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内容推荐 本书主要内容包括几何变换、透视投影、曲面建模、线消隐与面消隐、光照与纹理。作为首批国家级一流本科课程“计算机图形学”的建设成果,本书基于Visual Studio 2022的MFC集成开发环境,使用C++语言编程绘制了计算机图形学算法的动画效果,实现了“原理、算法、代码”的统一。本次修订在保持前两版特色的基础上主要做了以下3方面的改变:第一,使用曲面建模技术,将三维模型由立方体、球、圆环等简单模型扩展为茶壶、花瓶等复杂模型(本书中使用Utah茶壶作为绘制效果展示的主要模型);第二,为了适应计算机图形学前沿需求的新变化,将光照与纹理两章作为重点内容进行详细介绍;第三,纹理映射是光栅化图形学的最高阶段,增加了法线贴图、视差贴图、环境贴图等新内容。 本书可以作为本科生和研究生教材,也可供计算机图形学爱好者学习使用。为了便于开展理论教学与实践教学,本书配有《计算机图形学实践教程(Visual C++版)》(第3版)、《计算机图形学基础教程(Visual C++版)(第3版)教师用书》和课件、教案、教学大纲、授课计划等配套教学资源。 目录 第1章 导论 1.1 计算机图形学的应用领域 1.1.1 计算机辅助设计 1.1.2 计算机游戏 1.1.3 计算机艺术 1.1.4 虚拟现实 1.1.5 计算机辅助教学 1.2 计算机图形学的概念 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 光栅扫描图形显示器 1.5.3 液晶显示器 1.5.4 三维立体显示器 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 图像绘制技术 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 2.1.1 应用程序向导 2.1.2 查看项目信息 2.1.3 类的继承关系 2.2 基本绘图函数 2.2.1 修改单文档窗口显示参数 2.2.2 CDC派生类与GDI工具类 2.2.3 映射模式 2.2.4 使用GDI对象 2.2.5 CDC类绘图成员函数 2.2.6 位图操作 2.3 双缓冲动画技术 2.3.1 动画技术相关函数 2.3.2 动画示例 2.4 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 3.2.1 简单方程画圆算法 3.2.2 中点画圆算法 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 3.4.3 反走样简化模型 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反走样算法的关键 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 多边形的定义 4.1.1 凸多边形 4.1.2 凹多边形 4.1.3 环 4.2 多边形光栅化 4.2.1 顶点表示法 4.2.2 点阵表示法 4.2.3 多边形的光栅化 4.3 多边形着色模式 4.3.1 平面着色模式 4.3.2 光滑着色模式 4.3.3 马赫带 4.4 边界像素处理规则 4.4.1 平面着色模式填充矩形 4.4.2 处理共享边界像素 4.4.3 光滑着色模式填充矩形 4.5 三角形光栅化算法 4.5.1 标准算法 4.5.2 Bresenham算法 4.5.3 重心坐标算法 4.6 有效边表算法 4.6.1 x扫描线法 4.6.2 示例多边形 4.6.3 有效边与有效边表 4.6.4 桶表与边表 4.7 边填充算法 4.7.1 填充原理 4.7.2 填充过程 4.8 区域填充算法 4.8.1 四邻接点与八邻接点 4.8.2 四连通域与八连通域 4.8.3 种子填充算法 4.8.4 基于递归种子填充算法 4.8.5 基于堆栈的种子填充算法 4.8.6 扫描线种子填充算法 4.9 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 齐次坐标 5.1.2 矩阵相乘 5.1.3 二维几何变换矩阵 5.1.4 物体变换与坐标变换 5.1.5 二维几何变换形式 5.2 二维图形基本几何变换矩阵 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 二维图形复合变换 5.3.1 二维图形复合变换原理 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 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 Liang-Barsky裁剪算法原理 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 三维几何变换矩阵 6.1.2 三维几何变换形式 6.2 三维图形基本几何变换矩阵 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 三维图形复合变换 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 坐标系变换 6.4.1 二维坐标系变换 6.4.2 三维坐标系变换 6.5 平行投影 6.5.1 正交投影矩阵 6.5.2 三视图 6.5.3 斜投影 6.6 透视投影 6.6.1 透视变换坐标系 6.6.2 世界坐标系到观察坐标系的变换 6.6.3 观察坐标系到屏幕坐标系的变换 6.6.4 透视投影分类 6.6.5 屏幕坐标系的透视深度坐标 6.7 本章小结 习题6 第7章 自由曲线曲面 7 |