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第一章 绪论1

1．1 图形的定义与表示1

1．1．1 图形的定义1

1．1．2 图形的表示1

第一章 绪论1

1．1 图形的定义与表示1

1．1．2 图形的表示1

1．1．1 图形的定义1

1．2．2 计算机图形学的确立及发展2

1．2．1 计算机图形学的研究内容2

1．2 计算机图形学的发展及应用2

1．2 计算机图形学的发展及应用2

1．2．1 计算机图形学的研究内容2

1．2．2 计算机图形学的确立及发展2

1．2．3 计算机图形学的应用3

1．2．3 计算机图形学的应用3

1．3 图形显示器与显示处理系统4

1．3．1 阴级射线管4

1．3 图形显示器与显示处理系统4

1．3．1 阴级射线管4

1．3．2 随机扫描与光栅扫描8

1．3．2 随机扫描与光栅扫描8

1．3．3 向量图形显示系统9

1．3．3 向量图形显示系统9

1．3．4 光栅图形显示系统10

1．3．4 光栅图形显示系统10

习题13

习题13

2．1 二维图形几何变换15

2．1 二维图形几何变换15

2．1．1 二维图形几何变换的原理15

数学篇15

数学篇15

第二章 图形变换15

第二章 图形变换15

2．1．1 二维图形几何变换的原理15

2．1．2 齐次坐标技术19

2．1．2 齐次坐标技术19

2．1．3 二维几何变换的矩阵表示20

2．1．3 二维几何变换的矩阵表示20

2．1．4 二维组合变换21

2．1．4 二维组合变换21

2．1．5 二维几何变换的一般形式与性质22

2．1．5 二维几何变换的一般形式与性质22

2．1．6 变换效率24

2．1．6 变换效率24

2．2 三维图形几何变换25

2．2．1 三维空间坐标系25

2．2．2 三维图形几何变换25

2．2 三维图形几何变换25

2．2．1 三维空间坐标系25

2．2．2 三维图形几何变换25

2．2．3 三维几何组合变换28

2．2．3 三维几何组合变换28

2．2．4 线性变换30

2．2．4 线性变换30

2．3．1 几个坐标系31

2．3．2 窗口、视口及剪取31

2．3 二维视见变换31

2．3 二维视见变换31

2．3．1 几个坐标系31

2．3．2 窗口、视口及剪取31

2．3．3 视见变换过程与表示32

2．3．3 视见变换过程与表示32

2．4 三维投影变换34

2．4．1 投影的分类34

2．4 三维投影变换34

2．4．1 投影的分类34

2．4．2 正投影35

2．4．2 正投影35

2．4．3 透视投影42

2．4．3 透视投影42

2．5 三维观察变换48

2．5 三维观察变换48

2．5．1 三维观察坐标系与空间观察体48

2．5．1 三维观察坐标系与空间观察体48

2．5．2 平行投影的三维观察过程55

2．5．2 平行投影的三维观察过程55

2．5．3 透视投影的三维观察过程56

2．5．3 透视投影的三维观察过程56

2．5．4 规格化的图形空间57

2．5．4 规格化的图形空间57

小结58

小结58

习题59

习题59

第三章 曲线61

3．1 曲线的表示及要求61

3．1．1 非参数曲线与参数曲线61

3．1 曲线的表示及要求61

第三章 曲线61

3．1．1 非参数曲线与参数曲线61

3．1．2 形状描述的要求63

3．1．2 形状描述的要求63

3．2．1 参数三次曲线的表示（paramentric cubic curve）65

3．2 参数三次曲线65

3．2 参数三次曲线65

3．2．1 参数三次曲线的表示（paramentric cubic curve）65

3．2．2 参数三次曲线的参数空间67

3．2．2 参数三次曲线的参数空间67

3．2．3 参数三次曲线的混合函数68

3．2．3 参数三次曲线的混合函数68

3．2．4 参数三次曲线的切矢70

3．2．4 参数三次曲线的切矢70

3．2．5 重新参数化71

3．2．5 重新参数化71

3．2．6 确定一条参数三次曲线73

3．2．6 确定一条参数三次曲线73

3．3．1 样条及样条函数76

3．3 三次样条曲线76

