计算机图形学实用教程(第3版)(工业和信息化部“十二五”规划教材)

图书标准信息

• 作者 苏小红 编
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2014-09
• 版次 3
• ISBN 9787115361035
• 定价 49.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 366页
• 字数 99999千字

【内容简介】

　　本书是《计算机图形学实用教程》的第3版，是工业和信息化部十二五规划教材及黑龙江省省级精品课程配套教材。

  全书由12章组成，内容主要包括绪论、交互式计算机图形处理系统、基本图形生成算法、自由曲线和曲面、图形变换与裁剪、实体几何造型基础、自然景物模拟与分形艺术、真实感图形显示、颜色科学基础及其应用、计算机动画、基于图像的三维重建、虚拟现实技术及其应用实例等。

  本书内容丰富，可作为本科生或研究生计算机图形学课程的教学用书或学生自学的参考书。本书还将为任课教师免费提供电子课件和书中部分算法的源程序（可按前言提供的联系方式索取）。

【目录】

第1章  绪论  1.1  计算机图形学的研究内容及其与相关学科的关系    1.1.1  什么是计算机图形学    1.1.2  计算机图形学的研究内容    1.1.3  计算机图形学与其他相关学科的关系  1.2  计算机图形学的发展与应用    1.2.1  计算机图形学的发展简史和发展方向    1.2.2  计算机图形学的应用领域  1.3  本章小结  习题1第2章  交互式计算机图形处理系统  2.1  交互式计算机图形系统的组成  2.2  图形输入设备    2.2.1  一般输入设备    2.2.2  图形输入设备    2.2.3  D图形输入设备  2.3  视频显示设备    2.3.1  光栅扫描显示器    2.3.2  光栅扫描显示系统    2.3.3  CRT显示器的现在与未来    2.3.4  平板显示器    2.3.5  三维立体显示技术    2.3.6  新一代显示器  2.4  图形绘制设备    2.4.1  绘图仪    2.4.2  打印机    2.4.3  D打印机  2.5  虚拟现实中的动态交互感知设备  2.6  OpenGL图形标准    2.6.1  OpenGL简介    2.6.2  OpenGL的主要特点和功能    2.6.3  OpenGL的工作流程    2.6.4  OpenGL开发库的基本组成    2.6.5  如何在Visual  C++环境中使用OpenGL库函数  2.7  本章小结  习题2第3章  基本图形生成算法  3.1  直线的扫描转换    3.1.1  光栅图形中点的表示    3.1.2  绘制直线的要求    3.1.3  数值微分画线法    3.1.4  中点画线法    3.1.5  Bresenham画线算法  3.2  圆和圆弧的扫描转换    3.2.1  圆的特性    3.2.2  数值微分画圆法    3.2.3  中点画圆法    3.2.4  Bresenham画圆算法    3.2.5  多边形逼近画圆法  3.3  线宽与线型的处理    3.3.1  线宽的处理    3.3.2  线型的处理  3.4  实区域填充算法    3.4.1  实区域填充算法的基本思路    3.4.2  一般多边形的填充过程及其存在的问题    3.4.3  有序边表算法    3.4.4  边填充算法    3.4.5  简单的种子填充算法    3.4.6  扫描线种子填充算法  3.5  图形反走样技术    3.5.1  光栅图形的走样现象及其原因    3.5.2  常用反走样技术    3.5.3  Bresenham  区域反走样算法  3.6  本章小结  习题3第4章  自由曲线和曲面  4.1  计算机辅助几何设计概述    4.1.1  CAGD的研究内容    4.1.2  对形状数学描述的要求    4.1.3  自由型曲线和曲面的一般设计过程和数学表示    4.1.4  自由曲线曲面的发展历程  4.2  参数样条曲线    4.2.1  线性插值与抛物线插值    4.2.2  参数样条曲线与样条插值  4.3  Bézier曲线    4.3.1  Bézier曲线的数学表示    4.3.2  Bézier曲线的性质    4.3.3  常用的Bézier曲线    4.3.4  Bézier曲线的拼接    4.3.5  de  Casteljau递推算法    4.3.6  反求Bézier曲线控制点    4.3.7  