计算机图形学实用技术(第3版)

陈元琰、张睿哲、李建华编著的《计算机图形学实用技术(第3版)》介绍了计算机图形学的有关原理、算法及实现，从计算机图形学的基本图形生成讲起，采取循序渐进的内容安排，由简单到复杂，由二维到三维，理论与实践相结合。书中的算法都尽量给出C程序，在后面的实验指导中每章均有一个VC编程案例，读者可以将书中讲解内容很容易地在计算机上一一验证，从而为深入理解图形学原理提供很重要的保证，并为今后的计算机图形学应用打下坚实的实践基础和编程积累。全书共8章，分别为：绪论、交互式图形软件设计、基本图形生成、图形变换、曲线和曲面、几何造型、真实感图形和实验指导，其中很后一章“实验指导”介绍了用VC编程实现各种计算机图形学算法。    《计算机图形学实用技术(第3版)》可作为高等院校各专业本、专科生计算机图形学或计算机绘图的教材，也可作为广大计算机图形学爱好者的自学教材或工作参考用书。

第1章  绪论/1
1.1  计算机图形学的概念、发展和应用/1
1.1.1  计算机图形学的概念/1
1.1.2  计算机图形学的发展/4
1.1.3  计算机图形学的应用/6
1.2  计算机图形系统/10
1.2.1  计算机图形系统硬件/10
1.2.2  计算机图形系统软件/11
1.3  计算机图形标准/11
1.3.1  图形标准/12
1.3.2  图形设备接口标准/13
1.3.3  图形元文件标准/13
1.3.4  基本图形交换规范/14
习题/15
第2章  交互式图形软件设计/16
2.1  交互式图形软件设计方法/16
2.1.1  Visual C++ 6.0开发环境和开发工具概述/16
2.1.2  MFC类库简介/18
2.1.3  使用AppWizard生成图形应用程序的框架/21
2.1.4  使用资源编辑器生成图形用户界面/24
2.1.5  利用消息映射和消息处理实现交互式绘图/26
2.2  CDC图形程序库/30
2.2.1  绘图工具选择/30
2.2.2  坐标系统设置与转换/33
2.2.3  绘图模式与背景设置/35
2.2.4  图形绘制/36
2.2.5  区域填充/39
2.3  面向对象的画图程序设计/40
2.3.1  类与数据封装/40
2.3.2  派生类与继承性/41
2.3.3  虚函数与多态性/42
2.3.4  数据存储与屏幕重绘/43
2.3.5  绘图程序的设计思路/43
2.4  图形类的定义/44
2.4.1  图形基类CShape/45
2.4.2  直线类CLine/45
2.4.3  贝塞尔曲线类CBezier/46
2.4.4  矩形类CRectangle/47
2.4.5  圆类CCircle/49
2.4.6  椭圆类CEllipse/50
2.4.7  多边形类CPolygon/52
2.5  绘图程序的实现/53
2.5.1  建立绘图程序框架/53
2.5.2  增加绘图菜单/54
2.5.3  在屏幕上画图/58
2.5.4  在文档类中保存图形/64
2.5.5  创建线型线宽对话框/67
2.5.6  图形程序的编译运行/73
2.5.7  简单实用图形学程序设计举例/74
习题/79
第3章  基本图形生成/80
3.1  直线的生成/80
3.1.1  数值微分算法/81
3.1.2  中点画线算法/83
3.1.3  Bresenham画线算法/84
3.2  圆与椭圆的生成/86
3.2.1  圆的特性/86
3.2.2  中点画圆算法/88
3.2.3  Bresenham画圆算法/89
3.2.4  椭圆的生成算法/90
3.3  区域填充/95
3.3.1  有序边表填充算法/95
3.3.2  边填充算法/101
3.3.3  种子填充算法/102
3.3.4  圆和椭圆的填充/106
3.3.5  图案填充/106
3.4  裁剪/108
3.4.1  点的裁剪/108
3.4.2  直线段的裁剪/109
3.4.3  多边形的裁剪/118
3.5  线宽与线型的处理/124
3.5.1  直线线宽的处理/124
3.5.2  圆弧线宽的处理/126
3.5.3  线型的处理/127
习题/127
第4章  图形变换/129
4.1  几何变换/129
4.1.1  几何变换的齐次坐标法/129
4.1.2  二维基本变换/131
4.1.3  二维组合变换/135
4.1.4  三维基本变换/137
4.1.5  三维组合变换/143
4.1.6  参数图形的几何变换/144
4.2  投影变换/148
4.2.1  正投影变换（三视图）/149
4.2.2  正轴测投影变换/150
4.2.3  斜轴测投影变换/153
4.2.4  透视投影变换/155
4.2.5  视域体及三维裁剪/159
4.3  窗口视区变换/161
4.3.1  坐标系/161
