计算机图形学

图书标准信息

• 作者 Hearn
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2002-01
• ISBN 9787505375932
• 定价 49.00元
• 装帧 平装
• 开本 其他
• 纸张 其他
• 页数 499页

【内容简介】

本书是一本内容丰富、取材新颖的计算机图形学著作，并在其第一版的基础上进行了全面扩充，并增加了许多新的内容，覆盖了近年来计算机图形学的最新发展和成就。全书层次分明、重点突出，并附有大量的程序及插图，是一本难得的优秀教材。本书首先对计算机图形学进行综述，然后讲解了二维图形的对象表示、算法及应用，三维图形技术、建模和变换等等，还介绍了光照模型、颜色模型和动画技术。

【目录】

目录 第1章 计算机图形学综述  11 计算机辅助设计  12 图示图形学  13 计算机艺术  14 娱乐  15 教学与培训  16 可视化  17 图像处理  18 图形用户界面    第2章 图形系统综述   21 视频显示设备  211 刷新式CRT  212 光栅扫描显示器  213 随机扫描显示器  214 彩色CRT监视器  215 直视存储管  216 平板显示器  217 三维观察设备  218 立体感和虚拟现实系统  22 光栅扫描系统  221 视频控制器   222 光栅扫描显示处理器   23 随机扫描系统  24 图形监视器与工作站  25 输入设备  251 键盘   252 鼠标   253 跟踪球和空间球   254 操纵杆   255 数据手套   256 数字化仪   257 图像扫描仪   258 触摸板   259 光笔   2510 声音系统   26 硬拷贝设备  27 图形软件  271 坐标表示   272 图形功能   273 软件标准   274 PHIGS工作站   小结  参考文献  练习题   第3章 输出图元  31 点和线  32 画线算法  321 DDA算法  322 Bresenham画线算法  323 并行画线算法  33 帧缓冲器的装载  34 画线函数  35 圆生成算法  351 圆的特性  352 中点圆算法 36 椭圆生成算法  361 椭圆的特征  362 中点椭圆算法  37 其他曲线  371 圆锥曲线  372 多项式和样条曲线  38 并行曲线算法  39 曲线函数  310 像素编址和物体的几何表示  3101 屏幕网格坐标  3102 保留显示的物体的几何特性  311填充区域图元  3111 扫描线多边形填充算法  3112 内-外测试  3113 曲线边界区域的扫描线填充  3114 边界填充算法  3115 泛滥填充算法  312  区域填充函数  313  单元阵列  314  字符生成  小结  参考文献  练习题   第4章 输出图元的属性    41 线属性  411 线型  412 线宽  413 画笔或笔刷的选择  414 线颜色  42 曲线属性  43 颜色和亮度等级  431 颜色表  432 灰度等级  44 区域填充属性  441 填充模式  442 图案填充  443 软填充  45 字符属性  451 文本属性  452 标记属性  46 束属性  461 线的束属性  462 区域填充束属性  463 文本的束属性  464 标记的束属性  47 查询函数  48 反走样  481 直线段的过取样  482 加权的像素掩模  483 直线段的区域取样  484 过滤技术  485 像素移相  486 直线亮度差的校正  487 对区域边界进行反走样  小结  参考文献  练习题   第5章 二维几何变换    5.1 基本变换  5.1.1 平移  5.1.2 旋转  5.1.3 缩放  5.2 矩阵表达式和齐次坐标  5.3 复合变换  5.3.1 平移  5.3.2 旋转  5.3.3 缩放  5.3.4 通用基准点旋转  5.3.5 通用固定点缩放  5.3.6 通用定向缩放  5.3.7 连接特性  5.3.8 通用复合变换和计算效率  5.4 其他变换  5.4.1 反射  5.4.2 错切  5.5 坐标系间的变换  5.6 仿射变换  5.7 变换函数  5.8 变换的光栅方法  小结  参考文献  练习题   第6章 二维观察    6.1 观察流程  6.2 观察参照坐标系  6.3 窗口到视口的坐标变换  6.4 二维观察函数  6.5 裁剪操作  6.6 点的裁剪  6.7 线段的裁剪  6.7.1 CohenSutherland线段裁剪算法  6.7.2 梁友栋Barsky线段裁剪算法  6.7.3 NichollLeeNicholl线段裁剪算法  6.7.4 非矩形裁剪窗口的线段裁剪  6.7.5 划分凹多边形  6.8 多边形的裁剪  6.8.1 SutherlandHodgeman多边形裁剪  