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简介
计算机图形学是随着计算机技术在图形处理领域中的应用而发展起来的新技术，在航空航天、影视制作、汽车制造、工业生产、游戏制作、科学仿真等社会各个行业得到广泛应用。图形程序设计已成为计算机类专业及其他工科专业的重要专业课程，更是数字媒体技术工作者必须掌握的基础技能。
《图形程序设计(高等学校数字媒体技术系列教材)》由李祥、刘琳、朱梅编著。李祥负责全书的总体规划设计、实例编制、各章内容修改等工作，并完成第1、2章编写；刘琳完成第5—9章编写，朱梅完成3、4章编写。
本书的内容涉及面广、专业性强，虽几经斟酌，多方查找资料，编程核对，但由于作者的教学和科研水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者不吝指正。
目录
第1章OpenGL基础知识
1.1OpenGL概述
1.1.1OpenGL是直观的三维图形开发环境
1.1.2OpenGL是三维图形的开发标准
1.1.3OpenGL的基本功能与操作
1.1.4OpenGL的体系结构
1.1.5创建OpenGL控制台应用程序框架
1.2OpenGL图形的实现方式
1.2.1设备描述表与渲染描述表
1.2.2OpenGL像素格式设置
1.2.3OpenGL图形处理流程
1.2.4OpenGL图形绘制方式
1.2.5OpenGL程序运行方式
1.3OpenGL图形开发库
1.3.1开发库的组成
1.3.2基本数据类型
1.3.3OpenGL库函数命名规则
1.4基于OpenGL的高层图形库
1.5OpenGL应用程序框架
1.6开发实例：基本二维几何
物体绘制
本章小结与习题
第2章OpenGL建模技术
2.1基本图元及规则物体绘制
2.1.1图形显示控制
2.1.2点的绘制
2.1.3线段的绘制
2.1.4多边形的绘制
2.1.5规则三维物体绘制函数
2.1.6开发实例：基本三维几何物体绘制
2.2曲线与曲面绘制
2.2.1曲线的基本理论
2.2.2样条曲线的绘制
2.2.3样条曲面的绘制
2.2.4NuRBS曲线和曲面绘制
2.2.5二次曲面
2.3显示列表
2.3.1显示列表的概念
2.3.2显示列表的创建
2.3.3显示列表的执行
2.3.4多重显示列表
2.3.5显示列表的索引
2.3.6显示列表的嵌套
2.3.7实例介绍
2.4位图、图像与文本绘制
2.4.1位图绘制
2.4.2图像绘制
2.4.3文本绘制
2.5开发实例：植物生长L系统——花朵与叶脉绘制
本章小结与习题
第3章坐标变换
3.1从三维图形到二维图像
3.1.1三维图形的输出过程
3.1.2坐标系与坐标变换
3.1.3矩阵操作
3.2几何变换
3.2.1平移变换
3.2.2旋转变换
3.2.3缩放变换
3.2.4变换次序
3.2.5实例介绍
3.3投影变换
3.3.1透视投影
3.3.2正交投影
3.4视窗变换
3.4.1定义视窗
3.4.2变换z坐标
3.5附加裁剪面
3.6矩阵堆栈
3.7组合变换举例
3.8开发实例：植物生长L系统——图形与场景变换
本章小结与习题
第4章opellGL颜色
4.1RGBA模式与颜色索引模式
4.1.1RGBA显示模式
4.1.2颜色索引显示模式
4.1.3RGBA模式与颜色索引模式的对比
4.1.4抖动操作
4.2指定阴影模型
4.3开发实例：植物生长L系统——植物颜色的渲染
本章小结与习题
第5章光照与材质处理
5.1真实世界与OpenGL光照
5.1.1发射光、环境光、漫反射光和镜面反射光
5.1.2材质颜色
