计算机图形学基础

第1章 绪论

1.1 计算机图形学的目标与任务

1.1.1 视觉交流是计算机图形学的核心目标

1.1.2 计算机图形学的三个基本任务

1.2 计算机图形学的内容体系

1.3 计算机图形学相关学科

1.3.1 图形与图像

1.3.2 相关学科

1.4 计算机图形学的应用领域

1.4.1 计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)

1.4.2 科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing)

1.4.3 虚拟现实（Virtual Reality）

1.4.4 动画(Animation)

1.5 计算机图形学的发展

1.5.1 计算机图形学的发展简史

1.5.2 计算机图形学的发展趋势

习题1

第2章 图形系统

2.1 图形系统概述

2.1.1 图形系统组成结构

2.1.2 图形系统分类

2.2 图形系统体系结构

2.2.1 概述

2.2.2 应用程序阶段

2.2.3 几何处理阶段

2.2.4 光栅阶段

2.3 图形支撑软件

2.3.1 0penGL

2.3.2 DirectX.

2.3.3 Java2D和Java3D

2.4 图形硬件显示原理

2.4.1 图形显示设备及工作原理

2.4.2 图形显示方式

2.4.3 光栅扫描图形显示系统

习题2

第3章 二维图形生成

3.1 直线生成算法

3.1.1 数值微分法

3.1.2 逐点比较法

3.1.3 Bresenham画线法

3.1.4 中点画线法

3.2 圆弧绘制算法

3.2.1 基于光栅的整圆绘制算法

3.2.2 角度离散法绘制圆弧和椭圆弧

3.3 区域填充

3.3.1 种子填充算法

3.3.2 多边形填充算法

3.4 字符

3.4.1 字符的编码

3.4.2 点阵字符

3.4.3 矢量字符

3.5 反走样技术

3.6 编程实例——地图绘制

3.6.1 地图绘制方法

3.6.2 基于OpenGL的地图绘制

习题3

第4章 图形几何变换

4.1 二维几何变换

4.1.1 基本变换

4.1.2 二维复合变换

4.1.3 二维坐标系间的变换

4.2 三维几何变换

4.2.1 基本变换

4.2.2 三维复合变换

4.2.3 三维坐标系间的变换

4.3 图形几何变换的模式

4.3.1 固定坐标系模式

4.3.2 活动坐标系模式

……

第5章 二维观察

第6章 三维观察

第7章 三维对象

第8章 真实感图形技术

第9章 交互技术

第10章 计算机动画

本书在广泛结合OpenGL并注重图形应用编程的基础上，介绍了计算机图形学的经典核心体系：图形系统、二维图形生成、几何变换、二维与三维观察、三维对象（实体造型与曲线曲面）、真实感图形技术、交互技术及动画。本书主要介绍计算机图形学经典理论知识，同时每一章都给出一至两个OpenGL编程实例来帮助读者更好地理解相关知识与技术，使读者能快速掌握如何生成二维图形与三维图形。书后有两个附录，分别为含有8个实验的课程实验指导与3套模拟试题及其答案。本书注重对计算机图形学原理的理解和图形编程技术的掌握，非常适合作为高等院校计算机及相关专业计算机图形学本科课程的教材，也可作为地理信息系统、机械工程等专业选修计算机图形学课程的教材。同时，本书也适合作为具有熟练编程经验的其他专业学生和专业技术人员学习图形学及图形编程的自学教材。