計算機圖形學實用技術(第3版)（簡體書）

《計算機圖形學實用技術（第3版）》介紹了計算機圖形學的有關原理、算法及實現，從計算機圖形學的基本圖形生成講起，採取循序漸進的內容安排，由簡單到複雜，由二維到三維，理論與實踐相結合。書中的算法都儘量給出C程序，在後面的實驗指導中每章均有一個VC編程案例，讀者可以將書中講解內容很容易地在計算機上一一驗證，從而為深入理解圖形學原理提供最重要的保證，並為今後的計算機圖形學應用打下堅實的實踐基礎和編程積累。全書共8章，分別為：緒論、交互式圖形軟件設計、基本圖形生成、圖形變換、曲線和曲面、幾何造型、真實感圖形和實驗指導，其中最後一章“實驗指導”介紹了用VC編程實現各種計算機圖形學算法。
《計算機圖形學實用技術（第3版）》可作為高等院校各專業本、專科生計算機圖形學或計算機繪圖的教材，也可作為廣大計算機圖形學愛好者的自學教材或工作參考用書。·

《計算機圖形學實用技術(第3版)》可作為高等院校各專業本、專科生計算機圖形學或計算機繪圖的教材，也可作為廣大計算機圖形學愛好者的自學教材或工作參考用書。

第1章 緒論
1.1 計算機圖形學的概念、發展和應用
1.1.1 計算機圖形學的概念
1.1.2 計算機圖形學的發展
1.1.3 計算機圖形學的應用
1.2 計算機圖形系統
1.2.1 計算機圖形系統硬件
1.2.2 計算機圖形系統軟件
1.3 計算機圖形標準
1.3.1 圖形標準
1.3.2 圖形設備接口標準
1.3.3 圖形元文件標準
1.3.4 基本圖形交換規範
習題

第2章 交互式圖形軟件設計
2.1 交互式圖形軟件設計方法
2.1.1 Visual C++ 6.0開發環境和開發工具概述
2.1.2 MFC類庫簡介
2.1.3 使用AppWizard生成圖形應用程序的框架
2.1.4 使用資源編輯器生成圖形用戶界面
2.1.5 利用消息映射和消息處理實現交互式繪圖
2.2 CDC圖形程序庫
2.2.1 繪圖工具選擇
2.2.2 坐標系統設置與轉換
2.2.3 繪圖模式與背景設置
2.2.4 圖形繪製
2.2.5 區域填充
2.3 面向對象的畫圖程序設計
2.3.1 類與數據封裝
2.3.2 派生類與繼承性
2.3.3 虛函數與多態性
2.3.4 數據存儲與屏幕重繪
2.3.5 繪圖程序的設計思路
2.4 圖形類的定義
2.4.1 圖形基類CShape
2.4.2 直線類CLine
2.4.3 貝塞爾曲線類CBezier
2.4.4 矩形類CRectangle
2.4.5 圓類CCircle
2.4.6 橢圓類CEllipse
2.4.7 多邊形類CPolygon
2.5 繪圖程序的實現
2.5.1 建立繪圖程序框架
2.5.2 增加繪圖菜單
2.5.3 在屏幕上畫圖
2.5.4 在文檔類中保存圖形
2.5.5 創建線型線寬對話框
2.5.6 圖形程序的編譯運行
2.5.7 簡單實用圖形學程序設計舉例
習題

第3章 基本圖形生成
3.1 直線的生成
3.1.1 數值微分算法
3.1.2 中點畫線算法
3.1.3 Bresenham畫線算法
3.2 圓與橢圓的生成
3.2.1 圓的特性
3.2.2 中點畫圓算法
3.2.3 Bresenham畫圓算法
3.2.4 橢圓的生成算法
3.3 區域填充
3.3.1 有序邊表填充算法
3.3.2 邊填充算法
3.3.3 種子填充算法
3.3.4 圓和橢圓的填充
3.3.5 圖案填充
3.4 裁剪
3.4.1 點的裁剪
3.4.2 直線段的裁剪
3.4.3 多邊形的裁剪
3.5 線寬與線型的處理
3.5.1 直線線寬的處理
3.5.2 圓弧線寬的處理
3.5.3 線型的處理
習題

