计算机图形学

第1章 计算机图形学综述

1.1 图和表

1.2 计算机辅助设计

1.3 虚拟现实环境

1.4 数据可视化

1.5 教学与培训

1.6 计算机艺术

1.7 娱乐

1.8 图像处理

1.9 图形用户界面

1.10 小结

参考文献

第2章 图形系统概述

2.1 视频显示设备

2.2 光栅扫描系统

2.3 图形工作站和观察系统

2.4 输入设备

2.5 硬拷贝设备

2.6 图形网络

2.7 因特网上的图形

2.8 图形软件

2.9 OpenGL简介

2.10 小结

参考文献

练习题

第3章 输出图元

3.1 坐标系统

3.2 OpenGL中指定二维世界坐标系统

3.3 OpenGL画点函数

3.4 OpenGL画线函数

3.5 画线算法

3.6 并行画线算法

3.7 帧缓存值的装载

3.8 OpenGL曲线函数

3.9 圆生成算法

3.10 椭圆生成算法

3.11 其他曲线

3.12 并行曲线算法

3.13 像素编址和对象的几何要素

3.14 填充区图元

3.15 多边形填充区

3.16 OpenGL多边形填充区函数

3.17 OpenGL顶点数组

3.18 像素阵列图元

3.19 OpenGL像素阵列函数

3.20 字符图元

3.21 OpenGL字符函数

3.22 图形分割

3.23 OpenGL显示列表

3.24 OpenGL显示窗口重定形函数

3.25 小结

示例程序

参考文献

练习题

第4章 图元的属性

4.1 OpenGL状态变量

4.2 颜色和灰度

4.3 OpenGL颜色函数

4.4 点的属性

4.5 线的属性

4.6 曲线属性

4.7 OpenGL点属性函数

4.8 OpenGL线属性函数

4.9 填充区属性

4.10 通用扫描线填充算法

4.11 凸多边形的扫描线填充

4.12 曲线边界区域的扫描线填充

4.13 不规则边界区域的填充方法

4.14 OpenGL填充区属性函数

4.15 字符属性

4.16 OpenGL字符属性函数

4.17 反走样

4.18 OpenGL反走样函数

4.19 OpenGL查询函数

4.20 OpenGL属性组

4.21 小结

参考文献

练习题

第5章 几何变换

5.1 基本的二维几何变换

5.2 矩阵表示和齐次坐标

5.3 逆变换

5.4 二维复合变换

5.5 其他二维变换

5.6 几何变换的光栅方法

5.7 OpenGL光栅变换

5.8 二维坐标系间的变换

5.9 三维空间的几何变换

5.10 三维平移

5.11 三维旋转

5.12 三维缩放

5.13 三维复合变换

5.14 其他三维变换

5.15 三维坐标系间的变换

5.16 仿射变换

5.17 OpenGL几何变换函数

5.18 小结

参考文献

练习题

第6章 二维观察

6.1 二维观察流水线

6.2 裁剪窗口

6.3 规范化和视口变换

6.4 OpenGL二维观察函数

6.5 裁剪算法

6.6 二维点裁剪

6.7 二维线裁剪

6.8 多边形填充区裁剪

6.9 曲线的裁剪

6.10 文字的裁剪

6.11 小结

参考文献

练习题

第7章 三维观察

7.1 三维观察概念综述

7.2 三维观察流水线

7.3 三维观察坐标系参数

7.4 世界坐标系到观察坐标系的变换

7.5 投影变换

7.6 正投影

7.7 斜投影

7.8 透视投影

7.9 视口变换和三维屏幕坐标系

7.10 OpenGL三维观察函数

7.11 三维裁剪算法

7.12 OpenGL任选裁剪平面

7.13 小结

参考文献

练习题

第8章 三维对象的表示

8.1 多面体

8.2 OpenGL多面体函数

8.3 曲面

8.4 二次曲面

8.5 超二次曲面

8.6 OpenGL二次曲面和三次曲面函数

8.7 柔性对象

8.8 样条表示

8.9 三次样条插值方法

8.10 Bezier样条曲线

8.11 Bezier曲面

8.12 B样条曲线

8.13 B样条曲面

8.14 beta样条

8.15 有理样条

8.16 样条表示之间的转换

8.17 样条曲线和曲面的显示

8.18 OpenGL的逼近样条函数

8.19 扫描表示法

8.20 结构实体几何法

8.21 八叉树

8.22 BSP树

8.23 分形几何方法

8.24 形状语法和其他过程方法

8.25 粒子系统

8.26 基于物理的方法

8.27 数据集可视化