3．3 三次样条曲线76

3．3．1 样条及样条函数76

3．3．2 非参数三次样条曲线77

3．3．2 非参数三次样条曲线77

3．3．3 参数三次样条曲线80

3．3．3 参数三次样条曲线80

3．4 Bezier曲线83

3．4．1 Bezier曲线的数学表示与性质83

3．4．1 Bezier曲线的数学表示与性质83

3．4 Bezier曲线83

3．4．2 Bezier曲线的计算87

3．4．2 Bezier曲线的计算87

3．4．3 三次Bezier曲线与Bezier样条曲线88

3．4．3 三次Bezier曲线与Bezier样条曲线88

3．5 B—样条曲线89

3．5 B—样条曲线89

3．5．1 B—样条曲线的数学表示与性质90

3．5．1 B—样条曲线的数学表示与性质90

3．5．2 B—样条曲线的分类92

3．5．2 B—样条曲线的分类92

3．5．3 均匀B—样条曲线93

3．5．3 均匀B—样条曲线93

3．5．4 准均匀B—样条曲线96

3．5．4 准均匀B—样条曲线96

3．5．5 三次B—样条曲线反算97

3．5．5 三次B—样条曲线反算97

3．6．1 有理B—样条曲线的数学表示与性质98

3．6 有理B—样条曲线98

3．6．1 有理B—样条曲线的数学表示与性质98

3．6 有理B—样条曲线98

3．6．2 有理B—样条曲线的几何性质与优缺点99

3．6．2 有理B—样条曲线的几何性质与优缺点99

小结101

习题101

习题101

小结101

第四章 曲面104

4．1 双三次曲面104

4．1．1 曲面片及曲面片的参数表示104

4．1．1 曲面片及曲面片的参数表示104

4．1 双三次曲面104

第四章 曲面104

4．1．2 曲面的代数形式和几何形式106

4．1．2 曲面的代数形式和几何形式106

4．1．3 曲面的混合函数和参数空间111

4．1．3 曲面的混合函数和参数空间111

4．1．4 曲面片的重新参数化和分割114

4．1．4 曲面片的重新参数化和分割114

4．1．5 曲面片的其它形式117

4．1．5 曲面片的其它形式117

4．1．6 常用的参数曲面119

4．1．6 常用的参数曲面119

4．1．7 组合曲面122

4．1．7 组合曲面122

4．2 Bezier曲面124

4．2 Bezier曲面124

4．2．1 Bezier曲面片的数学表示124

4．2．1 Bezier曲面片的数学表示124

4．2．2 两个双三次Bezier曲面片的组合126

4．2．2 两个双三次Bezier曲面片的组合126

4．3．1 B—样条曲面片的数学表示127

4．3 B—样条曲面127

4．3 B—样条曲面127

4．3．1 B—样条曲面片的数学表示127

4．3．2 B—样条曲面片的优点128

4．3．2 B—样条曲面片的优点128

小结128

小结128

习题129

习题129

5．1．1 光栅扫描转换131

5．1．1 光栅扫描转换131

5．1 引言131

第五章 光栅图形的基本算法131

算法篇131

第五章 光栅图形的基本算法131

5．1 引言131

算法篇131

5．1．2 描绘直线图形的要求132

5．1．2 描绘直线图形的要求132

5．2．1 增量DDA算法133

5．2．1 增量DDA算法133

5．2 直线扫描转换算法133

5．2 直线扫描转换算法133

5．2．2 Bresenham直线算法136

5．2．2 Bresenham直线算法136

5．3．1 一般方法140

5．3 圆扫描转换算法140

5．3．1 一般方法140

5．3 圆扫描转换算法140

5．3．2 Bresenham圆弧算法142

5．3．2 Bresenham圆弧算法142

5．4 区域填充144

5．4 区域填充144

5．4．1 区域的定义和类型145

5．4．2 注入填充算法145

5．4．1 区域的定义和类型145

5．4．2 注入填充算法145

5．4．3 边界填充算法146

5．4．3 边界填充算法146

5．5．1 利用顶点表与扫描线的相关性147

5．5 多边形扫描转换算法147

5．5 多边形扫描转换算法147

