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计算机图形学——原理、方法及应用(修订版)

“十五”国家规划教材

作者:
潘云鹤 董金祥 陈德人
定价:
42.00元
ISBN:
978-7-04-013320-2
版面字数:
570.000千字
开本:
16开
全书页数:
392页
装帧形式:
平装
重点项目:
“十五”国家规划教材
出版时间:
2003-12-31
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机类专业核心课程
三级分类:
计算机图形学

  本书是2001年1月第一版(教育部面向21世纪教材)的修订本,同时也是“普通高等教育‘十五’国家级规划教材”,第一版内容除了计算机图形学基础知识、主要算法和应用外,还介绍了图形学的应用系统与常用图形标准,并有一些在工业界应用的CAD系统实例,使读者既能很好地理解基础理论知识,又能掌握实际的应用方法和系统结构,修订版在第一版的基础上增加了曲线曲面、计算机动画方法和常用软件、科学计算可视化等章节。并对造型、真实感绘制等章节的内容进行了调整,增加了分解模型、粒子系统、阴影生成等内容,在此基础上,本书还在“计算机图形学的应用”一章中介绍了图形学在文物数字化中的应用,使读者能了解新技术的发展。
  除了内容上的调整外。修订版还将在形式上有所提高,除用光盘提供应用系统的演示和学习版外,作者还将建设相关网站,提供与课本内容相对应的PPT课件,增加一些纸质课本无法表达的图形、图像,以取得更好的教学效果。
  本书是一本集理论学习、实际应用为一体的颇有特色的教科书,可以作为高等院校本科和研究生计算机及相关专业的教材,也可供科研和工程技术人员参考使用。
  • 第一章 计算机图形学基本知识
    • 1.1 计算机图形学的概念
    • 1.2 计算机图形学的发展
    • 1.3 计算机图形学的应用
    • 1.4 计算机图形硬件简介
    • 习题一
  • 第二章 基本图形的生成与计算
    • 2.1 直线的生成算法
      • 2.1.1 直线DDA算法
      • 2.1.2 直线Bresenham算法
    • 2.2 圆的生成算法
      • 2.2.1 基础知识
      • 2.2.2 圆的Bresenham算法
    • 2.3 区域填充算法
      • 2.3.1 基础知识
      • 2.3.2 扫描线填色算法
      • 2.3.3 种子填色算法
    • 2.4 字符的生成
      • 2.4.1 点阵式字符
      • 2.4.2 矢量式字符
      • 2.4.3 方向编码式字符
      • 2.4.4 轮廓字形技术
    • 2.5 图形求交
      • 2.5.1 求交点算法
      • 2.5.2 求交线算法
      • 2.5.3 包含判定算法
      • 2.5.4 重叠判定算法
      • 2.5.5 凸包计算
    • 2.6 图形裁剪
      • 2.6.1 直线的剪裁
      • 2.6.2 多边形的剪裁
      • 2.6.3 字符串的剪裁
    • 习题二
  • 第三章 图形变换与输出
    • 3.1 图形的几何变换
      • 3.1.1 二维图形几何变换
      • 3.1.2 三维图形几何变换
      • 3.1.3 参数图形几何变换
    • 3.2 坐标系统及其变换
      • 3.2.1 坐标系统
      • 3.2.2 规格化变换与设备坐标变换
      • 3.2.3 投影变换
    • 3.3 图元输出与输出属性
      • 3.3.1 二维图元输出
      • 3.3.2 输出属性及其控制
      • 3.3.3 三维图元的输出
    • 习题三
  • 第四章 图形输入与交互技术
    • 4.1 逻辑输入设备
    • 4.2 图形输入控制
      • 4.2.1 概述
      • 4.2.2 请求方式
      • 4.2.3 采样方式
      • 4.2.4 事件方式
      • 4.2.5 输入控制方式的混合使用
    • 4.3 交互技术
      • 4.3.1 定位技术
      • 4.3.2 橡皮条技术
      • 4.3.3 拖曳技术
      • 4.3.4 菜单技术
      • 4.3.5 定值技术
      • 4.3.6 拾取技术
      • 4.3.7 网格与吸附技术
    • 4.4 三维图形输入
    • 习题四
  • 第五章 图形数据结构
    • 5.1 图段
      • 5.1.1 图段及其属性
      • 5.1.2 图段的操作
      • 5.1.3 独立于工作站的图段存储器和图文件
    • 5.2 结构
      • 5.2.1 结构元素
      • 5.2.2 结构网络(StructureNetwork)
      • 5.2.3 集中式结构存储(CSS)与结构操作
      • 5.2.4 建模操作
    • 5.3 图段与结构的比较
    • 习题五
  • 第六章 数据接口与交换标准
    • 6.1 GKS元文件标准GKSM
      • 6.1.1 GKSM功能
      • 6.1.2 GKSM生成
      • 6.1.3 GKSM输入
    • 6.2 计算机图形元文件标准CGM
      • 6.2.1 CGM功能
      • 6.2.2 CGM描述
    • 6.3 计算机图形接口标准CGI
      • 6.3.1 CGI功能
      • 6.3.2 光栅功能集
    • 6.4 基本图形交换规范标准IGES
      • 6.4.1 IGES功能
      • 6.4.2 IGES元素
      • 6.4.3 IGES文件结构
