《计算机图形处理原理与CAD应用技术》

第一章绪论1

1-1 计算机图形处理研究的基本内容1

1-2 计算机图形处理与CAD、CAM技术、图像处理及模式识别的关系2

一、 计算机图表处理与CAD、CAM技术的关系2

二、 图形处理、图像处理与模式识别的关系2

1-3 计算机绘图的基本原理3

一、 计算机绘图系统3

二、 绘图机（仪）的功能及插补原理4

1-4 计算机图形处理技术的研究、发展概况11

1-5 计算机图形处理与应用13

思考题14

第二章计算机图形处理硬件15

2-1 计算机15

一、 计算机的基本结构16

三、 异步通讯控制器17

二、 计算机的工作过程17

四、 连接方法18

2-2 图形数据输入设备20

一、 字符键盘20

二、 图形数字化仪21

三、 光笔22

四、 鼠标器22

2-3 图形显示输出设备23

一、 图形显示器24

二、 绘图仪25

三、打印机27

思考题27

第三章BASIC语言和图形处理基本命令简介28

3-1 基本概念28

一、 基本符号28

二、 常数28

四、 函数29

三、 变量29

五、 运算符和表达式30

3-2 输入输出语句31

一、 赋值语句-UET语句31

二、 键盘输入语句-INPUT语句32

三、 读数/置数语句-READ/DATA语句32

四、 恢复数据语句-RESTORE语句33

五、 输出语句-PRINT语句34

六、 应用举例35

3-3 控制语句36

一、 无条件转移语句、GOTO语句36

二、 条件语句-IF语句36

三、 控制转移语句37

四、 循环语句-FOR/NEXT语句37

六、 注释语句-REM语句40

3-4 子和序·转子语句（GOSUB)和返回语句（RETURN）40

五、 暂停语句-STOP语句40

3-5 数组说明语句-DIM语句42

3-6 字符串43

一、 赋值语句（LET）中的字符串43

二、 读数/置数语句（READ/DATA）中的字符串44

三、 键盘输入语句（INPUT）中的字符串44

四、 条件语句（IF）中的字符串44

六、 字符串函数45

五、 字符串数组45

3-7 上机操作与程序调试48

一、 系统的启动48

二、 程序输入有错误时的修改方法48

三、 程序的显示、打印、运行和存取49

四、 调试程序49

3-8 图形处理基本指令50

一、 屏幕显示语句-SCREEN语句50

三、 画点语句=PSET语句51

四、 画线语句-LINE和DRAW语句51

二、 彩色语句-COLOR语句51

五、 画圆语句-CIRCLE语句52

习题53

第四章二维图形的计算机生成55

4-1 二维直线图形55

一、 几种参考坐标系55

二、 二维直线图形程序设计57

三、 二维直线图形绘图程序实例59

4-2 规则平面曲线63

一、 圆弧和圆的子程序设计64

二、 虚线圆弧子程序设计64

三、 椭圆的子程序设计66

四、 渐开线程序设计67

五、 涡线子程序设计68

4-3 几何计算及连接子程序设计69

一、 求两线段交点69

二、 线段连接72

4-4 剖面线程序设计80

一、 剖面域80

二、 剖面线方程80

三、 剖面线绘制过程的特点81

四、 剖面线子程序设计的基本方法81

4-5 尺寸标注程序设计方法92

一、 线性尺寸的子程序设计92

二、 角度尺寸的子程序设计94

4-6 表面粗糙度符号的子程序设计95

4-7 二维图形变换97

一、 点的变换97

二、 直线的变换101

三、 平面图形的变换102

四、 平面图形的齐次坐标变换106

五、 组合变换109

习题112

5-1 三维图形生成的基础知识115

第五章三维图形115

一、 直线116

二、 平面116

三、 直线与平面的交点117

四、 点到平面的距离117

五、 两直线的交点118

六、 三平面的交点119

七、 两平面的交线121

5-2 三维图形的几何变换122

一、 三维比例变换122

二、 三维错切变换124

三、 三维镜射变换124

四、 三维平移变换125

五、 三维旋转变换126

六、 变换的组合128

七、 逆变换128

一、 正投影变换129

5-3 三维图形的投影变换129

二、 三维轴测投影变换132

三、 透视变换136

5-4 三维图形变换的程序设计140

一、 平面立体三视图的程序设计141

二、 带曲面的组合体三视图的程序设计146

三、 平面立体正轴测图的程序设计148

四、 曲面立体正轴测图的程序设151

五、 平面和曲面立体斜二测图的程序设计155

六、 三维透视图的程序设计157

5-5 图形的显示输出159

一、 窗口与视图区160

二、 窗口-视图区变换160

三、 二维图形的裁剪162

四、 三维裁剪的概念165

习题166

6-1 三次样条曲线168

第六章自由曲线与曲面168

一、 三次样条曲线169

二、 三次样条函数的构成169

三、 三次样条曲线程序设计172

四、 三次参数样条曲线174

6-2 Bezier曲线174

一、 二次Bezier曲线175

