计算机图形学：原理、方法及应用

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 Structure Network
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征造型
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 计算机动画的中的运动控制方法
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