计算机图形学

　　第1章 绪论
　　 1.1 计算机图形学基本概念
　　 1.2 计算机图形学的典型应用领域及其分类
　　 1.2.1 典型应用领域
　　 1.2.2 应用分类
　　 1.3 交互式图形学
　　 1.3.1 交互式概念
　　 1.3.2 交互式图形系统框架
　　 1.4 计算机图形学及相关技术的发展
　　 1.4.1 图形学发展历程
　　 1.4.2 输出技术
　　 1.4.3 输入技术
　　 1.4.4 软件可移植性及图形标准
　　 1.5 图形学当前的研究动态
　　 1.5.1 真实感图形实时绘制
　　 1.5.2 计算机动画
　　 1.5.3 与计算机网络技术的紧密结合
　　 1.6 本章小结
　　 1.7 习题与思考
　　 1.8 参考文献
　　第2章 常用图形软件简介
　　 2.1 平面类
　　 2.1.1 ANIMO
　　 2.1.2 CorelDRAW
　　 2.1.3 Illustrator
　　 2.1.4 ImageReady
　　 2.1.5 PageMaker与InDesign
　　 2.1.6 Painter
　　 2.1.7 Paint Shop Pro
　　 2.1.8 PhotoImpact
　　 2.1.9 PhotoLine
　　 2.1.10 PhotoShop
　　 2.1.11 Photoshop Elements
　　 2.2 三维类
　　 2.2.1 3D Studio Max
　　 2.2.2 Bryce
　　 2.2.3 Canoma
　　 2.2.4 COOL 3D
　　 2.2.5 Dimensions
　　 2.2.6 Extreme 3D
　　 2.2.7 Houdini
　　 2.2.8 Lightscape
　　 2.2.9 LightWave 3D
　　 2.2.10 Maya
　　 2.2.11 Mental Ray
　　 2.2.12 Poser
　　 2.2.13 RenderMan
　　 2.2.14 Rhino 3D
　　 2.2.15 SoftImage 3D/XSI
　　 2.2.16 Sumatra
　　 2.2.17 Swift 3D
　　 2.3 多媒体类
　　 2.3.1 After Effects
　　 2.3.2 Authorware
　　 2.3.3 Combustion
　　 2.3.4 Digital Fusion
　　 2.3.5 Director
　　 2.3.6 Premiere
　　 2.3.7 Ulead Video Studio
　　 2.3.8 Toolbook
　　 2.4 网络类
　　 2.4.1 DreamWeaver
　　 2.4.2 Drumbeat
　　 2.4.3 Fireworks
　　 2.4.4 Flash
　　 2.4.5 FreeHand
　　 2.4.6 FrontPage
　　 2.4.7 GIF Animator
　　 2.4.8 Swish
　　 2.5 工程类
　　 2.5.1 ACIS
　　 2.5.2 3D Studio VIZ
　　 2.5.3 AutoCAD
　　 2.5.4 AutoDesk VIZ
　　 2.5.5 CAXA
　　 2.5.6 MicroStation
　　 2.5.7 Pro/Enginer
　　 2.5.8 Unigraphics
　　 2.6 工具类
　　 2.6.1 ACDSee
　　 2.6.2 SWF Browse
　　 2.6.3 EXE2SWF
　　 2.6.4 FiLMBOX
　　 2.6.5 FlashForge
　　 2.6.6 Konvertor
　　 2.6.7 SnagIt
　　 2.7 编程类
　　 2.7.1 Cg图形编程语言
　　 2.7.2 C#中图形编程
　　 2.7.3 Delphi中图形编程
　　 2.7.4 OpenGL
　　 2.7.5 RomPager Java图形包
　　 2.7.6 VC++中图形编程功能
　　 2.7.7 VRML虚拟现实建模语言
　　 2.8 本章小结
　　 2.9 习题与思考
　　第3章 基于光栅扫描的二维图元生成算法
　　 3.1 直线的扫描变换
　　 3.1.1 基本增量算法
　　 3.1.2 中点画线算法
　　 3.1.3 Bresenham画线算法
　　 3.2 圆与椭圆的扫描变换
