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目 录1

编译者序1

如何使用本书1

程序清单1

第一部份1

基础知识1

1 基本概念1

三维图形重要吗？1

哪里使用三维图形？2

三维图形初步3

三维图形学：定义3

图形适配器5

2硬件5

图形模式8

图形适配器如何工作9

显示存储器映象9

图形程序的可移植性13

图形适配器标准13

实例研究14

显示器15

3软件18

C的优势1：灵活性18

C的优势2：高效性18

C的优势3：速度19

使用C编译器编程：概述19

集成C编程环境20

编程周期21

典型QuickC编程环境21

集成C编译器如何工作21

典型TurboC编程环境23

存储器管理23

4程序控制26

C程序结构26

C程序的控制27

C运算符27

C的循环控制29

C的分支指令30

使用C变量30

C程序的可移植性33

使用C数组33

语法的可移植性34

与C编译器通信34

5 图形控制36

基本图形功能36

建立图形模式36

高级图形功能40

图形语法45

6使用QuickC46

系统内存映象46

DOS环境48

QLB库：软驱系统49

实例研究：运行一个典型的C程序50

程序分析53

常见错误信息54

生成EXE文件55

7 使用TurboC56

系统内存映象56

DOS环境58

实例研究：运行一个典型的C程序58

程序分析61

常见错误信息62

生成EXE文件63

8三维图象的概念64

空间坐标64

第二部份64

生成三维模型66

模型的元素67

B—rep造型68

例化68

子物体69

显示方式70

9 三维图形变换71

三维变换算法71

旋转公式71

平移公式73

投影公式73

角度失真74

弧度和度75

旋转——平移顺序76

物体比例的考虑77

10立方体80

线型立方体80

全局变量和局部变量81

主函数81

变量的初始化82

消除隐藏面82

平面公式法83

物体空间和图象空间83

实心立方体——平面公式法消隐84

平面公式法消隐子程序84

优化的数据库86

Key—Matte方法87

三维造型的通用算法87

11球和圆柱体108

实心球109

区域填充的种子点112

显示器的精度112

实心圆柱112

12三维曲面140

三次样条曲线140

三维自由曲线140

13模型表面映射152

表面映射152

立方体表面映射152

圆柱表面映射154

14多模型显示184

隐藏面消除法种类184

消除隐蔽面的方法184

径向预排序法186

径向排序法187

平面公式法187

隔离平面法187

深度排序法187

光线跟踪法188

分解法188

Z缓冲区法188

扫描线法190

极值法190

关于程序设计的一些问题191

适合于C的方法191

第三部份192

光照与明暗处理192

15光照与明暗效果192

明暗算法192

平色调技术192

平滑明暗技术193

入射角193

光照与反射193

漫反射193

环境反射194

表面的类型195

镜面反射195

光线跟踪196

物体的颜色196

PC机上的漫射与明暗197

16 PC机的明暗模式199

半色调199

半色调演示程序199

BIT TILING的两种策略201

线抖动202

具体算法212

演示程序：立方体的明暗模型212

一般算法212

17计算机控制的明暗模型212

illumination（）子程序213

shade（）子程序214

dither（）子程序215

进一步的尝试215

演示程序：球体的明暗模型216

演示程序：圆柱的明暗模型216

18反射与阳光267

镜面反射267

几何阴影267

演示程序：镜面反射267

帧动画291

BITBLT动画291

19三维动画的概念291

第四部份291

动 画291

实时动画292

三种动画技术的优缺点293

其他动画技术293

20帧动画294

达到硬件速度的软件294

选择图形模式294

演示程序：复杂三维实体的帧动画294

绘制模型的过程295

用本程序做些尝试295

动画的管理程序295

main（）函数295

帧动画的潜力296

21实时动画311

实时动画的原理311

改善实时动画效果的四种技巧311

演示程序：立方体的实时动画312

程序的工作过程312

实时动画的潜力312

22实例研究：包装设计317

准备包装盒317

准备表面图案317

演示程序：包装盒设计317

程序如何工作318

对程序的强化319

硬件方面的考虑320

23实例研究：飞行模拟器339

飞行模拟的三维变换340

空战模拟的三维变换340

飞机驾驶方法340

程序如何工作341

动画循环过程341

用源程序做实验342

24实例研究：一拉罐设计361

程序如何工作361

A C图形数学知识387

移动光源387

附 录387

三角原理388

等比原理389

弧度法390

隐藏面消除390

向量乘法391

计算机控制明暗处理392

三维旋转公式392

三次参数曲线393

B C图形存取例程395

VGA和EGA屏幕图象存取395

CGA屏幕图象存取395

C变量词典404

D IBM RT的计算机图形407