计算机图形学(基于MFC三维图形开发第2版全彩微课版)

本书基于Windows 10操 作系统，以Visual Studio 2017中文版作为开发平台 ，对基本图元的扫描转换、 二维变换与裁剪、三维变换 与投影、自由曲线与曲面、 建模与消隐、光照模型、纹 理映射的原理与算法进行了 系统讲解。同时，以生成三 维真实感光照模型为主线， 引导读者重点掌握直线的扫 描转换原理、多边形的有效 边表填充原理、三维物体的 几何变换原理与透视投影原 理、多面体与曲面体的几何 建模原理、Z-Buffer与画家 算法的面消隐原理、基于明 暗处理的光滑着色原理，以 及基于颜色纹理、三维纹理 与几何纹理的真实感图形绘 制原理等内容，从编程角度 诠释了这些原理的实现算法 。通过本书的学习，读者可 让在三维场景中绘制出物体 的真实感图形动画，实现支 持对图形的交互操作。 本书介绍的30个原理都 配有经过精心设计的案例源 程序。这些案例的程序都经 过了严格的测试，每个案例 都配有微课进行讲解。本书 中的效果图均出自这些案例 ，其质量可以与OpenGL或 Direct3D制作效果相媲美。 本书不仅可以作为计算 机类专业本科学生的教材， 也可作为非计算机类专业的 研究生教材。此外，也可供 热爱游戏开发的计算机图形 学爱好者自学使用。

孔令德 博士 教授 太原工业学院教学名师。负责省级精品课程，获省级教学成果一等奖。作为第一负责人正在主持省级教改重点项目《山西省高职高专计算机公共基础教材改革研究》。主编教材国家级规划教材多部。

第1章 导论 1.1 计算机图形学的定义 1.2 计算机图形学的应用领域 1.2.1 计算机游戏 1.2.2 计算机辅助设计 1.2.3 计算机艺术 1.2.4 虚拟现实 1.2.5 计算机辅助教学 1.3 计算机图形学的相关学科 1.4 计算机图形学的确立与发展 1.5 图形显示器的发展及其工作原理 1.5.1 阴极射线管 1.5.2 随机扫描图形显示器 1.5.3 直视存储管图形显示器 1.5.4 光栅扫描图形显示器 1.5.5 LCD显示器 1.5.6 三维图形显示原理及立体显示器 1.6 图形软件标准 1.7 计算机图形学研究的热点技术 1.7.1 细节层次技术 1.7.2 基于图像的绘制技术 1.8 本章小结 习题1 第2章 MFC绘图基础 2.1 MFC上机操作步骤 2.2 MFC绘图方法 2.2.1 CDC类结构与GDI对象 2.2.2 映射模式 2.2.3 使用GDI对象 2.2.4 CDC类的主要绘图成员函数 2.3 设备上下文的调用与释放 2.4 双缓冲机制 2.5 MFC绘图的几种方法 2.5.1 使用OnDraw()成员函数直接绘图 2.5.2 使用菜单绘图 2.5.3 使用自定义函数绘图 2.6 本章小结 习题2 第3章 基本图元的扫描转换 3.1 直线的扫描转换 3.1.1 DDA算法 3.1.2 Bresenham算法 3.1.3 中点算法 3.2 圆的扫描转换 3.3 椭圆的扫描转换 3.4 反走样技术 3.4.1 反走样现象 3.4.2 反走样技术分类 3.5 Wu反走样算法 3.5.1 算法原理 3.5.2 构造距离误差项 3.5.3 Wu反走样算法 3.5.4 彩色直线的反走样算法 3.6 本章小结 习题3 第4章 多边形填充 4.1 多边形的扫描转换 4.1.1 多边形的定义 4.1.2 多边形的表示 4.1.3 多边形着色模式 4.1.4 多边形填充算法 4.1.5 区域填充算法 4.2 有效边表填充算法 4.2.1 填充原理 4.2.2 边界像素的处理原则 4.2.3 有效边和有效边表 4.2.4 桶表与边表 4.3 边缘填充算法 4.3.1 填充原理 4.3.2 填充过程 4.4 区域填充算法 4.4.1 填充原理 4.4.2 四邻接点与八邻接点 4.4.3 四连通域与八连通域 4.4.4 种子填充算法 4.5 本章小结 习题4 第5章 二维变换与裁剪 5.1 图形几何变换基础 5.1.1 二维变换矩阵 5.1.2 规范化齐次坐标 5.1.3 矩阵相乘 5.1.4 二维几何变换 5.2 二维基本几何变换矩阵 5.2.1 平移变换矩阵 5.2.2 比例变换矩阵 5.2.3 旋转变换矩阵 5.2.4 反射变换矩阵 5.2.5 错切变换矩阵 5.3 二维复合变换 5.3.1 复合变换原理 5.3.2 相对于任意参考点的二维几何变换 5.3.3 相对于任意方向的二维几何变换 5.4 二维图形裁剪 5.4.1 图形学中常用的坐标系 5.4.2 窗口与视区及窗视变换 5.4.3 窗视变换矩阵 5.5 Cohen-Sutherland直线段裁剪算法 5.5.1 编码原理 5.5.2 裁剪步骤 5.5.3 交点计算公式 5.6 中点分割直线段裁剪算法 5.6.1 中点分割直线段裁剪算法原理 5.6.2 中点计算公式 5.7 Liang-Barsky直线段裁剪算法 5.7.1 算法原理 5.7.2 算法分析 5.7.3 算法的几何意义 5.8 多边形裁剪算法 5.9 本章小结 习题5 第6章 三维变换与投影 6.1 三维图形几何变换 6.1.1 三维变换矩阵 6.1.2 三维几何变换 6.2 三维基本几何变换矩阵 6.2.1 平移变换 6.2.2 比例变换 6.2.3 旋转变换 6.2.4 反射变换 6.2.5 错切变换 6.3 三维复合变换 6.3.1 相对于任意参考点的三维几何变换 6.3.2 相对于任意方向的三维几何变换 6.4 平行投影 6.4.1 正投影 6.4.2 三视图 6.4.3 斜投影 6.5 透视投影 6.5.1 透视投影坐标系 6.5.2 三维坐标系变换 6.5.3 世界坐标系到观察坐标系的变换 6.5.4 观察坐标系到屏幕坐标系的变换 6.5.5 透视投影分类 6.5.6 立方体的透视图 6.5.7 屏幕坐标系的伪深度坐标 6.6 本章小结 习题6 第7章 自由曲线与曲面 7.1 基本概念 7.1.1 样条曲线曲面 7.1.2 曲线曲面的表示形式 7.1.3 插值、逼近与拟合 7.1.4 连续性条件 7.2 Bezier曲线 7.2.1 Bezier曲线的定义 7.2.2 Bezier曲线的性质 7.2.3 deCasteljau递推算法 7.2.4 Bezier曲线的拼接 7.3 Bezier曲面 7.3.1 Bezier曲面的定义 7.3.2 双三次Bezier曲面的定义 7.3.3 双三次Bezier曲面的拼接 7.4 B样条曲线 7.4.1 B样条曲线的定义 7.4.2 二次B样条曲线 7.4.3 三次B样条曲线 7.4.4 B样条曲线的性质 7.