　　 3.2.1 圆的扫描变换
　　 3.2.2 椭圆的扫描变换
　　 3.3 区域填充
　　 3.3.1 多边形域的填充
　　 3.3.2 圆域的填充
　　 3.3.3 图案填充
　　 3.4 线宽与线型的处理
　　 3.4.1 直线线宽的处理
　　 3.4.2 圆弧线宽的处理
　　 3.4.3 线型的处理
　　 3.5 字符
　　 3.5.1 矢量字符
　　 3.5.2 点阵字符
　　 3.5.3 字型技术
　　 3.5.4 字符输出
　　 3.6 裁剪
　　 3.6.1 窗口视口变换
　　 3.6.2 线段裁剪
　　 3.6.3 多边形裁剪
　　 3.6.4 字符裁剪
　　 3.7 反走样基础
　　 3.7.1 提高分辨率
　　 3.7.2 简单的区域反走样算法
　　 3.7.3 卷积积分与反走样算法
　　 3.7.4 半色调技术
　　 3.8 本章小结
　　 3.9 习题与思考
　　 3.10 参考文献
　　第4章 图形硬件与图形软件标准化
　　 4.1 图形输入设备
　　 4.1.1 键盘
　　 4.1.2 鼠标器
　　 4.1.3 键盘与鼠标的接口及其标准
　　 4.1.4 触摸屏
　　 4.1.5 坐标数字化仪
　　 4.1.6 图形扫描仪
　　 4.1.7 数码相机
　　 4.1.8 手写笔
　　 4.2 图形输出设备
　　 4.2.1 图形显示设备
　　 4.2.2 图形绘制设备
　　 4.3 图形处理设备
　　 4.3.1 图形处理器
　　 4.3.2 视频控制器
　　 4.3.3 显示处理器
　　 4.4 图形标准化概述
　　 4.5 图形程序接口标准
　　 4.5.1 GKS标准
　　 4.5.2 GKS3D标准
　　 4.5.3 PHIGS标准
　　 4.5.4 非官方图形标准
　　 4.6 图形元文件
　　 4.6.1 GKSM和VDM文件
　　 4.6.2 CGM文件
　　 4.7 设备接口标准
　　 4.7.1 VDI虚拟设备接口
　　 4.7.2 CGI计算机图形设备接口
　　 4.8 应用程序接口标准
　　 4.8.1 概述
　　 4.8.2 原始图形交换规范(IGES)
　　 4.8.3 产品模型数据转换标准(STEP)
　　 4.9 本章小结
　　 4.10 习题与思考
　　第5章 几何变换
　　 5.1 二维变换
　　 5.1.1 平移变换
　　 5.1.2 比例变换
　　 5.1.3 旋转变换
　　 5.2 齐次坐标系和二维变换的矩阵表示
　　 5.2.1 平移变换
　　 5.2.2 比例变换
　　 5.2.3 旋转变换
　　 5.2.4 刚体变换和仿射变换
　　 5.2.5 对称变换
　　 5.3 二维变换的组合
　　 5.3.1 关于任意点P1旋转变换物体
　　 5.3.2 关于任意点P1比例变换物体
　　 5.3.3 综合变换
　　 5.4 窗口到视口的变换
　　 5.4.1 基本概念
　　 5.4.2 视窗变换实例WindowToViewport的设计
　　 5.5 仿射变换的效率问题
　　 5.6 三维变换的矩阵表示
　　 5.7 三维变换的组合
　　 5.7.1 实例一
　　 5.7.2 实例二
　　 5.8 坐标系的变换
　　 5.9 三维变换中的对称变换矩阵
　　 5.10 本章小结
　　 5.11 习题与思考
　　第6章 三维视图
　　 6.1 投影
　　 6.1.1 透视投影
　　 6.1.2 平行投影
　　 6.2 三维视图的定义
　　 6.3 平面几何投影的计算
　　 6.4 平面几何投影的实现
　　 6.4.1 平行投影
　　 6.4.2 透视投影
　　 6.4.3 三维规格化裁剪盒的裁剪
　　 6.4.4 在齐次坐标系中裁剪
　　 6.4.5 映射到视区
　　 6.4.6 视图变换实现方法小结
　　 6.5 坐标系名称
　　 6.6 本章小结
　　 6.7 习题与思考
　　第7章 三维图形的绘制实践
　　 7.1 交互式图形系统应用实例介绍
　　 7.1.1 Photoshop制作爆炸效果
　　 7.1.2 用Photoshop制作立体台灯
　　 7.2 奖杯的制作
　　 7.3 利用VC设计三维投影程序
　　 7.3.1 用户界面的设计
　　 7.3.2 视图过程的简化处理
　　 7.3.3 程序结构的设计
　　 7.4.4 物体模型的描述
　　 7.3.5 视图类的设计
