《计算机图形学原理与应用》求取 ⇩

基础篇1

第一章　什么是计算机图形学1

第一节　计算机图形学研究的内容1

一、计算机图形学的基本内容1

二、图形学、图象处理与模式识别3

三、图形学与CAD/CAM技术4

四、当前图形学所研究的课题5

1．几何造型技术研究6

2．三维信息重建技术研究6

3．三维空间布局技术研究6

4．图形数据库系统的开发6

第二节　计算机图形系统的硬件6

一、计算机7

1．异步通讯控制器7

2．联接方法8

二、图形输入设备9

1．字符键盘9

2．坐标数字化仪9

3．光笔11

4．鼠型器11

三、图形输出设备12

1．图形显示器12

2．绘图仪15

第三节　计算机图形学的发展历史17

一、计算机图形学的过去17

二、计算机图形学的现在18

三、计算机图形学与其它技术的结合20

1．与数据库技术20

2．与人工智能20

3．与自动控制技术20

第四节　计算机图形学的应用领域21

习题一23

第二章　二维图形生成原理24

第一节　直线段的生成25

一、三种常用的坐标系25

1．用户坐标系25

2．设备坐标系26

3．规格化坐标系26

二、直线生成算法与算法分析29

1．逐点比较法30

2．正负法36

3．DDA法42

4．Bresenham算法45

5．四种算法比较46

三、直线产生的质量标准50

1．逼近度50

2．终点准确性51

3．速度52

四、由直线组成的直线图形52

第二节　曲线段的生成54

一、圆弧的生成算法55

1．逐点比较法55

2．DDA法60

3．角度DDA法62

4．正负法64

二、一般平面二次曲线的生成算法68

1．一般平面二次曲线的拟合生成法68

2．几种特殊形状的二次曲线71

三、平面自由曲线的生成算法77

1．三次样条曲线生成算法78

2．三次参数样条曲线88

3．Bézier曲线生成算法92

4．B样条曲线生成算法108

5．Bézier曲线与B样条曲线127

第三节　二维图形变换130

一、二维图形的几何变换131

1．基本的几何变换形式131

2．几何的变换实质133

3．基本几何变换的数学表示形式135

4．几何变换的若干性质144

5．几何变换的程序设计149

二、二维几何变换的级联150

1．几何变换级联的表示150

2．常用的几种级联变换151

第四节　二维图形的输出157

一、窗口区与视图区157

二、窗口与视图的坐标变换159

三、二维图形的裁剪160

1．直线段的裁剪161

2．多边形的裁剪166

习题二169

第三章　三维图形生成原理170

第一节　三维坐标系及点、线、面的表示170

一、三维直线段的定义172

二、两向量之间的夹角174

三、平面的定义174

四、平面与直线的交点175

五、点到平面的距离175

六、两线段交点的计算176

七、三平面交点的计算177

八、两平面交线的计算179

九、面的函数表示与应用180

第二节　三维自由曲面的生成算法181

一、双三次样条曲面183

1．定义域的拓广183

2．函数式的拓广183

3．插值性的拓广184

4．连续性的拓广184

二、Coons曲面185

1．双三次Coons曲面的定义188

2．双三次Coons曲面的拚接192

三、Bézier曲面197

1．定义198

2．几个低次的Bézier曲面198

3．双三次Bézier曲面的性质及拚接202

4．双三次Bézier曲面与双三次Coons曲面的等价210

四、B样条曲面212

1．定义212

2．双三次B样条曲面的拚接218

五、双三次Coons曲面、Bézier曲面、B样条曲面比较220

第三节　三维图形的几何变换221

一、三维平移变换222

二、三维比例变换223

三、三维错切变换224

四、三维反射变换224

五、三维旋转变换226

六、坐标系的变换231

七、绕空间任意轴的三维旋转234

第四节　三维投影变换240

一、正投影241

1．H面正投影241

2．V面正投影242

3．W面正投影242

4．三视图246

二、轴测投影250

1．正轴测投影250

2．斜轴测投影260

三、透视投影266

1．平行线段的透视变换269

2．三维实体的透视投影275

习题三286

应用篇287

第四章　图形设备接口软件的开发287

第一节　概述287

第二节　基本思想288

第三节　PLOT.LIB接口软件包介绍289

一、适用范围289

二、DMP系列绘图仪289

第四节　DMP系列绘图机命令289

第五节　PLOT.LIB软件包的程序设计294

一、初始化子程序294

二、绘制自由曲线子程序297

三、PLOT.LIB的使用298

四、注意事项298

五、一个实例299

第五章　平面多面体造型系统300

第一节　概述300

一、PDLS系统300

1．系统的功能300

2．硬件环境与基础软件301

二、三维模型的建立301

第二节　隐藏线的判断与消除302

一、凸多面体的消隐303

二、凹多面体的消隐306

第三节　结论312

第六章　二次曲面体造型系统313

第一节　概述313

第二节　国际上主要系统简述316

一、PADL系统317

二、TIPS系统317

三、BUILD系统318

第三节　连续法几何造型的基本思想319

第四节　连续法几何造型的基本理论322

一、坐标系322

二、一般二次曲面的代数方程表示327

三、代数方程在二个坐标系下的表示328

四、曲面相交331

五、点的有效性345

六、体素自身的轮廓线选择349

七、消隐算法及其复杂性分析356

八、交线输出显示算法及算法复杂度分析365

九、体素相减规则373

第五节　系统的构造与实现374

一、数据结构374

二、体素相交的粗判断380

三、系统流程382

四、系统的结构及程序名和功能对照表382

第六节　结论385

一、系统的主要特点385

二、系统的主要缺陷以及改进方法387

附录A　IBM-PC机高级BASICA绘图语句简介390

附录B　常用的图形变换矩阵395

参考文献400