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计算机图形学(第二版)
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计算机图形学(第二版)
作　者：美Heam,D.
ISBN：505375938
出版社：电子工业出版社
开本装帧：简装 / 16开 / 499页
版　次：2004年6月第2版　
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更新时间：2007-3-3 19:39:45
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◆ [计算机图形学(第二版)] 图书简介
本书是一本内容丰富、取材新颖的计算机图形学著作，并在其第一版的基础上进行了全面扩充，并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和成就。全书层次分明、重点突出，并附有大量的程序及插图，是一本难得的优秀教材。本书首先对计算机图形学进行综述，然后讲解了二维图形的对象表示、算法及应用，三维图形技术、建模和变换等等，还介绍了光照模型、颜色模型和动画技术。
◆ [计算机图形学(第二版)] 图书目录
目录
第1章 计算机图形学综述 
11 计算机辅助设计 
12 图示图形学 
13 计算机艺术 
14 娱乐 
15 教学与培训 
16 可视化 
17 图像处理 
18 图形用户界面


第2章 图形系统综述 
21 视频显示设备 
211 刷新式CRT 
212 光栅扫描显示器 
213 随机扫描显示器 
214 彩色CRT监视器 
215 直视存储管 
216 平板显示器 
217 三维观察设备 
218 立体感和虚拟现实系统 
22 光栅扫描系统 
221 视频控制器  
222 光栅扫描显示处理器  
23 随机扫描系统 
24 图形监视器与工作站 
25 输入设备 
251 键盘  
252 鼠标  
253 跟踪球和空间球  
254 操纵杆  
255 数据手套  
256 数字化仪  
257 图像扫描仪  
258 触摸板  
259 光笔  
2510 声音系统  
26 硬拷贝设备 
27 图形软件 
271 坐标表示  
272 图形功能  
273 软件标准  
274 PHIGS工作站  
小结 
参考文献 
练习题


第3章 输出图元 
31 点和线 
32 画线算法 
321 DDA算法 
322 Bresenham画线算法 
323 并行画线算法 
33 帧缓冲器的装载 
34 画线函数 
35 圆生成算法 

351 圆的特性 
352 中点圆算法 
36 椭圆生成算法 
361 椭圆的特征 
362 中点椭圆算法 
37 其他曲线 
371 圆锥曲线 
372 多项式和样条曲线 
38 并行曲线算法 
39 曲线函数 
310 像素编址和物体的几何表示 
3101 屏幕网格坐标 
3102 保留显示的物体的几何特性 
311填充区域图元 
3111 扫描线多边形填充算法 
3112 内-外测试 
3113 曲线边界区域的扫描线填充 
3114 边界填充算法 
3115 泛滥填充算法 
312 区域填充函数 
313 单元阵列 
314 字符生成 
小结 
参考文献 
练习题


第4章 输出图元的属性 

41 线属性 
411 线型 
412 线宽 
413 画笔或笔刷的选择 
414 线颜色 
42 曲线属性 
43 颜色和亮度等级 
431 颜色表 
432 灰度等级 
44 区域填充属性 
441 填充模式 
442 图案填充 
443 软填充 
45 字符属性 
451 文本属性 
452 标记属性 
46 束属性 
461 线的束属性 
462 区域填充束属性 
463 文本的束属性 
464 标记的束属性 
47 查询函数 
48 反走样 
481 直线段的过取样 
482 加权的像素掩模 
483 直线段的区域取样 
484 过滤技术 
485 像素移相 
486 直线亮度差的校正 
487 对区域边界进行反走样 
小结 
参考文献 
练习题


第5章 二维几何变换 

5.1 基本变换 
5.1.1 平移 
5.1.2 旋转 
5.1.3 缩放 
5.2 矩阵表达式和齐次坐标 
5.3 复合变换 
5.3.1 平移 
5.3.2 旋转 
5.3.3 缩放 
5.3.4 通用基准点旋转 
5.3.5 通用固定点缩放 
5.3.6 通用定向缩放 
5.3.7 连接特性 
5.3.8 通用复合变换和计算效率 
5.4 其他变换 
5.4.1 反射 
5.4.2 错切 
5.5 坐标系间的变换 
5.6 仿射变换 
5.7 变换函数 
5.8 变换的光栅方法 
小结 
参考文献 
练习题


第6章 二维观察 

6.1 观察流程 
6.2 观察参照坐标系 
6.3 窗口到视口的坐标变换 
6.4 二维观察函数 
6.5 裁剪操作 
6.6 点的裁剪 
6.7 线段的裁剪 
6.7.1 CohenSutherland线段裁剪算法 
6.7.2 梁友栋Barsky线段裁剪算法 
6.7.3 NichollLeeNicholl线段裁剪算法 
6.7.4 非矩形裁剪窗口的线段裁剪 
6.7.5 划分凹多边形 
6.8 多边形的裁剪 
6.8.1 SutherlandHodgeman多边形裁剪 
6.8.2 WeilerAtherton算法 
6.8.3 其他多边形的裁剪算法 
6.9 曲线的裁剪 
6.10 文字的裁剪 
6.11 外部裁剪 
小结 
参考文献 
练习题