8.28 小结

参考文献

练习题

第9章 可见面判别算法

9.1 可见面判别算法的分类

9.2 后向面判别

9.3 深度缓存算法

9.4 A缓存算法

9.5 扫描线算法

9.6 深度排序算法

9.7 BSP树算法

9.8 区域细分算法

9.9 八叉树算法

9.10 光线投射算法

9.11 可见性检测算法的比较

9.12 曲面

9.13 线框可见性算法

9.14 OpenGL可见性检查函数

9.15 小结

参考文献

练习题

第10章 光照模型与面绘制算法

10.1 光源

10.2 表面光照效果

10.3 基本光照模型

10.4 透明表面

10.5 雾气效果

10.6 阴影

10.7 照相机参数

10.8 光强度显示

10.9 半色调模式和抖动技术

10.10 多边形绘制算法

10.11 光线跟踪方法

10.12 辐射度光照模型

10.13 环境映射

10.14 光子映射

10.15 添加表面细节

10.16 用多边形模拟表面细节

10.17 纹理映射

10.18 凹凸映射

10.19 帧映射

10.20 OpenGL 光照和表面绘制函数

10.21 OpenGL纹理函数

10.22 小结

参考文献

练习题

第11章 图形用户界面和交互输入方法

11.1 图形数据的输入

11.2 输入设备的逻辑分类

11.3 图形数据的输入功能

11.4 交互式构图技术

11.5 虚拟现实环境

11.6 OpenGL支持交互式输入设备的函数

11.7 OpenGL的菜单功能

11.8 图形用户界面的设计

11.9 小结

参考文献

练习题

第12章 颜色模型和颜色应用

12.1 光的特性

12.2 颜色模型

12.3 标准基色和色度图

12.4 RGB颜色模型

12.5 YIQ颜色模型

12.6 CMY和CMYK颜色模型

12.7 HSV颜色模型

12.8 HLS颜色模型

12.9 颜色选择及其应用

12.10 小结

参考文献

练习题

第13章 计算机动画

13.1 计算机动画的光栅方法

13.2 动画序列的设计

13.3 传统动画技术

13.4 通用计算机动画功能

13.5 计算机动画语言

13.6 关键帧系统

13.7 运动的描述

13.8 关节链形体动画

13.9 周期性运动

13.10 OpenGL动画子程序

13.11 小结

参考文献

练习题

第14章 层次建模

14.1 基本建模概念

14.2 建模软件包

14.3 通用层次建模方法

14.4 使用OpenGL显示列表的层次建模

14.5 小结

参考文献

练习题

第15章 图形文件格式

15.1 图像文件结构

15.2 降色方法

15.3 文件压缩技术

15.4 主流文件格式的结构

15.5 小结

参考文献

练习题

附录A 计算机图形学的数学基础

参考文献

索引

《计算机图形学（第3版）》是一本内容丰富、取材新颖的计算机图形学著作，并在其前一版的基础上进行了全面扩充，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与成就。全书层次分明、重点突出，并附有使用OpenGL编写的大量程序以及各种效果图，是一本难得的优秀教材。
《计算机图形学（第3版）》共分为15章，全面系统地讲解了计算机图形学的基本概念和相关技术。作者首先对计算机图形学进行综述；然后讲解二维图形的对象表示、算法和应用，以及三维图形的相关技术、建模和变换；接着介绍光照模型、颜色模型和动画技术。《计算机图形学（第三版）》还新增了有关层次建模和图形文件格式的介绍，最后的附录给出了计算机图形学中用到的基本数学概念。
《计算机图形学（第3版）》可作为信息技术等相关专业本科生和研究生教材或参考书，也可以作为计算机图形学工作者的参考书。

《计算机图形学（第3版）》的第三版介绍了设计、使用和理解计算机图形系统及其应用的基本原理，并且提供了一些OPENGL编程实例。书中详细讨论了图形系统的软件和硬件组成，并且将二维和三维图形的相关内容集成到一起。对于没有计算机图形学背景知识的读者，作者提供了有关的基础概念，描述了如何创建从简单的线条图到复杂的真实场景的图片。
《计算机图形学（第3版）》主要包含的新特性：对OpenGL计算机图形核心编程库GLU及辅助库GLUT提供了完整和综合的解释；
包含了100多个内容广泛的编程实例，展示了OpenGL函数的使用；
提供了20多个完整的C++程序，给出了使用C++编写的实例；
将三维和二维计算机图形方法的讨论结合在一起。