　　 7.3.6 3DViewing的具体实现
　　 7.4 利用OpenGL图形包编制应用程序
　　 7.4.1 OpenGL的构成及工作流程
　　 7.4.2 OpenGL的运行环境要求
　　 7.4.3 OpenGL的应用程序开发
　　 7.5 本章小结
　　 7.6 习题与思考
　　 7.7 参考文献
　　第8章 图形用户界面与交互技术
　　 8.1 交互任务
　　 8.2 交互技术
　　 8.2.1 定位操作
　　 8.2.2 选图
　　 8.2.3 实数输入设备
　　 8.2.4 字符输入
　　 8.2.5 功能选择
　　 8.2.6 几何约束
　　 8.2.7 拖动
　　 8.2.8 橡皮筋技术
　　 8.2.9 图形变比
　　 8.2.10 引力场效果
　　 8.2.11 标尺和导向线
　　 8.2.12 坐标显示
　　 8.2.13 菜单
　　 8.2.14 在三视图上作三维输入
　　 8.2.15 扫描表示
　　 8.3 图形输入模式
　　 8.4 图形输出属性及其处理方法
　　 8.4.1 直线的属性
　　 8.4.2 多边形填色的属性
　　 8.4.3 字符的属性
　　 8.4.4 符号的属性
　　 8.4.5 属性的组合控制
　　 8.4.6 属性的查询
　　 8.5 设计人机图形交互的一般原则
　　 8.5.1 简单易学
　　 8.5.2 提供反馈
　　 8.5.3 出错处理
　　 8.5.4 设计的一致性
　　 8.5.5 可扩充性
　　 8.6 交互技术应用实例
　　 8.6.1 界面设计
　　 8.6.2 结构设计
　　 8.6.3 程序实现
　　 8.6.4 程序小结
　　 8.7 本章小结
　　 8.8 练习与思考
　　 8.9 参考文献
　　第9章 真实感图形的显示
　　 9.1 消隐处理
　　 9.1.1 消隐的基础知识
　　 9.1.2 常用的消隐方法
　　 9.2 光照模型及浓淡处理
　　 9.2.1 漫射光照明
　　 9.2.2 点光源照明和镜面反射
　　 9.2.3 浓淡形成算法
　　 9.2.4 整体光照明模型
　　 9.3 计算机色彩的构成
　　 9.4 透明
　　 9.5 阴影
　　 9.6 纹理
　　 9.7 三维真实感图形显示
　　 9.7.1 多面体的仿真显示
　　 9.7.2 曲面的仿真显示
　　 9.7.3 视线投射算法
　　 9.8 真实感图形显示技术应用实例
　　 9.8.1 光照模型实例
　　 9.8.2 阴影模型实例
　　 9.8.3 纹理模型实例
　　 9.9 本章小结
　　 9.10 习题与思考
　　 ９.１１ 参考文献
　　第10章 曲线与曲面
　　 10.1 曲线的产生
　　 10.1.1 DDA曲线生成算法
　　 10.1.2 内插法
　　 10.2 自由曲线
　　 10.2.1 三次参数样条曲线段
　　 10.2.2 三次Bézier曲线段
　　 10.2.3 三次B样条曲线段
　　 10.2.4 NURBS曲线
　　 10.3 曲面
　　 10.3.1 Coons曲面
　　 10.3.2 Bézier曲面
　　 10.3.3 B样条曲面
　　 10.3.4 特殊曲面的生成
　　 10.4 曲线与曲面实例
　　 10.4.1 曲线DDA算法实例
　　 10.4.2 Bézier曲面算法实例
　　 10.5 本章小结
　　 10.6 习题与思考
　　第11章 实体建模
　　 11.1 实体的表示
　　 11.1.1 参考坐标系
　　 11.1.2 元素的定义
　　 11.1.3 常用的形体表示方式
　　 11.2 二维图形数据结构
　　 11.2.1 数据的逻辑结构
　　 11.2.2 数据的物理结构
　　 11.3 三维形体数据结构
　　 11.4 实体建模实例
　　 11.4.1 实例程序功能与设计
　　 11.4.2 详细设计与实现效果
　　 11.5 本章小结
　　 11.6 习题与思考
　　第12章 计算机动画技术简介
　　 12.1 动画技术的发展与分类
　　 12.1.1 动画技术的发展历程
　　 12.1.2 动画的种类划分
　　 12.2 计算机动画制作的关键技术和技巧
　　 12.2.1 制作动画的基本步骤
　　 12.2.2 关键帧动画
　　 12.2.3 渐变和变形物体动画
　　 12.2.4 形状过渡
　　 12.2.5 过程动画
　　 12.2.6 人体动画与关节动画