第4章 圖形變換
4.1 幾何變換
4.1.1 幾何變換的齊次坐標法
4.1.2 二維基本變換
4.1.3 二維組合變換
4.1.4 三維基本變換
4.1.5 三維組合變換
4.1.6 參數圖形的幾何變換
4.2 投影變換
4.2.1 正投影變換（三視圖）
4.2.2 正軸測投影變換
4.2.3 斜軸測投影變換
4.2.4 透視投影變換
4.2.5 視域體及三維裁剪
4.3 窗口視區變換
4.3.1 坐標系
4.3.2 窗口與視區
4.3.3 窗口-視區變換
4.4 視向變換
4.4.1 世界坐標系和觀察坐標系
4.4.2 視向變換矩陣
習題

第5章 曲線和曲面
5.1 曲線和曲面基礎
5.1.1 規則曲線和曲面的3種坐標表示法
5.1.2 參數樣條曲線和曲面的常用術語
5.2 二次插值樣條曲線
5.2.1 二次插值樣條曲線的數學表達式
5.2.2 二次插值樣條曲線的加權合成
5.2.3 二次插值樣條曲線的端點條件
5.2.4 二次插值樣條曲線的性質
5.3 三次插值樣條曲線
5.3.1 三次自然樣條曲線
5.3.2 Hermite樣條曲線
5.3.3 Cardinal樣條曲線
5.4 Bezier曲線和曲面
5.4.1 Bezier曲線的定義
5.4.2 Bezier曲線的性質
5.4.3 二次Bezier曲線
5.4.4 三次Bezier曲線
5.4.5 反算Bezier曲線控制點
5.4.6 Bezier曲線的多項式定義生成算法
5.4.7 Bezier曲線的分割遞推de Casteljau算法
5.4.8 Bezier曲線的拼接
5.4.9 Bezier曲面
5.5 B樣條曲線和曲面
5.5.1 B樣條曲線的多項式定義（Clark定義法）
5.5.2 B樣條曲線的遞推定義
5.5.3 二次B樣條曲線
5.5.4 三次B樣條曲線
5.5.5 B樣條曲線生成的de Boor算法
5.5.6 反求B樣條曲線的控制點及其端點性質
5.5.7 B樣條曲面
5.6 有理樣條曲線
5.6.1 有理Bezier曲線
5.6.2 有理B樣條曲線
5.6.3 非均勻有理B樣條（NURBS）曲線
習題

第6章 幾何造型
6.1 形體的定義和存儲模型
6.1.1 形體的定義
6.1.2 形體的存儲模型
6.2 實體表示方法
6.2.1 構造的實體幾何法
6.2.2 邊界表示法
6.2.3 掃描表示法
6.2.4 特徵表示法
6.2.5 單元分解表示法
6.3 布爾運算
6.3.1 布爾運算的概念
6.3.2 多邊形的描述
6.3.3 多邊形重疊性檢驗
6.3.4 布爾運算的規則
6.4 分形幾何造型
6.4.1 分形和分形幾何造型的概念
6.4.2 分形維數和分形幾何造型
6.4.3 典型分形曲線集
習題

第7章 真實感圖形
7.1 消除隱藏線
7.1.1 平面體的消隱處理
7.1.2 曲面體的消隱處理
7.2 消除隱藏面
7.2.1 基本檢測
7.2.2 畫家算法
7.2.3 深度緩衝器算法（Z緩衝區算法）
7.2.4 掃描線算法
7.2.5 區域細分算法
7.3 光照模型與明暗效應
7.3.1 光照的基本模型
7.3.2 局部光照模型
7.3.3 整體光照模型
7.3.4 明暗處理方法
7.4 紋理圖案映射
7.4.1 確定映射關係
7.4.2 平面圖案的矢量化處理與離散細分
7.4.3 映射效果的三維顯示
習題

