计算机图形学

第1章 计算机图形学概述

1.1 什么是计算机图形学

1.2 计算机生成的图片用在哪里

1.2.1 艺术、娱乐和出版行业

1.2.2 计算机图形学、感知和图像处理

1.2.3 过程监视

1.2.4 仿真显示

1.2.5 计算机辅助设计

1.2.6 科学分析与体可视化

1.3 计算机图形学中制作图像的基本元素

1.3.1 折线

1.3.2 文本

1.3.3 填充区域

1.3.4 光栅图像

1.3.5 光栅图像的灰度和色彩表达

1.4 图形显示设备

1.4.1 线画显示

1.4.2 光栅显示器

1.4.3 视频卡/3D加速器

1.4.4 其他的光栅显示设备

1.4.5 硬拷贝光栅设备

1.5 图形输入的基本单元和设备

1.5.1 逻辑上的输入图形基元类型

1.5.2 物理输入设备的类型

本章小结

本章习题

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第2章 OpenGL绘图入门

2.1 生成图像初步

2.1.1 设备无关的编程和OpenGL

2.1.2 窗口的编程

2.1.3 如何打开一个窗口画图

2.2 OpenGL的基本图形元素

2.2.1 几个点丛绘制的例子

2.3 OpenGL中的直线绘制

2.3.1 绘制折线和多边形

2.3.2 使用moveTo（）和lineTo（）绘制线段

2.3.3 绘制边校正的矩形

2.3.4 边校正矩形的长宽比

2.3.5 填充多边形

2.3.6 OpenGL中的其他图形元素

2.4 与鼠标和键盘的交互

2.4.1 用鼠标交互

2.4.2 键盘交互

2.5 程序中的菜单设计与使用

本章小结

案例分析

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第3章 更多的绘图工具

3.1 概述

3.2 世界窗口和视口

3.2.1 窗口到视口的映射

3.3 裁减线

3.3.1 如何裁减一条线

3.3.2 Cohen-Sutherland裁减算法

3.4 正多边形、圆和圆弧

3.4.1 正多边形

3.4.2 正n边形的变种

3.4.3 绘制圆弧和圆

3.4.4 曲线的逐次细化

3.5 曲线的参数形式

3.5.1 曲线的参数形式

3.5.2 绘制参数曲线

3.5.3 极坐标形状

本章小结

案例分析

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第4章 图形学中的向量工具

4.1 概述

4.2 向量回顾

4.2.1 向量基本运算法则

4.2.2 向量线性组合

4.2.3 向量的度量和单位向量

4.3 点积

4.3.1 点积的性质

4.3.2 两个向量的夹角

4.3.3 b·c的符号和正交性

4.3.4 二维正交向量

4.3.5 正交投影和点到直线的距离

4.3.6 投影的应用：反射

4.4 两个向量的叉积

4.4.1 叉积的几何解释

4.4.2 求平面的法向量

4.4.3 判断平面多边形的凸性

4.5 重要几何对象的表示

4.5.1 坐标系统和坐标框架

4.5.2 点的仿射组合

4.5.3 两个点的线性插值

4.5.4 使用内插的艺术和动画

4.5.5 预览：用二次、三次内插生成贝塞尔曲线

4.5.6 表示直线和平面

4.6 求两个线段的交点

4.6.1 直线求交的应用：过三点的圆

4.7 直线和平面求交及裁剪

4.8 多边形求交问题

4.8.1 处理凸多边形和凸多面体

4.8.2 射线与凸多边形的交点以及裁剪问题

4.8.3 Cyrus-Beck裁剪算法

4.8.4 更高级的裁剪问题

本章小结

案例分析

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第5章 物体变换

5.1 概述

5.2 几何变换初步

52.1 点和物体变换

5.2.2 仿射变换

5.2.3 二维基本仿射变换的几何效果

5.2.4 仿射变换的逆变换

5.2.5 组合一个仿射变换

5.2.6 二维组合变换的实例

5.2.7 仿射变换的一些有用的性质

5.3 三维仿射变换

5.3.1 基本三维变换

5.3.2 组合一个三维仿射变换

5.3.3 旋转的组合

5.3 4总结三维仿射变换的性质

5.4 如何实现坐标系变换

5.5 在程序中使用仿射变换

5.5.1 为后面的使用保存CT

5.6 使用OpenGL绘制电维场景

5.6.1 观察过程和图形绘制管道概述

5.6.2 OpenGL中的建模和视点工具

5.6.3 用OpenGL绘制基本形状

5.6.4 使用sDI。从文件中读取一个场景的描述

本章小结

案例分析

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第6章 使用多边形网格建模

6.1 概述

6.2 多边形网格实体建模初步

6.2.1 定义多边形网格

6.2.3 文件格式举例

6.2.3 计算法向量

6.2.4 网格的性质

62.5 非实体对象的网格模型

6.2.6 在程序中使用网格

6.3 多面体

6.3.1 棱柱

6.3.2 柏拉图实体

6.3.3 其他有趣的多面体

6.4 拉伸形体

第7章 三维观察

第8章 几何体的真实感渲染

第9章 光栅显示工具

第10章 曲线和曲面设计

第11章 颜色理论

第12章 光线跟踪基础

附录1 图形工具：怎样获取和安装OpenGL

附录2 计算机图形学的数学基础

附录3 有用的类、例种以及SDL

附录4 分形和曼德布洛特集合

附录5 相对性和海龟绘图

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