5.2创建光源
5.2.1定位和衰减
5.2.2聚光灯
5.2.3多光源
5.2.4控制光源的位置与方向
5.3选择光照模型
5.4发实例：植物质地与环境光线的呈现
本章小结与习题¨
第6章纹理映射技术
6.1纹理映射的定义
6.1.1一维纹理映射的定义
6.1.2二维纹理映射的定义
6.2纹理数据的获取
6.2.1直接创建法
6.2.2读取外部文件
6.3纹理坐标
6.3.1纹理坐标的指定
6.3.2纹理坐标的自动计算
6.4纹理控制
6.4.1缩小与放大滤波
6.4.2纹理重复和截取
6.5多重纹理
6.6开发实例：植物生长L系统——天空、土地等背景纹理映射
本章小结与习题
第7章帧缓存技术与动画
7.1OpenGL中的各种缓存
7.2缓存操作技术
7.2.1清除缓存
7.2.2选择绘图颜色缓存
7.2.3屏蔽缓存
7.3测试操作
7.3.1裁剪测试
7.3.2Alpha测试
7.3.3模板测试
7.3.4深度测试
7.3.5混合、抖动、逻辑操作
7.4双缓存动画
7.5开发实例：植物生长L系统——缓存区的清除与测试操作
本章小结与习题
第8章渲染器的实现
8.1实现的基本策略
8.2光栅化
8.2.1数值微分法
8.2.2中点画线法
8.2.3Bresenham画线算法
8.3线段裁剪
8.3.1Cohen—Suthefland裁剪算法
8.3.2Liang—Barsky裁剪算法
8.4多边形裁剪
8.5其他图元的裁剪
8.6三维裁剪
8.7隐藏面消除
8.7.1景物空间和图像空间
8.7.2多边形区域排序算法
8.7.3背面消除
8.7.4深度缓冲器算法
8.7.5深度排序算法
8.7.6区间扫描线算法
8.8多边形的扫描转换
8.8.1内外测试法
8.8.2区域填充
8.8.3种子填充算法
8.8.4扫描线种子填充算法
8.9植物生长系统——多边形的绘制
本章小结与习题
第9章混合、反走样与雾化
9.1混合
9.1.1源因子和目标因子
9.1.2混合的简单使用
9.1.3具有深度缓存的三维混合
9.2反走样
9.2.1行为控制函数
9.2.2点和线的反走样
9.2.3多边形的反走样
9.3雾化
9.4植物生长L系统——远景雾化与边界反走样
本章小结与习题
参考文献
1.1OpenGL概述
1.1.1OpenGL是直观的三维图形开发环境
1.1.2OpenGL是三维图形的开发标准
1.1.3OpenGL的基本功能与操作
1.1.4OpenGL的体系结构
1.1.5创建OpenGL控制台应用程序框架
1.2OpenGL图形的实现方式
1.2.1设备描述表与渲染描述表
1.2.2OpenGL像素格式设置
1.2.3OpenGL图形处理流程
1.2.4OpenGL图形绘制方式
1.2.5OpenGL程序运行方式
1.3OpenGL图形开发库
1.3.1开发库的组成
1.3.2基本数据类型
1.3.3OpenGL库函数命名规则
1.4基于OpenGL的高层图形库
1.5OpenGL应用程序框架
1.6开发实例：基本二维几何
物体绘制
本章小结与习题
第2章OpenGL建模技术
2.1基本图元及规则物体绘制
2.1.1图形显示控制
2.1.2点的绘制
2.1.3线段的绘制
2.1.4多边形的绘制
2.1.5规则三维物体绘制函数
2.1.6开发实例：基本三维几何物体绘制
2.2曲线与曲面绘制
2.2.1曲线的基本理论
2.2.2样条曲线的绘制
2.2.3样条曲面的绘制
2.2.4NuRBS曲线和曲面绘制
2.2.5二次曲面
2.3显示列表
2.3.1显示列表的概念
2.3.2显示列表的创建
2.3.3显示列表的执行
2.3.4多重显示列表
