度緩存（Z-buffer）算法    241
8.2.3  掃描線算法    241
8.3  圖形幾何構(gòu)造    242
8.4  消隱技術(shù)編程案例    245
練習(xí)題    259
第9章  真實感圖形學(xué)    260
9.1  顏色模型    260
9.1.1  CIE色度圖    260
9.1.2  常用的顏色模型    261
9.2  簡單光照明模型    263
9.2.1  Phong光照明模型    263
9.2.2  增量式光照明模型    265
9.3  局部光照明模型    266
9.4  光透射模型    267
9.4.1  透明效果的簡單模型    267
9.4.2  Whitted光透射模型    268
9.4.3  Hall光透射模型    268
9.4.4  簡單光反射透射模型    268
9.5  紋理及紋理映射    269
9.6  整體光照明模型    270
9.6.1  光線跟蹤算法    270
9.6.2  輻射度方法    272
9.7  真實感圖形學(xué)編程案例    272
練習(xí)題    321
第10章  計算機動畫    322
10.1  計算機動畫概述    322
10.2  計算機動畫的應(yīng)用領(lǐng)域    322
10.3  計算機動畫的分類和原理    322
10.4  目前計算機動畫面臨的問題    325
10.5  計算機動畫程序設(shè)計案例    325
10.5.1  幀動畫    325
10.5.2  實時動畫    328
練習(xí)題    335
參考文獻    336