　　 12.2.7 运动捕获技术
　　 12.2.8 设定运动路径
　　 12.2.9 换页法
　　 12.2.10 位图运算法
　　 12.3 计算机动画的实现技术
　　 12.3.1 动画播放
　　 12.3.2 利用C语言中getimage( )和putimage( )函数实现动画
　　 12.3.3 多重屏幕页
　　 12.4 程序举例
　　 12.4.1 利用C语言编程实现动画
　　 12.4.2 利用网页动画制作软件Flash直接生成网页动画
　　 12.5 计算机动画发展的未来
　　 12.6 本章小结
　　 12.7 习题与思考
　　第13章 简单图形系统的实现
　　 13.1 画板系统的需求分析
　　 13.2 设计考虑
　　 13.2.1 设计思路
　　 13.2.2 设计层次
　　 13.3 界面设计
　　 13.4 类的设计
　　 13.4.1 图形类
　　 13.4.2 CShapeManager类
　　 13.4.3 CHistory类
　　 13.4.4 对一些自动生成类的介绍
　　 13.5 三维图形系统实例
　　 13.5.1 物体及场景的绘制
　　 13.5.2 鼠标交互技术
　　 13.6 图形系统设计的一般原则
　　 13.7 习题与思考
　　第14章 虚拟现实与可视化技术
　　 14.1 虚拟现实
　　 14.1.1 虚拟现实采用的关键技术
　　 14.1.2 虚拟现实系统的应用分类
　　 14.1.3 虚拟现实的应用前景
　　 14.2 科学计算可视化
　　 14.2.1 可视化的主要特点及应用
　　 14.2.2 三维可视化技术
　　 14.2.3 矢量场可视化的研究
　　 14.3 虚拟现实编程实例——虚拟生活小区
　　 14.3.1 虚拟现实造型语言
　　 14.3.2 实例介绍
　　 14.4 本章小结
　　 14.5 习题与思考
　　 14.6 参考文献
　　第15章 立体显示技术
　　 15.1 立体显示研究背景及基本概念
　　 15.1.1 立体显示的基本概念
　　 15.1.2 电视与显示器的变革
　　 15.1.3 立体显示产品与研究现状
　　 15.2 立体视觉基本原理
　　 15.2.1 视差
　　 15.2.2 立体感原理与立体成像系统的任务
　　 15.3 立体显示技术与思想综述
　　 15.3.1 立体显示的分类
　　 15.3.2 时间复用的显示方式
　　 15.3.3 同步显示方式
　　 15.3.4 立体显示系统的组成
　　 15.3.5 体视显示方式
　　 15.3.6 自体视显示方式
　　 15.4 立体图像的获取
　　 15.4.1 用立体摄像机对拍摄立体图像
　　 15.4.2 用深度摄像机拍摄立体图像
　　 15.4.3 通过平面图像生成立体图像
　　 15.5 立体显示技术所需要的编码技术
　　 15.5.1 基于视差和深度的编码
　　 15.5.2 混合分辨率编码
　　 15.5.3 多视点编码
　　 15.6 立体视频在Internet上的传输
　　 15.7 立体显示技术展望及应用
　　 15.7.1 立体显示技术的发展方向
　　 15.7.2 立体显示技术的潜在应用
　　 15.8 本章小结
　　 15.9 习题与思考
　　 15.10 参考文献
　　附录A 空间与矩阵概念
　　 A1 空间
　　 A1.1 标量
　　 A1.2 向量空间
　　 A1.3 仿射空间
　　 A1.4 欧几里得空间
　　 A1.5 投影
　　 A1.6 Gram睸chmidt正交化
　　 A1.7 参考书目
　　 A2 矩阵
　　 A2.1 定义
　　 A2.2 矩阵运算
　　 A2.3 行矩阵与列矩阵
　　 A2.4 秩
　　 A2.5 表示法的变化
　　 A2.6 叉积
　　 A2.7 特征值和特征向量
　　 A2.8 参考书目
　　附录B 动画制作综合实例之摔跤游戏的制作
　　 B.1 游戏功能描述
　　 B.2 设计思路
　　 B.3 详细设计与实现概述
　　 B.3.1 菜单模块的实现
　　 B.3.2 界面安排与绘制模块的实现
　　 B.3.3 声音处理模块的实现
　　 B.3.4 游戏信息、摔跤相关知识、帮助模块的实现
　　 B.3.5 保存玩家分数模块的实现
　　 B.3.6 游戏程序控制模块的实现
　　 B.4 总结与延伸
　　参考文献
　　图形学概念索引