2.3.5显示列表的索引
2.3.6显示列表的嵌套
2.3.7实例介绍
2.4位图、图像与文本绘制
2.4.1位图绘制
2.4.2图像绘制
2.4.3文本绘制
2.5开发实例：植物生长L系统——花朵与叶脉绘制
本章小结与习题
第3章坐标变换
3.1从三维图形到二维图像
3.1.1三维图形的输出过程
3.1.2坐标系与坐标变换
3.1.3矩阵操作
3.2几何变换
3.2.1平移变换
3.2.2旋转变换
3.2.3缩放变换
3.2.4变换次序
3.2.5实例介绍
3.3投影变换
3.3.1透视投影
3.3.2正交投影
3.4视窗变换
3.4.1定义视窗
3.4.2变换z坐标
3.5附加裁剪面
3.6矩阵堆栈
3.7组合变换举例
3.8开发实例：植物生长L系统——图形与场景变换
本章小结与习题
第4章opellGL颜色
4.1RGBA模式与颜色索引模式
4.1.1RGBA显示模式
4.1.2颜色索引显示模式
4.1.3RGBA模式与颜色索引模式的对比
4.1.4抖动操作
4.2指定阴影模型
4.3开发实例：植物生长L系统——植物颜色的渲染
本章小结与习题
第5章光照与材质处理
5.1真实世界与OpenGL光照
5.1.1发射光、环境光、漫反射光和镜面反射光
5.1.2材质颜色
5.2创建光源
5.2.1定位和衰减
5.2.2聚光灯
5.2.3多光源
5.2.4控制光源的位置与方向
5.3选择光照模型
5.4发实例：植物质地与环境光线的呈现
本章小结与习题¨
第6章纹理映射技术
6.1纹理映射的定义
6.1.1一维纹理映射的定义
6.1.2二维纹理映射的定义
6.2纹理数据的获取
6.2.1直接创建法
6.2.2读取外部文件
6.3纹理坐标
6.3.1纹理坐标的指定
6.3.2纹理坐标的自动计算
6.4纹理控制
6.4.1缩小与放大滤波
6.4.2纹理重复和截取
6.5多重纹理
6.6开发实例：植物生长L系统——天空、土地等背景纹理映射
本章小结与习题
第7章帧缓存技术与动画
7.1OpenGL中的各种缓存
7.2缓存操作技术
7.2.1清除缓存
7.2.2选择绘图颜色缓存
7.2.3屏蔽缓存
7.3测试操作
7.3.1裁剪测试
7.3.2Alpha测试
7.3.3模板测试
7.3.4深度测试
7.3.5混合、抖动、逻辑操作
7.4双缓存动画
7.5开发实例：植物生长L系统——缓存区的清除与测试操作
本章小结与习题
第8章渲染器的实现
8.1实现的基本策略
8.2光栅化
8.2.1数值微分法
8.2.2中点画线法
8.2.3Bresenham画线算法
8.3线段裁剪
8.3.1Cohen—Suthefland裁剪算法
8.3.2Liang—Barsky裁剪算法
8.4多边形裁剪
8.5其他图元的裁剪
8.6三维裁剪
8.7隐藏面消除
8.7.1景物空间和图像空间
8.7.2多边形区域排序算法
8.7.3背面消除
8.7.4深度缓冲器算法
8.7.5深度排序算法
8.7.6区间扫描线算法
8.8多边形的扫描转换
8.8.1内外测试法
8.8.2区域填充
8.8.3种子填充算法
8.8.4扫描线种子填充算法
8.9植物生长系统——多边形的绘制
本章小结与习题
第9章混合、反走样与雾化
9.1混合
9.1.1源因子和目标因子
9.1.2混合的简单使用
9.1.3具有深度缓存的三维混合
9.2反走样
9.2.1行为控制函数
9.2.2点和线的反走样
9.2.3多边形的反走样
9.3雾化
9.4植物生长L系统——远景雾化与边界反走样
本章小结与习题
参考文献
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