二、 三次Bezier曲线176

三、 Bezier曲线的一些重要性质176

四、 三次Bezier样条曲线177

五、 Bezier样条曲线177

6-3 B样条曲线178

一、 二次B样条曲线178

二、三次B样条曲线179

三、 三次B样条曲线的性质180

四、 满足端点条件的三次B样条曲线的处理181

五、 三次B样条曲线的特殊造型技巧182

六、 B样条曲线生成程序183

6-4 多边形网络184

一、 直接表示多边形的方法186

二、 用指向顶点表的指针来定义多边形186

三、 直接用边表示多边形186

6-5 双三次参数曲面187

一、 双三次参数曲面187

二、 Coons曲面片的连接190

6-6 Bezier曲面192

6-7 B样条（B-Spline）曲面194

6-8 几种曲线、曲面的比较194

习题196

一、 几何造型系统的基本概念197

7-1 概述197

第七章几何造型系统基础知识197

二、 几何造型系统的功能与现状199

7-2 形体表示的常用模式200

一、 形体对表示模式的要求200

二、 几种常见的表示模式202

三、 表示模式的特点、比较206

7-3 几何造型系统的算法和技术207

一、 隐藏线的消除207

二、 图形的层次结构217

三、 几何造型常用的数据结构220

思考题226

第八章通用图形系统软件CADKEY简介227

8-1 概述227

一、 CADKEY系统的启动运行227

四、 CADKEY系统环境的配置228

五、 DOS下CADKEY系统的启动228

二、 CADKEY系统对硬件的要求228

三、 CADKEY系统的安装228

8-2 CADKEY系统的工作方式230

一、 屏幕的分区及各区域的作用230

二、 图形显示及其控制230

三、 光标及其它符号231

四、 菜单及菜单项选择232

五、 系统状态及其控制233

六、 直接方式命令234

七、 提示及其响应方式235

八、 图形存贮和输出236

九、 系统构图要素236

8-3 实体选择与空间定位237

二、 选择菜单中的实体选择方式239

三、 空间定位240

8-4 显示管理和系统控制241

一、 层次管理 LEVEL241

二、 视图管理 VIEW242

三、 图形缩放 ZOOM244

四、 网格控制 GRID245

五、 深度选择 DEPTH245

8-5 实体建立246

一、 直线段的建立 LINE246

二、 圆弧的建立 ARC247

三、 圆的建立 CIRCLE248

四、 倒角 FILLET249

五、 多边形的建立 POLYGON249

六、 样条的建立 SPLINE251

七、 实体修剪和延伸 TRM/EXT252

八、 图形变换 X-FORM253

九、 尺寸标注254

8-6 文件管理258

习题260

9-1 概述262

第九章通用图形系统软件AutoCAD简介262

9-2 AutoCAD的常用命令267

9-3 图层、线型与三维能力277

习题280

10-2 通用图形系统软件的二次开发282

10-1 概述282

一、 微机通用图形系统软件的二次开发282

第十章通用图形系统软件二次开发的一般知识282

二、 图形系统软件二次开发工作的主要内容283

二、 应用软件系统的分析与设计289

一、 概述289

一、 选择屏蔽289

10-3 CAD应用软件开发的一般步骤和方法289

三、 设计次料的数据处理方法294

四、 应用软件用户界面的设计与开发298

习题307

11-1 DXF言语件的结构及接口程序308

一、 DXF文件的结构308

第十一章通用图形软件系统数据文件接口及开发308

二、 DXF文件接口程序317

11-2 CADL文件格式和接口程序323

一、 概述323

二、 CADL言语件的数据图素324

三、 CADL言语件的特点和接口程序329

11-3 一个多功能图形接口软件的设计与使用334

一、 概述334

二、 七位图形数据文件335

三、 BSKEY信息处理数据结构336

四、 图形数据程序的编写337

五、 BSKEY的使用方法341

六、 用BSKEY开发CAD应用软件的一般方法345

习题345

12-1 图形系统软件操作界面用户化346

一、 AutoCAD菜单文件及编写346

第十二章通用图形系统的用户化开发346

二、 CADKEY的宏文件及数字化仪菜单的建立356

12-2 操作指令集成361

一、 命令组文件和幻灯文件361

二、 CADKEY的宏指令364

12-3 用户专用图形数据库开发366

一、 形的定义367

二、 形文件生成与形实体的插入369

三、 形的应用和接口程序370

12-4 嵌入式语言AutoLisp及其应用373

一、 概述373

二、 AutoLisp 的程序结构374

三、 AutoLisp 的函数377

四、 AutoLisp 应用举例390

习题396

附录一 矩阵及其运算规则397

附录二 行编辑程序EDLIN简介401

附录三 常用DOS命令简介403