計算機圖形學(3版)(簡體書)

本書是一本內容豐富、取材新穎的計算機圖形學著作，并在其前一版的基礎上進行了全面擴充，增加了許多新的內容，覆蓋了近年來計算機圖形學的最新發展與成就。全書層次分明、重點突出，并附有使用OpenGL編寫的大量程序以及各種效果圖，是一本難得的優秀教材。 本書共分為15章，全面系統地講解了計算機圖形學的基本概念和相關技術。作者首先對計算機圖形學進行綜述；然后講解二維圖形的對象表示、算法和應用，以及三維圖形的相關技術、建模和變換；接著介紹光照模型、顏色模型和動畫技術。本書還新增了有關層次建模和圖形文件格式的介紹，最后的附錄給出了計算機圖形學中用到的基本數學概念。 本書可作為信息技術等相關專業本科生和研究生和研究生的教材的教材或參考書，也可以作為計算機圖形學工作者的參考書。

Donald Hearn，從1985年開始任教于伊利諾伊大學Urbana—Champmgn分校的計算機科學學院。Hewn博士擔任過多門課程的教學工作，其中包括計算機圖形學、科學計算可視化、計算科學、數學和應用科學等。他還指導過多個研究項目并在該領域發表了大量的學術論文。 M.Pauline BakeR，印第安納大學一普度大學計算機科學學院和信息學院的教授。Baker博士擔任著可視化和交互空間滲透技術實驗室主任一職，同時她也是一位杰出的科學家。Baker博士正在研究使用計算機圖形和虛擬現實技術進行科學數據挖掘。在此之前，她還擔任過伊利諾伊大學NCSA的可視化和虛擬環境實驗室副主任。 蔡士杰，南京大學計算機科學與技術系教授，博士生導師，從事計算機圖形學課程教學已有十余年。研究方向包括計算機圖形學、CAD、圖形識別，出版論著、譯著5部，發表學術論文一百多篇。