6.8.2 WeilerAtherton算法  6.8.3 其他多边形的裁剪算法  6.9 曲线的裁剪  6.10 文字的裁剪  6.11 外部裁剪  小结  参考文献  练习题   第7章 结构和层次建模    7.1 结构的概念  7.1.1 基本结构函数  7.1.2 设置结构属性  7.2 编辑结构  7.2.1 结构表和元素指针  7.2.2 设置编辑模式  7.2.3 插入结构元素  7.2.4 替代结构元素  7.2.5 删除结构元素  7.2.6 标识结构元素  7.2.7 从一个结构中将元素复制到另一个结构  7.3 基本建模概念  7.3.1 模型表示  7.3.2 符号层次  7.3.3 建模软件包  7.4 使用结构来建立层次式模型  7.4.1 局部坐标和建模变换  7.4.2 模型变换  7.4.3 结构层次  小结  参考文献  练习题   第8章 图形用户界面和交互输入方法 8.1 用户对话  8.1.1 窗口和图符  8.1.2 适应多种熟练程度的用户  8.1.3 一致性  8.1.4 减少记忆量  8.1.5 回退和出错处理  8.1.6 反馈  8.2 图形数据的输入  8.2.1 输入设备的逻辑分类  8.2.2 定位设备  8.2.3 笔划设备  8.2.4 字符串设备  8.2.5 定值设备  8.2.6 选择设备  8.2.7 拾取设备  8.3 输入功能  8.3.1 输入模式  8.3.2 请求模式  8.3.3 请求模式下的定位和笔划输入  8.3.4 请求模式下的字符串输入  8.3.5 请求模式下的定值输入  8.3.6 请求模式下的选择输入  8.3.7 请求模式下的拾取输入  8.3.8 取样模式  8.3.9 事件模式  8.3.10 输入模式的并行使用  8.4 输入设备参数的初值  8.5 交互式构图技术  8.5.1 基本的定位方法  8.5.2 约束  8.5.3 网格  8.5.4 引力场  8.5.5 橡皮条方法  8.5.6 拖曳  8.5.7 着色和绘图  8.6 虚拟现实环境  小结  参考文献  练习题   第9章 三维概念    9.1 三维显示方法  9.1.1 平行投影  9.1.2 透视投影  9.1.3 深度提示  9.1.4 可见线面的标识  9.1.5 表面绘制  9.1.6 分解图和剖面图  9.1.7 三维和立体视图  9.2 三维图形软件包   第10章 三维物体的表示   10.1 多边形表面  10.1.1 多边形表  10.1.2 平面方程  10.1.3 多边形网格  10.2 曲线和曲面  10.3 二次曲面  10.3.1 球面  10.3.2 椭球面  10.3.3 环面  10.4 超二次曲面  10.4.1 超椭圆  10.4.2 超椭球面  10.5 柔性物体  10.6 样条表示  10.6.1 插值和逼近样条  10.6.2 参数连续性条件  10.6.3 几何连续性条件  10.6.4 样条描述  10.7 三次样条插值方法  10.7.1 自然三次样条  10.7.2 Hermite插值  10.7.3 Cardinal样条  10.7.4 KochanekBartels样条  10.8 Bézier曲线和曲面  10.8.1 Bézier曲线  10.8.2 Bézier曲线的特性  10.8.3 使用Bézier曲线的设计技术  10.8.4 三次 Bézier曲线  10.8.5 Bézier曲面  10.9 B样条曲线和曲面  10.9.1 B样条曲线  10.9.2 均匀的周期性B样条曲线  10.9.3 三次周期性B样条曲线  10.9.4 开放均匀的B样条曲线  10.9.5 非均匀B样条曲线  10.9.6 B样条曲面  10.10 beta样条  10.10.1 beta样条连续性条件  10.10.2 三次周期性beta样条曲线的矩阵表示  10.11 有理样条  10.12 两种样条表达式间的转换  10.13 样条曲线和曲面的显示  10.13.1 Horner规则  10.13.2 向前差分计算  10.13.3 细分方法  10.14 扫描表示  10.15 结构实体几何法  10.16 八叉树  10.17 BSP树  10.18 分形几何方法  10.18.1 分形生成过程  10.18.2 分形分类  10.18.3 分形的维数  10.18.4 确定性自相似分形几何构造  10.18.5 统计自相似分形的几何构造  10.18.6 仿射分形构造方法  10.18.7 随机中点位移方法  10.18.8 地面图控制  10.18.9 自平方分形  10.18.10?