内容介绍

《计算机图形学理论与算法基础》，本书主要介绍计算机图形学的基本理论、算法及其应用。对计算机图形学的基本概念、计算机图形系统、基本图形的生成、二维与三维几何变换、二维与三维图形观察、自由曲线与曲面、真实感图形生成技术、几何造型技术、计算机动画技术等相关知识进行详细而系统的论述。该书力求简明扼要、通俗易懂，尽量避免烦琐、复杂的公式推导，尽可能准确、清晰、简单地描述计算机图形学的基本理论和算法。

作品目录

目 录第1章 绪论1.1 计算机图形学定义、起源与发展1.2 计算机图形学系统简介1.2.1 视频显示设备与显示系统1.2.2 图形输入设备1.3 计算机图形学软件系统及图形标准简介1.3.1 图形软件与图形功能1.3.2 图形标准1.3.3 计算机图形接口标准CGI1.4 计算机图形学的应用领域1.4.1 计算机辅助设计与制造1.4.2 科学计算可视化1.4.3 虚拟现实技术1.4.4计算机艺术与计算机动画1.4.5 图形用户接口1.5 本章小结1.6 本章习题第2章 基本图形的生成2.1 直线生成算法2.1.1 DDA（数值微分）画线算法2.1.2 中点画线法2.1.3 Bresenham画线算法2.2 圆与椭圆的生成算法2.2.1 圆的特征2.2.2 中点画圆算法2.2.3 中点椭圆生成算法2.3 多边形的区域填充2.3.1 多边形的基础理论2.3.2 多边形的扫描线填充算法2.3.3 边填充算法2.3.4 种子填充算法2.4 字符的生成2.4.1 点阵字符2.4.2 矢量字符2.4.3 字符属性2.4.4 轮廓字形技术2.5 线型和线宽的处理2.5.1 直线的线型处理2.5.2 直线的线宽处理2.5.3 圆弧的线型和线宽处理2.6 图形的反走样技术2.6.1 提高分辨率的反走样技术2.6.2 区域反走样技术2.7 本章小结2.8 本章习题第3章 图形变换与观察3.1 图形的几何变换3.1.1 数学基础3.1.2 二维基本几何变换3.1.3 三维基本几何变换3.2 二维观察3.2.1 二维观察的基本概念3.2.2 二维点裁剪3.2.3 二维线裁剪3.2.4 多边形区域的裁剪3.2.5 其他裁剪3.3 三维观察3.3.1 三维观察的基本概念3.3.2 平行投影3.3.3 透视投影3.4 本章小结3.5 本章习题第4章 自由曲线与曲面4.1 曲线与曲面理论基础4.1.1 显示、隐式和参数表示4.1.2 样条曲线4.1.3 三次样条4.2 Beziér曲线与曲面4.2.1 Beziér曲线的定义4.2.2 Beziér曲线的性质4.2.3 按不同次数给出Beziér曲线的描述4.2.4 Beziér曲线的De Casteljau递推算法4.2.5 Beziér曲线的拼接4.2.6 反求Beziér曲线控制点的方法4.2.7 Beziér曲面4.3 B样条曲线与曲面4.3.1 B样条曲线定义与性质4.3.2 均匀B样条曲线4.3.3 开放均匀B样条曲线与非均匀B样条曲线4.3.4 B样条曲面4.4 非均匀有理B样条（NURBS）曲线与曲面4.4.1 NURBS曲线曲面的定义4.4.2 NURBS曲线与曲面的有理基函数表示4.4.3 NURBS曲线与曲面的特点4.5 本章小结4.6 本章习题第5章 真实感图形生成技术5.1 图形的消隐技术5.1.1 后向面判别算法5.1.2 Robers隐面消除算法5.1.3 画家算法5.1.4 扫描线算法5.1.5 深度缓存器算法5.1.6 A缓存算法5.1.7 BSP树算法5.1.8 八叉数算法5.1.9 区域细分算法5.1.10 光线投射算法5.1.11 连贯性及其判别5.1.12 对于曲面与线框的可见性判别5.2 图形的光照技术5.2.1 基本光照模型5.2.2 表面绘制5.2.3 光线跟踪方法5.2.4 纹理、阴影与透明等基本效果处理5.3 颜色模型5.3.1 颜色的基本知识5.3.2 颜色模型5.3.3 颜色的应用5.4 本章小结5.5 本章习题第6章 几何造型基础6.1 规则形体在计算机内的表示6.1.1 表示形体的坐标系6.1.2 实体的定义6.1.3 表示形体的线框模型、表面模型和实体模型6.1.4 实体的分解表示6.1.5 实体的构造表示6.1.6 实体的边界表示6.1.7 求交运算6.1.8 实体造型系统简介6.2 分行几何造型简介6.2.1 分行几何造型的基本理论6.2.2 分行图形的产生6.3 本章小结6.4 本章习题第7章 计算机动画基础7.1 动画的基本概念与类型7.1.1 动画的基本概念7.1.2 动画的类型7.1.3 动画片制作过程7.2 计算机动画的关键技术7.2.1 关键帧技术7.2.2 柔性运动7.2.3 基于物理特征的动画7.2.4 造型动画技术7.2.5 其他动画技术7.2.6 提高计算机动画效果的基本手法7.3 计算机动画制作基础理论7.3.1二维计算机动画的制作基础理论7.3.1三维计算机动画的制作基础理论7.4 计算机动画的应用7.5 计算机动画的最新发展7.5.1 人脸动画7.5.2 表演动画7.6 本章小结7.7 本章习题