第7章 结构和层次建模 

7.1 结构的概念 
7.1.1 基本结构函数 
7.1.2 设置结构属性 
7.2 编辑结构 
7.2.1 结构表和元素指针 
7.2.2 设置编辑模式 

7.2.3 插入结构元素 
7.2.4 替代结构元素 
7.2.5 删除结构元素 
7.2.6 标识结构元素 
7.2.7 从一个结构中将元素复制到另一个结构 
7.3 基本建模概念 
7.3.1 模型表示 
7.3.2 符号层次 
7.3.3 建模软件包 
7.4 使用结构来建立层次式模型 
7.4.1 局部坐标和建模变换 
7.4.2 模型变换 
7.4.3 结构层次 
小结 
参考文献 
练习题

第8章 图形用户界面和交互输入方法
8.1 用户对话 
8.1.1 窗口和图符 
8.1.2 适应多种熟练程度的用户 
8.1.3 一致性 
8.1.4 减少记忆量 
8.1.5 回退和出错处理 
8.1.6 反馈 
8.2 图形数据的输入 
8.2.1 输入设备的逻辑分类 
8.2.2 定位设备 
8.2.3 笔划设备 
8.2.4 字符串设备 
8.2.5 定值设备 
8.2.6 选择设备 
8.2.7 拾取设备 
8.3 输入功能 
8.3.1 输入模式 
8.3.2 请求模式 
8.3.3 请求模式下的定位和笔划输入 
8.3.4 请求模式下的字符串输入 
8.3.5 请求模式下的定值输入 
8.3.6 请求模式下的选择输入 
8.3.7 请求模式下的拾取输入 
8.3.8 取样模式 
8.3.9 事件模式 
8.3.10 输入模式的并行使用 
8.4 输入设备参数的初值 
8.5 交互式构图技术 
8.5.1 基本的定位方法 
8.5.2 约束 
8.5.3 网格 
8.5.4 引力场 
8.5.5 橡皮条方法 
8.5.6 拖曳 
8.5.7 着色和绘图 
8.6 虚拟现实环境 
小结 
参考文献 
练习题


第9章 三维概念 
9.1 三维显示方法 
9.1.1 平行投影 
9.1.2 透视投影 
9.1.3 深度提示 
9.1.4 可见线面的标识 
9.1.5 表面绘制 
9.1.6 分解图和剖面图 
9.1.7 三维和立体视图 
9.2 三维图形软件包


第10章 三维物体的表示 

10.1 多边形表面 
10.1.1 多边形表 
10.1.2 平面方程 
10.1.3 多边形网格 
10.2 曲线和曲面 
10.3 二次曲面 
10.3.1 球面 
10.3.2 椭球面 
10.3.3 环面 
10.4 超二次曲面 
10.4.1 超椭圆 
10.4.2 超椭球面 
10.5 柔性物体 
10.6 样条表示 
10.6.1 插值和逼近样条 
10.6.2 参数连续性条件 
10.6.3 几何连续性条件 
10.6.4 样条描述 
10.7 三次样条插值方法 
10.7.1 自然三次样条 
10.7.2 Hermite插值 
10.7.3 Cardinal样条 
10.7.4 KochanekBartels样条 
10.8 Bézier曲线和曲面 
10.8.1 Bézier曲线 
10.8.2 Bézier曲线的特性 
10.8.3 使用Bézier曲线的设计技术 
10.8.4 三次 Bézier曲线 
10.8.5 Bézier曲面 
10.9 B样条曲线和曲面 
10.9.1 B样条曲线 
10.9.2 均匀的周期性B样条曲线 
10.9.3 三次周期性B样条曲线 
10.9.4 开放均匀的B样条曲线 
10.9.5 非均匀B样条曲线 
10.9.6 B样条曲面 
10.10 beta样条 
10.10.1 beta样条连续性条件 
10.10.2 三次周期性beta样条曲线的矩阵表示 

10.11 有理样条 
10.12 两种样条表达式间的转换 
10.13 样条曲线和曲面的显示 
10.13.1 Horner规则 
10.13.2 向前差分计算 
10.13.3 细分方法 
10.14 扫描表示 
10.15 结构实体几何法 
10.16 八叉树 
10.17 BSP树 
10.18 分形几何方法 
10.18.1 分形生成过程 
10.18.2 分形分类 
10.18.3 分形的维数 
10.18.4 确定性自相似分形几何构造 
10.18.5 统计自相似分形的几何构造 
10.18.6 仿射分形构造方法 
10.18.7 随机中点位移方法 
10.18.8 地面图控制 
10.18.9 自平方分形 
10.18.10?自逆分形 
10.19 形状语法和其他过程性方法 
10.20 微粒系统 
10.21 基于物理的建模 
10.22 数据集的可视化 
10.22.1 标量场的可视化表示 
10.22.2 向量场的可视表示 
10.22.3 张量场的可视表示 
10.22.4 多变量数据场的可视表示 
小结 
参考文献 
练习题