第8章 實驗指導
8.1 基礎篇
實驗一 直線掃描轉換
實驗二 圓的掃描轉換
實驗三 橢圓掃描轉換
實驗四 區域遞歸種子填充
實驗五 區域鏈隊列種子填充
實驗六 有序邊表的圖案填充
實驗七 Cohen-Sutherland線段編碼裁剪
實驗八 Cyrus-Beck多邊形窗口參數化裁剪
實驗九 矩形窗口逐邊裁剪多邊形
實驗十 二維圖形的幾何變換
實驗十一 三維圖形投影變換
實驗十二 Bezier曲線繪製
實驗十三 B樣條曲線繪製
8.2 提高篇
實驗A 基本圖形生成編程
實驗B 圖形變換編程
實驗C 曲線編程
實驗D 三維幾何造型編程
實驗E 真實感圖形編程
參考文獻
附錄A 計算機圖形學函數庫
A.1 全域函數原型定義
A.2 全域函數的實現
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1.創建線型線寬對話框資源
創建對話模板資源的方法如下。
（1）從Insert菜單中選擇Resource命令，彈出Insert Resource對話框，在Resource type列表中選擇Dialog，單擊New按鈕，進入對話編輯器。在默認狀態下，對話框含有OK和Cancel按鈕控件。在對話框內單擊（注意不要單擊控件）可以選擇對話框，拖動尺寸句柄可以改變對話框的大小。把OK和Cancel兩個按鈕的標題改為“確定”和“取消”，其他屬性不變。
（2）按Alt+Enter鍵，彈出Dialog Properties對話框，在Caption文本框中將標題改為“畫筆”，注意不要改變其他屬性。
（3）在對話框中添加控件并改變控件的屬性，圖2—10是完成設計后的“畫筆”對話框，表2—9是控件的屬性設置情況。為了添加控件，首先，從控件工具欄中選擇相應的按鈕；然后，在對話框內單擊要放置控件的目標位置；控件將插入到對話框中的相應位置，可以用鼠標移動或改變控件的大小。添加控件后，可以在控件內雙擊，從彈出的屬性對話框中改變控件的屬性。如果要刪除已添加的控件，可以先在控件內單擊然后按Delete鍵。此外，還可以用對話工具欄或Layout菜單改變對詁框布局。
其中，編輯控件用于改變畫筆寬度，3個單選按鈕分別用于改變畫筆風格為實線（IDC-SOLID）、劃線（IDC-DASH）和點線（IDC-DOT）。
表2.9 “畫筆”對話框中控件的屬性設置
控件ID
IDC STATIC 靜態文本框 線寬
IDC WIDTH 編輯控件
IDC STATIC 成綱框 線型
lDC SOLID 單選按鈕 實線（&S） Group，TabStop
IDC DASH 單選按鈕 劃線（&A）
IDC DOT 單選按鈕 點線（&D）
IDC SAMPLE 成組框 預覽
從表2—9可以看出，多數控件具有唯一的ID號，用于在程序中引用控件。對于在程序中引用不到的控件，則可以使用默認的ID號（如IDC-STATIC）。
將刀abStop屬性賦給控件，使得用戶可以按Tab和Shift+Zab鍵獲取該控件。Tab和Shift+Tab鍵將輸入焦點從一個控件移到另一個控件。如果控件具有Group屬性，則控件以及按Tab鍵緊隨其后的所有控件都屬于同一組。如果多個單選按鈕屬于同一組，則單擊其中一個按鈕時，將去掉組內其他按鈕的選中標記（注意，按鈕必須具有Auto屬性）。此外，可以用方向鍵在同一組內將選中標記從一個單選按鈕移至另一個單選按鈕。