5．5．1 利用顶点表与扫描线的相关性147

5．5．2 利用边连贯性的扫描线算法148

5．5．2 利用边连贯性的扫描线算法148

小结150

习题150

小结150

习题150

第六章 裁剪151

6．1 二维裁剪151

第六章 裁剪151

6．1．1 二维裁剪151

6．1．1 二维裁剪151

6．1 二维裁剪151

6．1．2 科恩-萨塞兰德算法153

6．1．2 科恩-萨塞兰德算法153

6．1．3 中点分割算法154

6．1．3 中点分割算法154

6．1．4 Cyrus-Beck算法156

6．1．4 Cyrus-Beck算法156

6．2 多边形裁剪163

6．2 多边形裁剪163

6．2．1 逐边裁剪法164

6．2．1 逐边裁剪法164

6．2．2 双边裁剪法165

6．2．2 双边裁剪法165

6．3 三维裁剪169

6．3 三维裁剪169

6．4 文本裁剪171

6．4 文本裁剪171

小结172

习题172

小结172

习题172

7．1 引言174

第七章 隐藏线和隐藏面的消除174

第七章 隐藏线和隐藏面的消除174

7．1 引言174

7．2 浮动水平算法175

7．2．1 算法的基本思想175

7．2 浮动水平算法175

7．2．1 算法的基本思想175

7．2．2 算法的伪码表示179

7．2．2 算法的伪码表示179

7．3 罗伯茨算法183

7．3．1 算法的数学基础及有关概念183

7．3．1 算法的数学基础及有关概念183

7．3 罗伯茨算法183

7．3．2 算法的步骤196

7．3．2 算法的步骤196

7．3．3 一个应用实例198

7．3．3 一个应用实例198

7．4 Z缓冲区算法206

7．4 Z缓冲区算法206

7．5 画家算法208

7．5 画家算法208

7．6．1 观察窗口与多边形关系测试212

7．6 区域分割算法212

7．6 区域分割算法212

7．6．1 观察窗口与多边形关系测试212

7．6．2 Warnock消隐算法215

7．6．2 Warnock消隐算法215

7．6．3 对Warnock算法的一些改进办法220

7．6．3 对Warnock算法的一些改进办法220

7．6．4 Weiler-Atherton消隐算法222

7．6．4 Weiler-Atherton消隐算法222

7．6．5 Catmull曲面分割算法224

7．6．5 Catmull曲面分割算法224

7．7 扫描线消隐算法226

7．7 扫描线消隐算法226

7．7．1 Z缓冲器扫描线算法226

7．7．1 Z缓冲器扫描线算法226

7．7．2 区间扫描线算法230

7．7．2 区间扫描线算法230

小结236

小结236

习题237

习题237

8．1．1 一个简单的光照模型239

第八章 图形明暗及色彩处理239

8．1 光照模型及处理方法239

8．1．1 一个简单的光照模型239

8．1 光照模型及处理方法239

第八章 图形明暗及色彩处理239

8．1．2 图形表面光强计算244

8．1．2 图形表面光强计算244

8．1．3 阴影的处理247

8．1．3 阴影的处理247

8．2 射线追踪方法250

8．2 射线追踪方法250

8．2．1 考虑透视的整体光照模型250

8．2．1 考虑透视的整体光照模型250

8．2．2 射线追踪算法251

8．2．2 射线追踪算法251

8．2．3 一个射线追踪算法的例子253

8．2．3 一个射线追踪算法的例子253

8．3 彩色模型及处理方法255

8．3．1 亮度等级及中间色调255

8．3 彩色模型及处理方法255

8．3．1 亮度等级及中间色调255

8．3．2 有彩色的颜色257

8．3．2 有彩色的颜色257

8．3．3 CIE色度图258

8．3．3 CIE色度图258

8．3．4 颜色模型260

8．3．4 颜色模型260

习题263

小结263

习题263

小结263

实现篇265

第九章 计算机图形软件技术265

9．1．1 图形信息265

9．1 图形数据结构265

9．1 图形数据结构265

第九章 计算机图形软件技术265