有理Bézier曲线  4.4  B样条曲线    4.4.1  问题的提出    4.4.2  B样条曲线的数学表示    4.4.3  二次B样条曲线    4.4.4  三次B样条曲线    4.4.5  B样条曲线的几种特殊情况    4.4.6  反求B样条曲线控制顶点    4.4.7  均匀B样条、准均匀B样条与非均匀B样条    4.4.8  B样条曲线的离散生成——deBoor分割算法    4.4.9  非均匀有理B样条(NURBS)曲线  4.5  自由曲面    4.5.1  参数多项式曲面    4.5.2  Coons曲面    4.5.3  Bézier曲面    4.5.4  B样条曲面  4.6  本章小结  习题4第5章  图形变换与裁剪  5.1  窗口视图变换  5.2  二维图形几何变换    5.2.1  二维图形几何变换原理    5.2.2  齐次坐标技术    5.2.3  二维组合变换  5.3  三维图形几何变换    5.3.1  三维空间坐标系    5.3.2  三维图形几何变换    5.3.3  三维图形的组合变换  5.4  投影变换    5.4.1  投影变换的分类    5.4.2  平行投影    5.4.3  透视投影  5.5  二维线段裁剪    5.5.1  矩形窗口裁剪算法    5.5.2  圆形窗口裁剪算法    5.5.3  多边形窗口裁剪算法  5.6  多边形的裁剪    5.6.1  Sutherland-Hodgman算法    5.6.2  Weiler-Atherton算法  5.7  三维线段裁剪    5.7.1  平行投影中的三维裁剪    5.7.2  透视投影中的三维裁剪  5.8  本章小结  习题5第6章  实体几何造型基础  6.1  多面体模型和曲面模型    6.1.1  多面体模型    6.1.2  曲面模型  6.2  线框模型、表面模型和实体模型  6.3  实体几何造型系统的发展  6.4  实体的定义与运算    6.4.1  实体的定义    6.4.2  欧拉公式与欧拉运算    6.4.3  实体的正则集合运算  6.5  实体的表示方法    6.5.1  实体的边界表示    6.5.2  实体的分解表示    6.5.3  实体的构造实体几何表示    6.5.4  实体的扫描表示    6.5.5  实体的元球表示  6.6  本章小结  习题6第7章  自然景物模拟与分形艺术  7.1  分形几何的基础知识    7.1.1  分形几何学的产生    7.1.2  分形维数与分形几何    7.1.3  什么是分形  7.2  分形图形的生成方法    7.2.1  随机插值模型    7.2.2  迭代函数系统    7.2.3  L系统    7.2.4  粒子系统  7.3  Julia集与Mandelbrot集    7.3.1  概述    7.3.2  Julia集与Mandelbrot集    7.3.3  广义Julia集与Mandelbrot集  7.4  复平面域的Newton-Raphson方法    7.4.1  概述    7.4.2  改进的Newton-Raphson方法生成分形艺术图形  7.5  自然景物模拟实例    7.5.1  分形山模拟实例    7.5.2  植物形态模拟实例    7.5.3  雨雪现象的模拟实例    7.5.4  液态流体模拟实例    7.5.5  气态流体模拟实例  7.6  本章小结  习题7第8章  真实感图形显示  8.1  三维图形显示的基本流程  8.2  取景变换  8.3  隐藏面的消除    8.3.1  背面剔除算法    8.3.2  画家算法    8.3.3  Weiler-Atherton算法    8.3.4  BSP树算法    8.3.5  深度缓冲器算法    8.3.6  扫描线Z缓冲器算法    8.3.7  区间扫描线算法    8.3.8  Warnock算法    8.3.9  光线投射算法  8.4  阴影生成  8.5  基本光照模型    8.5.1  环境光模型    8.5.2  Lambert漫反射模型    8.5.3  镜面反射和Phong模型    8.5.4  简单的透明模型  8.6  整体光照模型  8.7  多边形表示的明暗处理    8.7.1  Gouraud明暗处理    8.7.2  Phong明暗处理  8.8  半色调技术    8.8.1  模式单元法    8.8.2  抖动技术  8.9  光线跟踪技术    8.9.1  光线跟踪的基本原理    8.9.2  