高等学校通用教材：计算机图形学及实用编程技术

图书标准信息

• 作者 李春雨 著
• 出版社 北京航空航天大学出版社
• 出版时间 2009-03
• 版次 1
• ISBN 9787811245585
• 定价 28.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 286页
• 字数 480千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 高等学校通用教材

【内容简介】

《计算机图形学及实用编程技术》分上、下篇，共13章。上篇介绍计算机图形学的原理、算法及实现，即从基本图形的生成，由简单到复杂，由二维到多维，循序渐进。下篇介绍基于MFC和OpenGL的实用图形编程技术，学以致用，并起到举一反三的作用。内容为：计算机图形学的概念、发展、应用和软硬件系统；直线、圆、椭圆基本图形的生成、曲线及区域的填充；几何图形的投影与变换；图形裁剪、消隐处理；光照模型和图案映射等真实感生成技术，图像处理的基本知识，并用VC++进行交互式图形设计实例。在多年教学、科研和科技开发的基础上，从计算机图形学的理论高度和计算机绘图的实用角度来研究、编写《计算机图形学及实用编程技术》。
《计算机图形学及实用编程技术》可作为计算机、以及航空航天领域、机械、电子、建筑等专业的本科生教材，也可作为相关工程人员的参考书。

【目录】

上篇
第1章计算机图形学基本知识
1.1概述2
1.1.1计算机图形学的概念2
1.1.2计算机图形学的研究内容2
1.1.3计算机图形学与图像处理的关系3
1.2计算机图形学的发展3
1.2.1计算机图形学的发展简史3
1.2.2计算机图形学的发展动向5
1.3计算机图形学的应用7
1.4计算机图形系统9
1.4.1计算机图形系统硬件9
1.4.2计算机图形系统软件10
习题10

第2章基本图形的生成与计算
2.1直线的生成算法11
2.1.1直线的DDA算法11
2.1.2直线的Bresenham算法12
2.2二次曲线15
2.2.1圆弧和椭圆弧的拟合法15
2.2.2二次曲线的参数拟合法23
2.3自由曲线28
2.3.1抛物线参数样条曲线29
2.3.2Hermite曲线30
2.3.3三次参数样条曲线34
2.3.4Bezier曲线37
2.3.5B样条曲线41
2.4字符的生成44
2.4.1基础知识44
2.4.2扫描线填色算法45
2.4.3种子填色算法51
2.5区域填充52
2.5.1点阵式字符53
2.5.2矢量式字符53
2.5.3方向编码式字符53
2.5.4轮廓字型技术54
2.6图形的剪裁55
2.6.1直线的剪裁55
2.6.2多边形的剪裁59
2.6.3字符串的剪裁63
习题64

第3章图形变换
3.1二维图形的几何变换66
3.1.1二维图形的几何基本变换66
3.1.2二维图形几何变换的表示69
3.1.3错切变换71
3.1.4组合变换71
3.2窗口视图变换73
3.2.1用户域和窗口区73
3.2.2显示器域和视图区74
3.2.3窗口区和视图区的坐标变换74
3.2.4从规格化坐标（NDC）到设备坐标（DC）的变换75
3.3三维图形的几何变换77
3.3.1变换矩阵77
3.3.2平移变换77
3.3.3比例变换78
3.3.4绕坐标轴的旋转变换78
3.3.5绕任意轴的旋转变换79
3.4形体的投影变换81
3.4.1投影变换分类81
3.4.2正平行投影（三视图）81
3.4.3斜平行投影82
3.4.4透视投影83
3.4.5投影空间88
3.4.6用户坐标系到观察坐标系的转换89
3.4.7规格化裁剪空间和图像空间90
3.5三维线段裁剪94
习题95

第4章数据接口与交换标准
4.1GKS元文件标准GKSM97
4.1.1GKSM功能97
4.1.2GKSM生成97
4.1.3GKSM输入99
4.2计算机图形元文件标准CGM100
4.2.1CGM功能100
4.2.2CGM描述100
4.3计算机图形接口标准CGI102
4.3.1CGI功能102
4.3.2光栅功能集104
4.4基本图形交换规范标准IGES104
4.4.1IGES功能104
4.4.2IGES元素105
4.4.3IGES文件结构109
4.5DXF数据接口111
4.5.1DXF文件结构111
4.5.2阅读图形交换文件112
4.5.3利用图形交换文件提取实体数据114
4.6产品数据表达与交换标准STEP116
4.6.1STEP的组成117
4.6.2产品模型信息结构118
4.6.3几何与拓扑表示120
习题121