实现篇265

9．1．1 图形信息265

9．1．2 几何模型化266

9．1．2 几何模型化266

9．1．3 图形层次结构270

9．1．3 图形层次结构270

9．2 图形数据库274

9．2 图形数据库274

9．2．1 图形数据库及其特点275

9．2．1 图形数据库及其特点275

9．2．2 图形数据库的结构276

9．2．2 图形数据库的结构276

9．2．3 图形数据库的设计277

9．2．3 图形数据库的设计277

9．3 图形软件系统设计278

9．3．1 图形系统概念化结构278

9．3．1 图形系统概念化结构278

9．3 图形软件系统设计278

9．3．2 图形软件系统的设计原则281

9．3．2 图形软件系统的设计原则281

9．3．3 图形功能程序组的设计282

9．3．3 图形功能程序组的设计282

9．3．4 用户接口及其组成283

9．3．4 用户接口及其组成283

9．3．5 用户模型284

9．3．5 用户模型284

9．3．6 命令语言286

9．3．6 命令语言286

9．3．7 菜单设计289

9．3．7 菜单设计289

9．3．8 其它接口设计技术290

9．3．8 其它接口设计技术290

习题292

小结292

习题292

小结292

第十章 图形软件的标准化293

第十章 图形软件的标准化293

10．1．1 图形软件可移植性问题293

10．1 图形软件的标准化293

10．1 图形软件的标准化293

10．1．1 图形软件可移植性问题293

10．1．2 计算机图形学国际标准制定294

10．1．2 计算机图形学国际标准制定294

10．2．1 图形元文件295

10．2 计算机图形元文件（CGM）295

10．2．1 图形元文件295

10．2 计算机图形元文件（CGM）295

10．2．2 CGM的组成296

10．3 计算机图形设备接口（CGI）296

10．2．2 CGM的组成296

10．3 计算机图形设备接口（CGI）296

10．4 图形核心系统（GKS）299

10．4．1 GKS的概念与系统环境299

10．4 图形核心系统（GKS）299

10．4．1 GKS的概念与系统环境299

10．4．2 GKS的输入与输出302

10．4．2 GKS的输入与输出302

10．4．3 GKS的工作站304

10．4．3 GKS的工作站304

10．4．5 GKS分级实现305

10．4．5 GKS分级实现305

10．4．4 GKS的坐标系和坐标变换305

10．4．4 GKS的坐标系和坐标变换305

10．4．6 GKS的状态与控制306

10．4．6 GKS的状态与控制306

10．5 交互式程序员级层次结构图形系统（PHIGS）307

10．5 交互式程序员级层次结构图形系统（PHIGS）307

10．5．1 PHIGS的基本概念308

10．5．1 PHIGS的基本概念308

10．5．2 PHIGS与GKS的比较310

10．5．2 PHIGS与GKS的比较310

10．6 基本图形交换规范（IGES）311

10．6 基本图形交换规范（IGES）311

小结312

习题312

习题312

小结312

第十一章 计算机动画技术313

11．1 计算机动画综述313

11．1．1 计算机动画的概念和分类313

11．1．1 计算机动画的概念和分类313

11．1 计算机动画综述313

第十一章 计算机动画技术313

11．1．2 动态设计与动态画面的生成315

11．1．2 动态设计与动态画面的生成315

11．2 计算机动画实现方式316

11．2 计算机动画实现方式316

11．3 动画技术中要注意的问题317

11．3 动画技术中要注意的问题317

11．4．1 人工制作卡通动画片的基本过程319

11．4 计算机辅助卡通动画片制作319

11．4 计算机辅助卡通动画片制作319

11．4．1 人工制作卡通动画片的基本过程319

11．4．2 计算机在制作卡通动画片中的作用320

11．4．2 计算机在制作卡通动画片中的作用320

小结322

小结322

习题323

习题323

参考文献324

参考文献324