光线跟踪的求交计算  8.10  纹理细节模拟    8.10.1  纹理分类    8.10.2  颜色纹理    8.10.3  几何纹理    8.10.4  过程纹理  8.11  本章小结  习题8第9章  颜色科学基础及其应用  9.1  颜色的基本知识    9.1.1  颜色的基本概念    9.1.2  视觉现象    9.1.3  颜色视觉的机理  9.2  常用的颜色空间    9.2.1  与图形处理相关的颜色空间    9.2.2  与设备无关的颜色空间    9.2.3  电视系统颜色空间  9.3  色彩设计    9.3.1  色彩的情感    9.3.2  面向色彩设计的HSV颜色模型    9.3.3  HSV与RGB的相互转换及其应用    9.3.4  数字图像颜色类型  9.4  颜色再现与色彩管理    9.4.1  颜色再现的目标    9.4.2  颜色再现的科学性与艺术性    9.4.3  颜色再现质量的评价    9.4.4  为什么要进行色彩管理    9.4.5  基于ICC标准的色彩管理    9.4.6  色彩管理系统分类  9.5  基于ICC  Profile的色彩管理    9.5.1  ICC  Profile的类型及文件结构    9.5.2  基于ICC  Profile的颜色空间变换    9.5.3  ICC  Profile的局限性  9.6  色彩匹配    9.6.1  彩色喷墨打印机工作原理    9.6.2  影响色彩匹配质量的因素分析    9.6.3  色彩匹配的难点    9.6.4  常用的色彩匹配方法  9.7  黑色生成与灰度平衡  9.8  本章小结  习题9第10章  计算机动画  10.1  动画技术的起源、发展与应用    10.1.1  动画技术的起源与发展    10.1.2  计算机动画的应用    10.1.3  计算机动画的未来  10.2  传统动画    10.2.1  什么是动画    10.2.2  传统动画片的制作过程    10.2.3  动作特效与画面切换方式  10.3  计算机动画    10.3.1  计算机在动画中所起的作用    10.3.2  计算机动画系统的分类    10.3.3  计算机辅助二维动画    10.3.4  计算机辅助三维动画    10.3.5  实时动画和逐帧动画  10.4  计算机动画中的常用技术    10.4.1  关键帧技术    10.4.2  样条驱动技术    10.4.3  Morphing和FFD变形技术    10.4.4  运动捕获技术    10.4.5  其他动画技术  10.5  动画文件格式    10.5.1  GIF格式    10.5.2  FLI/FLC格式    10.5.3  SWF格式    10.5.4  AVI格式    10.5.5  MOV格式  10.6  计算机上的二维动画软件简介  10.7  常用的三维动画软件简介    10.7.1  3D  Studio与3ds  Max    10.7.2  Softimage  3D    10.7.3  Maya  3D    10.7.4  LIGHTWAVE  3D  10.8  本章小结  习题10第11章  基于图像的三维重建  11.1  基于图像的三维重建技术简介    11.1.1  明暗恢复形状法    11.1.2  纹理恢复形状法    11.1.3  光度立体学方法    11.1.4  运动图像序列法    11.1.5  立体视觉法    11.1.6  各种三维重建方法的比较  11.2  基于图像三维重建的基本步骤  11.3  图像采集及摄像机定标    11.3.1  图像采集    11.3.2  图像预处理    11.3.3  摄像机定标  11.4  特征提取与匹配    11.4.1  特征提取    11.4.2  特征匹配  11.5  重建三维轮廓  11.6  恢复模型的视觉外观  11.7  本章小结  习题11第12章  虚拟现实技术及其应用实例  12.1  虚拟人体及其运动仿真    12.1.1  虚拟人几何建模    12.1.2  虚拟人运动控制  12.2  虚拟战场建模与仿真    12.2.1  虚拟战场环境的构成    12.2.2  地形模型的建立    12.2.3  虚拟兵力建模    12.2.4  战场特效建模    12.2.5  战场仿真系统  12.3  虚拟机器人仿真    12.3.1  人在回路中的仿真系统    12.3.2  空间机器人建模    12.3.3  遥控操作仿真系统  12.4  本章小结  习题12参考文献