    • 6.5 DXF数据接口
    • 6.6 产品模型数据交换标准STEP
      • 6.6.1 STEP的组成
      • 6.6.2 产品模型信息结构
      • 6.6.3 几何与拓扑表示
    • 习题六
  • 第七章 真实感图形显示
    • 7.1 线消隐
      • 7.1.1 消隐的基础知识
      • 7.1.2 凸多面体的隐藏线消除
      • 7.1.3 凹多面体的隐藏线消除
    • 7.2 面消隐
      • 7.2.1 区域排序算法
      • 7.2.2 深度缓存(Z-Buffer)算法
      • 7.2.3 射线踪迹算法
      • 7.2.4 扫描线算法
    • 7.3 光照模型
      • 7.3.1 光源特性和物体表面特性
      • 7.3.2 光照模型及其实现
      • 7.3.3 明暗的光滑处理
      • 7.3.4 阴影生成
      • 7.3.5 整体光照模型
    • 7.4 光线跟踪
      • 7.4.1 光线跟踪的基本原理
      • 7.4.2 光线与实体的求交
      • 7.4.3 光线跟踪算法
    • 7.5 表面图案与纹理
      • 7.5.1 表面图案的描绘
      • 7.5.2 表面纹理的描绘
    • 7.6 颜色空间
      • 7.6.1 颜色的基本概念
      • 7.6.2 CIE色度图
      • 7.6.3 几种常用的颜色模型
    • 习题七
  • 第八章 自由曲线曲面
    • 8.1 曲线和曲面的表示
    • 8.2 Bezier曲线
    • 8.3 Bezier曲面
    • 8.4 B样条曲线
    • 8.5 B样条曲面
    • 8.6 NURBS曲线
    • 8.7 NURBS曲面
    • 习题八
  • 第九章 基本造型方法
    • 9.1 概述
    • 9.2 结构实体几何模型(CSG)
    • 9.3 分解模型
      • 9.3.1 八叉树表达
      • 9.3.2 八叉树的操作
      • 9.3.3 线性八叉树
    • 9.4 边界模型
    • 9.5 非传统造型技术
      • 9.5.1 分形造型
      • 9.5.2 粒子系统
    • 习题九
  • 第十章 实体造型中的基本算法及特证造型
    • 10.1 概述
    • 10.2 半边数据结构
      • 10.2.1 半边数据结构描述
      • 10.2.2 半边结构程序描述
      • 10.2.3 半边数据结构的具体算法
    • 10.3 欧拉操作
      • 10.3.1 基本欧拉操作
      • 10.3.2 低级欧拉算子
      • 10.3.3 高级欧拉算子
    • 10.4 基本体元的生成
      • 10.4.1 移动掠扫算法
      • 10.4.2 长方体产生的算法
      • 10.4.3 圆柱生成算法
      • 10.4.4 以曲线为基的旋转掠扫算法
    • 10.5 实体的布尔操作
      • 10.5.1 引言
      • 10.5.2 在Brep模型上的布尔集合操作
      • 10.5.3 边界分类
      • 10.5.4 步骤
      • 10.5.5 顶点邻域分类
      • 10.5.6 空边的连接
      • 10.5.7 结果的产生
      • 10.5.8 提高拼合运算可靠性措施
    • 10.6 特征造型
      • 10.6.1 特征的定义
      • 10.6.2 特征的分类
      • 10.6.3 特征的形式化描述
      • 10.6.4 特征造型系统实现模式
      • 10.6.5 特征表示
      • 10.6.6 特征与约束
      • 10.6.7 特征的依赖描述
    • 习题十
  • 第十一章 计算机图形学的应用
    • 11.1 计算机动画
      • 11.1.1 计算机动画的起源与发展
      • 11.1.2 计算机动画的应用
      • 11.1.3 计算机动画的过程与分类
      • 11.1.4 计算机动画中的运动控制方法
      • 11.1.5 典型动画方法介绍
      • 11.1.6 计算机动画的制作软件
    • 11.2 科学计算可视化
      • 11.2.1 科学计算可视化的概念和意义
      • 11.2.2 标量场可视化方法
      • 11.2.3 矢量场可视化方法
      • 11.2.4 张量场可视化方法
      • 11.2.5 可视化应用软件
    • 11.3 文物数字化
      • 11.3.1 文物数字化的概念和意义
      • 11.3.2 文物数字化方法介绍
      • 11.3.3 文物数字化典型系统介绍
    • 习题十一
  • 第十二章 实用CAD系统介绍
    • 12.1 基于特征的参数化产品造型系统GS-CAD
      • 12.1.1 引言
      • 12.1.2 系统简介
      • 12.1.3 系统特色
      • 12.1.4 系统设计的技术路线
      • 12.1.5 系统的功能与技术特点
      • 12.1.6 系统体系结构
      • 12.1.7 系统配置要求
      • 12.1.8 造型实例
    • 12.2 纺织图案CAD/CAM系统
      • 12.2.1 概述
      • 12.2.2 系统的体系结构
      • 12.2.3 系统功能
      • 12.2.4 主要模块的实现
    • 习题十二
  • 参考文献

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