第5章三维形体的表示
5.1曲面的表示122
5.1.1孔斯（Coons）曲面123
5.1.2贝塞尔（Bezier）曲面127
5.1.3B样条曲面130
5.1.4曲面片的连接131
5.2实体的表示131
5.2.1几何元素的定义132
5.2.2实体的线框表示133
5.2.3实体的定义和正则形体134
5.2.4正则集合运算及集合成员分类136
5.2.5实体的边界表示138
5.2.6扫描表示法143
5.2.7构造的实体几何法144
5.2.8八叉树表示法146
5.3其他三维造型法147
5.3.1特征表示147
5.3.2分形几何表示148
5.3.3体绘制技术151
5.3.4从二维图像信息构造三维形体152
习题152

第6章真实感图形显示
6.1线消隐154
6.1.1消隐的基础知识154
6.1.2凸多面体的隐藏线消除155
6.1.3凹多面体的隐藏线消除155
6.2面消隐157
6.2.1区域排序算法157
6.2.2深度缓存（Zbuffer）算法157
6.2.3扫描线算法158
6.3光照模型159
6.3.1光源特性和物体表面特性159
6.3.2光照模型及其实现160
6.3.3明暗的光滑处理163
6.4表面图案与纹理164
6.4.1表面图案的描绘164
6.4.2表面纹理的描绘166
6.5颜色空间167
6.5.1颜色的基本概念167
6.5.2CIE色度图168
6.5.3几种常用的颜色模型169
习题171

第7章图像处理
7.1图像基础172
7.1.1图像的表示173
7.1.2采样和量化174
7.1.3图像文件的数据结构175
7.2图像变换177
7.2.1离散傅里叶变换177
7.2.2快速傅里叶变换178
7.3图像增强180
7.3.1空域增强180
7.3.2频域增强181
7.4图像恢复与压缩编码182
7.4.1图像恢复183
7.4.2图像编码184
7.5图像分割186
7.5.1四类图像分割技术186
7.5.2阈值分割法188
7.6应用实例——储粮害虫图像识别189
习题193

下篇
第8章基于MFC的图形编程基础
8.1图形软件的MFC实现方法195
8.1.1建立工程myvc195
8.1.20nDraw成员函数197
8.2CDC类198
8.2.1CDC类中常用的成员函数199
8.2.2CDC类的派生类200
8.2.3CDC类的调用函数201
8.3基本图元的绘制方法202
8.3.1绘制点、直线、矩形202
8.3.2绘制简单曲线204
8.3.3文本的绘制205
8.4图形设备接口GDI206
8.4.1GDI对象206
8.4.2库存GDI对象207
8.4.3CPen类的使用208
8.4.4CBrush类的使用210
8.4.5CFont类的使用212
8.5Windows映射模式与窗口视区变换214
8.5.1Windows中定义的映射模式214
8.5.2Windows映射模式设置215
8.5.3窗口和视口219
习题220

第9章基于MFC的交互绘图
9.1鼠标绘图221
9.1.1如何响应鼠标消息221
9.1.2绘图模式的设置223
9.2用鼠标绘制圆225
9.3通过对话框绘图228
习题232

第10章OpenGL基础知识和实验框架的建立
10.1OpenGL基础知识和功能介绍233
10.1.1OpenGL的简单介绍233
10.1.2OpenGL工作流程234
10.1.3OpenGL图形操作步骤235
10.1.4Windows下的OpenGL函数235
10.1.5OpenGL基本功能236
10.1.6Windows下OpenGL的结构237
10.2OpenGL的程序框架237
10.2.1建立非控制台的Windows程序框架238
10.2.2建立OpenGL框架239
10.2.3建立OpenGL框架的类文件239
10.2.4完善Windows框架243
10.2.5程序间的相互关系246
习题247

第11章OpenGL的基本图形
11.1OpenGL库函数命名方式248
11.2基本图形249
11.3几何变换254
11.4辅助库物体255
11.5在OpenGL中显示图形255
11.6建立物体类文件258
11.7本章程序结构260
习题262

第12章OpenGL的组合图形及光照和贴图
12.1飞机模型263
12.1.1构造飞机264
12.1.2程序注释265
12.1.3增加动感265
12.2贴图266
12.2.1调入图形文件266
12.2.2给模型贴图267
12.2.3自定义长方体BOX269
12.3又一个组合图形270
12.4使用灯光271
12.4.1OpenGL光组成271
12.4.2创建光源272
12.4.3启动光照273
12.4.4在程序中使用光源273
12.5本章程序结构274
习题275

第13章摄像漫游与OpenGL的坐标变换
13.1摄像机+漫游276
13.1.1原理276
13.1.2漫游程序277
13.1.3漫游程序注释278
13.1.4漫游相关定义278
13.2地面279
13.2.1网格地面279
13.2.2边界设定280
13.2.3使用摄像机281
13.3OpenGL中的坐标变换282
13.3.1从三维空间到二维平面——相机模拟282
13.3.2视点变换282
13.3.3模型变换284
13.3.4投影变换284
13.3.5视口变换285
13.3.6其他必要的矩阵操作285
习题286
参考文献