4.3.2  窗口与视区/162
4.3.3  窗口-视区变换/163
4.4  视向变换/164
4.4.1  世界坐标系和观察坐标系/164
4.4.2  视向变换矩阵/165
习题/167
第5章  曲线和曲面/168
5.1  曲线和曲面基础/168
5.1.1  规则曲线和曲面的3种坐标表示法/168
5.1.2  参数样条曲线和曲面的常用术语/171
5.2  二次插值样条曲线/174
5.2.1  二次插值样条曲线的数学表达式/174
5.2.2  二次插值样条曲线的加权合成/176
5.2.3  二次插值样条曲线的端点条件/178
5.2.4  二次插值样条曲线的性质/179
5.3  三次插值样条曲线/181
5.3.1  三次自然样条曲线/181
5.3.2  Hermite样条曲线/182
5.3.3  Cardinal样条曲线/183
5.4  Bezier曲线和曲面/185
5.4.1  Bezier曲线的定义/186
5.4.2  Bezier曲线的性质/187
5.4.3  二次Bezier曲线/188
5.4.4  三次Bezier曲线/189
5.4.5  反算Bezier曲线控制点/190
5.4.6  Bezier曲线的多项式定义生成算法/191
5.4.7  Bezier曲线的分割递推de Casteljau算法/192
5.4.8  Bezier曲线的拼接/193
5.4.9  Bezier曲面/195
5.5  B样条曲线和曲面/196
5.5.1  B样条曲线的多项式定义（Clark定义法）/197
5.5.2  B样条曲线的递推定义/198
5.5.3  二次B样条曲线/201
5.5.4  三次B样条曲线/202
5.5.5  B样条曲线生成的de Boor算法/205
5.5.6  反求B样条曲线的控制点及其端点性质/208
5.5.7  B样条曲面/209
5.6  有理样条曲线/211
5.6.1  有理Bezier曲线/211
5.6.2  有理B样条曲线/213
5.6.3  非均匀有理B样条（NURBS）曲线/215
习题/216
第6章  几何造型/217
6.1  形体的定义和存储模型/217
6.1.1  形体的定义/217
6.1.2  形体的存储模型/219
6.2  实体表示方法/222
6.2.1  构造的实体几何法/222
6.2.2  边界表示法/224
6.2.3  扫描表示法/225
6.2.4  特征表示法/225
6.2.5  单元分解表示法/227
6.3  布尔运算/228
6.3.1  布尔运算的概念/229
6.3.2  多边形的描述/229
6.3.3  多边形重叠性检验/229
6.3.4  布尔运算的规则/231
6.4  分形几何造型/232
6.4.1  分形和分形几何造型的概念/232
6.4.2  分形维数和分形几何造型/233
6.4.3  典型分形曲线集/235
习题/248
第7章  真实感图形/249
7.1  消除隐藏线/249
7.1.1  平面体的消隐处理/250
7.1.2  曲面体的消隐处理/256
7.2  消除隐藏面/269
7.2.1  基本检测/270
7.2.2  画家算法/272
7.2.3  深度缓冲器算法（Z缓冲区算法）/274
7.2.4  扫描线算法/275
7.2.5  区域细分算法/277
7.3  光照模型与明暗效应/278
7.3.1  光照的基本模型/278
7.3.2  局部光照模型/281
7.3.3  整体光照模型/283
7.3.4  明暗处理方法/284
7.4  纹理图案映射/286
7.4.1  确定映射关系/287
7.4.2  平面图案的矢量化处理与离散细分/288
7.4.3  映射效果的三维显示/288
习题/295
第8章  实验指导/297
8.1  基础篇/297
实验一  直线扫描转换/298
实验二  圆的扫描转换/298
实验三  椭圆扫描转换/298
实验四  区域递归种子填充/299
实验五  区域链队列种子填充/300
实验六  有序边表的图案填充/301
实验七  Cohen-Sutherland线段编码裁剪/303
实验八  Cyrus-Beck多边形窗口参数化裁剪/305
实验九  矩形窗口逐边裁剪多边形/306
实验十  二维图形的几何变换/308
实验十一  三维图形投影变换/310
实验十二  Bezier曲线绘制/312
实验十三  B样条曲线绘制/313
8.2  提高篇/315
实验A  基本图形生成编程/315
实验B  图形变换编程/332
实验C  曲线编程/342
实验D  三维几何造型编程/349
实验E  真实感图形编程/356
参考文献/359
附录A  计算机图形学函数库/361
A.1  全局函数原型定义/362
A.2  全局函数的实现/365