第1章　計算機圖形學綜述
　1.1　圖和表
　1.2　計算機輔助設計
　1.3　虛擬現實環境
　1.4　數據可視化
　1.5　教學與培訓
　1.6　計算機藝術
　1.7　娛樂
　1.8　圖像處理
　1.9　圖形用戶界面
　1.10 小結
　參考文獻
第2章　圖形系統概述
　2.1　視頻顯示設備
　2.2　光柵掃描系統
　2.3　圖形工作站和觀察系統
　2.4　輸入設備
　2.5　硬拷貝設備
　2.6　圖形網絡
　2.7　因特網上的圖形
　2.8　圖形軟件
　2.9　OpenGL簡介
　2.10 小結
　參考文獻
　練習題
第3章　輸出圖元
　3.1　坐標系統
　3.2　OpenGL中指定二維世界坐標系統
　3.3　OpenGL畫點函數
　3.4　OpenGL畫線函數
　3.5　畫線算法
　3.6　并行畫線算法
　3.7　幀緩存值的裝載
　3.8　OpenGL曲線函數
　3.9　圓生成算法
　3.10 橢圓生成算法
　3.11 其他曲線
　3.12 并行曲線算法
　3.13 像素編址和對象的幾何要素
　3.14 填充區圖元
　3.15 多邊形填充區
　3.16 OpenGL多邊形填充區函數
　3.17 OpenGL頂點數組
　3.18 像素陣列圖元
　3.19 OpenGL像素陣列函數
　3.20 字符圖元
　3.21 OpenGL字符函數
　3.22 圖形分割
　3.23 OpenGL顯示列表
　3.24 OpenGL顯示窗口重定形函數
　3.25 小結
　示例程序
　參考文獻
　練習題
第4章　圖元的屬性
　4.1　OpenGL狀態變量
　4.2　顏色和灰度
　4.3　OpenGL顏色函數
　4.4　點的屬性
　4.5　線的屬性
　4.6　曲線屬性
　4.7　OpenGL點屬性函數
　4.8　OpenGL線屬性函數
　4.9　填充區屬性
　4.10 通用掃描線填充算法
　4.11 凸多邊形的掃描線填充
　4.12 曲線邊界區域的掃描線填充
　4.13 不規則邊界區域的填充方法
　4.14 OpenGL填充區屬性函數
　4.15 字符屬性
　4.16 OpenGL字符屬性函數
　4.17 反走樣
　4.18 OpenGL反走樣函數
　4.19 OpenGL查詢函數
　4.20 OpenGL屬性組
　4.21 小結
　參考文獻
　練習題
第5章　幾何變換
　5.1　基本的二維幾何變換
　5.2　矩陣表示和齊次坐標
　5.3　逆變換
　5.4　二維復合變換
　5.5　其他二維變換
　5.6　幾何變換的光柵方法
　5.7　OpenGL光柵變換
　5.8　二維坐標系間的變換
　5.9　三維空間的幾何變換
　5.10 三維平移
　5.11 三維旋轉
　5.12 三維縮放
　5.13 三維復合變換
　5.14 其他三維變換
　5.15 三維坐標系間的變換
　5.16 仿射變換
　5.17 OpenGL幾何變換函數
　5.18 小結
　參考文獻
　練習題
第6章　二維觀察
　6.1　二維觀察流水線
　6.2　裁剪窗口
　6.3　規范化和視口變換
　6.4　OpenGL二維觀察函數
　6.5　裁剪算法
　6.6　二維點裁剪
　6.7　二維線裁剪
　6.8　多邊形填充區裁剪
　6.9　曲線的裁剪
　6.10 文字的裁剪
　6.11 小結
　參考文獻
　練習題
第7章　三維觀察
　7.1　三維觀察概念綜述
　7.2　三維觀察流水線
　7.3　三維觀察坐標系參數
　7.4　世界坐標系到觀察坐標系的變換
　7.5　投影變換
　7.6　正投影
　7.7　斜投影
　7.8　透視投影
　7.9　視口變換和三維屏幕坐標系
　7.10 OpenGL三維觀察函數
　7.11 三維裁剪算法
　7.12 OpenGL任選裁剪平面
　7.13 小結
　參考文獻
　練習題
第8章　三維對象的表示
　8.1　多面體
　8.2　OpenGL多面體函數
　8.3　曲面
　8.4　二次曲面
　8.5　超二次曲面
　8.6　OpenGL二次曲面和三次曲面函數
　8.7　柔性對象
　8.8　樣條表示
　8.9　三次樣條插值方法
　8.10 Bezier樣條曲線
　8.11 Bezier曲面
　8.12 B樣條曲線
　8.13 B樣條曲面
　8.14 beta樣條
　8.15 有理樣條
　8.16 樣條表示之間的轉換
　8.17 樣條曲線和曲面的顯示
　8.18 OpenGL的逼近樣條函數
　8.19 掃描表示法
　8.20 結構實體幾何法
　8.21 八叉樹
　8.22 BSP樹
　8.23 分形幾何方法
　8.24 形狀語法和其他過程方法
　8.25 粒子系統
　8.26 基于物理的方法
　8.27 數據集可視化
　8.28 小結
　參考文獻
　練習題
第9章　可見面判別算法
　9.1　可見面判別算法的分類
　9.2　后向面判別
　9.3　深度緩存算法
　9.4　A緩存算法
　9.5　掃描線算法
　9.6　深度排序算法
　9.7　BSP樹算法
　9.8　區域細分算法
　9.9　八叉樹算法
　9.10 光線投射算法
　9.11 可見性檢測算法的比較
　9.12 曲面
　9.13 線框可見性算法
　9.14 OpenGL可見性檢查函數
　9.15 小結
　參考文獻
　練習題
第10章　光照模型與面繪制算法
　10.1　光源
　10.2　表面光照效果
　10.3　基本光照模型
　10.4　透明表面
　10.5　霧氣效果
　10.6　陰影
　10.7　照相機參數
　10.8　光強度顯示
　10.9　半色調模式和抖動技術
　10.10 多邊形繪制算法
　10.11 光線跟蹤方法
　10.12 輻射度光照模型
　10.13 環境映射
　10.14 光子映射
　10.15 添加表面細節
　10.16 用多邊形模擬表面細節
　10.17 紋理映射
　10.18 凹凸映射
　10.19 幀映射
　10.20 OpenGL 光照和表面繪制函數
　10.21 OpenGL紋理函數
　10.22 小結
　參考文獻
　練習題
第11章　圖形用戶界面和交互輸入方法
　11.1　圖形數據的輸入
　11.2　輸入設備的邏輯分類
　11.3　圖形數據的輸入功能
　11.4　交互式構圖技術
　11.5　虛擬現實環境
　11.6　OpenGL支持交互式輸入設備的函數
　11.7　OpenGL的菜單功能
　11.8　圖形用戶界面的設計
　11.9　小結
　參考文獻
　練習題
第12章　顏色模型和顏色應用
　12.1　光的特性
　12.2　顏色模型
　12.3　標準基色和色度圖
　12.4　RGB顏色模型
　12.5　YIQ顏色模型
　12.6　CMY和CMYK顏色模型
　12.7　HSV顏色模型
　12.8　HLS顏色模型
　12.9　顏色選擇及其應用
　12.10 小結
　參考文獻
　練習題
第13章　計算機動畫
　13.1　計算機動畫的光柵方法
　13.2　動畫序列的設計
　13.3　傳統動畫技術
　13.4　通用計算機動畫功能
　13.5　計算機動畫語言
　13.6　關鍵幀系統
　13.7　運動的描述
　13.8　關節鏈形體動畫
　13.9　周期性運動
　13.10 OpenGL動畫子程序
　13.11 小結
　參考文獻
　練習題
第14章　層次建模
　14.1　基本建模概念
　14.2　建模軟件包
　14.3　通用層次建模方法
　14.4　使用OpenGL顯示列表的層次建模
　14.5　小結
　參考文獻
　練習題
第15章　圖形文件格式
　15.1　圖像文件結構
　15.2　降色方法
　15.3　文件壓縮技術
　15.4　主流文件格式的結構
　15.5　小結
　參考文獻
　練習題
附錄A　計算機圖形學的數學基礎
參考文獻
索引