第11章 三维几何和建模变换 

11.1 平移 
11.2 旋转 
1121 坐标轴旋转 
1122 一般三维旋转 
1123 四元数旋转 
11.3 缩放 
11.4 其他变换 
1141 反射 
1142 错切 
11.5 复合变换 
11.6 三维变换函数 
11.7 建模变换和坐标变换 
小结 
参考文献 
练习题


第12章 三维观察 
12.1 观察流水线 
12.2 观察坐标 
1221 指定观察平面 
1222 从世界坐标到观察坐标的变换 
12.3 投影 
1231 平行投影 
1232 透视投影 
12.4 观察体和一般投影变换 
1241 一般平行投影变换 
1242 一般透视投影变换 
12.5 裁剪 
1251 规范化观察体 
1252 视口裁剪 
1253 齐次坐标裁剪 
12.6 硬件实现 
12.7 三维观察函数 
小结 
参考文献 
练习题


第13章 可见面判别算法 

13.1 可见面判别算法的分类 
13.2 后向面判别 
13.3 深度缓冲器算法 
13.4 A缓冲器算法 
13.5 扫描线算法 
13.6 深度排序算法 
13.7 BSP树算法 
13.8 区域细分算法 
13.9 八叉树算法 
13.10光线投射算法 
13.11 曲面 
13.11.1 曲面表示 
13.11.2 曲面的层位线显示 
13.12 线框算法 
13.13 可见性判别函数 
小结 
参考文献 
练习题


第14章 光照模型与面绘制算法 

14.1 光源 
14.2 基本光照模型 
14.2.1 环境光 
14.2.2 漫反射 
14.2.3 镜面反射和Phong模型 
14.2.4 多光源漫反射和镜面反射的合并 
14.2.5 Warn模型 
14.2.6 强度衰减 
14.2.7 颜色 
14.2.8 透明度 
14.2.9 阴影 

14.3 光强度显示 
14.3.1 分配强度等级 
14.3.2 gamma校正与视频查找表 
14.3.3 显示连续色调的图像 
14.4 半色调模式和抖动技术 
14.4.1 半色调近似 
14.4.2 抖动技术 
14.5 多边形绘制算法 
14.5.1 恒定光强度的明暗处理 
14.5.2 Gouraud明暗处理 
14.5.3 Phong明暗处理 
14.5.4 快速Phong明暗处理 
14.6 光线跟踪算法 
14.6.1 基本光线跟踪算法 
14.6.2 光线与物体表面的求交计算 
14.6.3 减少物体求交的计算量 
14.6.4 空间分割方法 
14.6.5 光线跟踪反走样 
14.6.6 分布式光线跟踪 
14.7 辐射度光照模型 
14.7.1 基本辐射度模型 
14.7.2 逐步求精的辐射度方法 
14.8 环境映射 
14.9 添加表面细节 
14.9.1 用多边形模拟表面细节 
14.9.2 纹理映射 
14.9.3 过程式纹理映射方法 
14.9.4 凹凸映射 
14.9.5 帧映射 
小结 
参考文献 
练习题


第15章 颜色模型和颜色应用 

15.1 光的特性 
15.2 标准基色和色彩图 
15.2.1 XYZ颜色模型 
15.2.2 CIE色度图 
15.3 直观的颜色概念 
15.4 RGB颜色模型 
15.5 YIQ颜色模型 
15.6 CMY颜色模型 
15.7 HSV颜色模型 
15.8 HSV和RGB模型之间的转换 
15.9 HLS颜色模型 
15.10 颜色选择及其应用 
小结 
参考文献 
练习题


第16章 计算机动画 

16.1 动画序列的设计 
16.2 通用计算机动画功能 
16.3 光栅动画 
16.4 计算机动画语言 
16.5 关键帧系统 
16.5.1 变形 
16.5.2 模拟加速度 
16.6 运动的描述 
16.6.1 直接运动描述 
16.6.2 目标导向系统 
16.6.3 运动学和动力学 
小结 
参考文献 
练习题

附录A 计算机图形学的数学基础

A.1 坐标参照系 

A.1.1 二维笛卡儿参照系 
A.1.2 xy平面的极坐标 

A.1.3 三维笛卡儿参照系 
A.1.4 三维曲线坐标系 

A.1.5 立体角 
A.2 点与向量 

A.2.1 向量加与定比例乘 
A.2.2 两向量的标量积 

A.2.3 两向量的向量积 
A.3 基向量和度量张量 

A.3.1 正交基 
A.3.2 度量张量 

A.4 矩阵 
A.4.1 标量乘法与矩阵加法 

A.4.2 矩阵乘法 
A.4.3 矩阵转置 

A.4.4 矩阵的秩 
A.4.5 矩阵的逆 

A.5 复数 
A.6 四元数 

A.7 非参数表示 
A.8 参数表示 

A.9 数值方法 
A.9.1 求解线性方程组 

A.9.2 非线性方程的求根 
A.9.3 积分估值 

A.9.4 为数据集拟合曲线

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