自逆分形  10.19 形状语法和其他过程性方法  10.20 微粒系统  10.21 基于物理的建模  10.22 数据集的可视化  10.22.1 标量场的可视化表示  10.22.2 向量场的可视表示  10.22.3 张量场的可视表示  10.22.4 多变量数据场的可视表示  小结  参考文献  练习题   第11章 三维几何和建模变换   11.1 平移  11.2 旋转  1121 坐标轴旋转  1122 一般三维旋转  1123 四元数旋转  11.3 缩放  11.4 其他变换  1141 反射  1142 错切  11.5 复合变换  11.6 三维变换函数  11.7 建模变换和坐标变换  小结  参考文献  练习题   第12章 三维观察    12.1 观察流水线  12.2 观察坐标  1221 指定观察平面  1222 从世界坐标到观察坐标的变换  12.3 投影  1231 平行投影  1232 透视投影  12.4 观察体和一般投影变换  1241 一般平行投影变换  1242 一般透视投影变换  12.5 裁剪  1251 规范化观察体  1252 视口裁剪  1253 齐次坐标裁剪  12.6 硬件实现  12.7 三维观察函数  小结  参考文献  练习题   第13章 可见面判别算法    13.1 可见面判别算法的分类  13.2 后向面判别  13.3 深度缓冲器算法  13.4 A缓冲器算法  13.5 扫描线算法  13.6 深度排序算法  13.7 BSP树算法  13.8 区域细分算法  13.9 八叉树算法  13.10光线投射算法  13.11 曲面  13.11.1 曲面表示  13.11.2 曲面的层位线显示  13.12 线框算法  13.13 可见性判别函数  小结  参考文献  练习题   第14章 光照模型与面绘制算法  14.1 光源  14.2 基本光照模型  14.2.1 环境光  14.2.2 漫反射  14.2.3 镜面反射和Phong模型  14.2.4 多光源漫反射和镜面反射的合并  14.2.5 Warn模型  14.2.6 强度衰减  14.2.7 颜色  14.2.8 透明度  14.2.9 阴影  14.3 光强度显示  14.3.1 分配强度等级  14.3.2 gamma校正与视频查找表  14.3.3 显示连续色调的图像  14.4 半色调模式和抖动技术  14.4.1 半色调近似  14.4.2 抖动技术  14.5 多边形绘制算法  14.5.1 恒定光强度的明暗处理  14.5.2 Gouraud明暗处理  14.5.3 Phong明暗处理  14.5.4 快速Phong明暗处理  14.6 光线跟踪算法  14.6.1 基本光线跟踪算法  14.6.2 光线与物体表面的求交计算  14.6.3 减少物体求交的计算量  14.6.4 空间分割方法  14.6.5 光线跟踪反走样  14.6.6 分布式光线跟踪  14.7 辐射度光照模型  14.7.1 基本辐射度模型  14.7.2 逐步求精的辐射度方法  14.8 环境映射  14.9 添加表面细节  14.9.1 用多边形模拟表面细节  14.9.2 纹理映射  14.9.3 过程式纹理映射方法  14.9.4 凹凸映射  14.9.5 帧映射  小结  参考文献  练习题   第15章 颜色模型和颜色应用   15.1 光的特性  15.2 标准基色和色彩图  15.2.1 XYZ颜色模型  15.2.2 CIE色度图  15.3 直观的颜色概念  15.4 RGB颜色模型  15.5 YIQ颜色模型  15.6 CMY颜色模型  15.7 HSV颜色模型  15.8 HSV和RGB模型之间的转换  15.9 HLS颜色模型  15.10 颜色选择及其应用  小结  参考文献  练习题   第16章 计算机动画    16.1 动画序列的设计  16.2 通用计算机动画功能  16.3 光栅动画  16.4 计算机动画语言  16.5 关键帧系统  16.5.1 变形  16.5.2 模拟加速度  16.6 运动的描述  16.6.1 直接运动描述  16.6.2 目标导向系统  16.6.3 运动学和动力学  小结  参考文献  练习题    附录A 计算机图形学的数学基础   A.1 坐标参照系 A.1.1 二维笛卡儿参照系 A.1.2 xy平面的极坐标 A.1.3 三维笛卡儿参照系 A.1.4 三维曲线坐标系 A.1.5 立体角  A.2 点与向量 A.2.1 向量加与定比例乘 A.2.2 两向量的标量积 A.2.3 两向量的向量积  A.3 基向量和度量张量 A.3.1 正交基 A.3.2 度量张量  A.4 矩阵 A.4.1 标量乘法与矩阵加法 A.4.2 矩阵乘法 A.4.3 矩阵转置 A.4.4 矩阵的秩 A.4.5 矩阵的逆  A.5 复数  A.6 四元数  A.7 非参数表示  A.8 参数表示  A.9 数值方法 A.9.1 求解线性方程组 A.9.2 非线性方程的求根 A.9.3 积分估值 A.9.4 为数据集拟合曲线