第1章 計算機圖形學綜述
11 計算機輔助設計
12 圖示圖形學
13 計算機藝術
14 娛樂
15 教學與培訓
16 可視化
17 圖像處理
18 圖形用戶界面
第2章 圖形系統綜述
21 視頻顯示設備
211 刷新式CRT
212 光柵掃描顯示器
213 隨機掃描顯示器
214 彩色CRT監(jiān)視器
215 直視存儲管
216 平板顯示器
217 三維觀察設備
218 立體感和虛擬現實系統
22 光柵掃描系統
221 視頻控制器
222 光柵掃描顯示處理器
23 隨機掃描系統
24 圖形監(jiān)視器與工作站
25 輸入設備
251 鍵盤
252 鼠標
253 跟蹤球和空間球
254 操縱桿
255 數據手套
256 數字化儀
257 圖像掃描儀
258 觸摸板
259 光筆
2510 聲音系統
26 硬拷貝設備
27 圖形軟件
271 坐標表示
272 圖形功能
273 軟件標準
274 PHIGS工作站
小結
參考文獻
練習題
第3章 輸出圖元
31 點和線
32 畫線算法
321 DDA算法
322 Bresenham畫線算法
323 并行畫線算法
33 幀緩沖器的裝載
34 畫線函數
35 圓生成算法
351 圓的特性
352 中點圓算法
36 橢圓生成算法
361 橢圓的特征
362 中點橢圓算法
37 其他曲線
371 圓錐曲線
372 多項式和樣條曲線
38 并行曲線算法
39 曲線函數
310 像素編址和物體的幾何表示
3101 屏幕網格坐標
3102 保留顯示的物體的幾何特性
311填充區(qū)域圖元
3111 掃描線多邊形填充算法
3112 內-外測試
3113 曲線邊界區(qū)域的掃描線填充
3114 邊界填充算法
3115 泛濫填充算法
312 區(qū)域填充函數
313 單元陣列
314 字符生成
小結
參考文獻
練習題
第4章 輸出圖元的屬性
41 線屬性
411 線型
412 線寬
413 畫筆或筆刷的選擇
414 線顏色
42 曲線屬性
43 顏色和亮度等級
431 顏色表
432 灰度等級
44 區(qū)域填充屬性
441 填充模式
442 圖案填充
443 軟填充
45 字符屬性
451 文本屬性
452 標記屬性
46 束屬性
461 線的束屬性
462 區(qū)域填充束屬性
463 文本的束屬性
464 標記的束屬性
47 查詢函數
48 反走樣
481 直線段的過取樣
482 加權的像素掩模
483 直線段的區(qū)域取樣
484 過濾技術
485 像素移相
486 直線亮度差的校正
487 對區(qū)域邊界進行反走樣
小結
參考文獻
練習題
第5章 二維幾何變換
5.1 基本變換
5.1.1 平移
5.1.2 旋轉
5.1.3 縮放
5.2 矩陣表達式和齊次坐標
5.3 復合變換
5.3.1 平移
5.3.2 旋轉
5.3.3 縮放
5.3.4 通用基準點旋轉
5.3.5 通用固定點縮放
5.3.6 通用定向縮放
5.3.7 連接特性
5.3.8 通用復合變換和計算效率
5.4 其他變換
5.4.1 反射
5.4.2 錯切
5.5 坐標系間的變換
5.6 仿射變換
5.7 變換函數
5.8 變換的光柵方法
小結
參考文獻
練習題
第6章 二維觀察
6.1 觀察流程
6.2 觀察參照坐標系
6.3 窗口到視口的坐標變換
6.4 二維觀察函數
6.5 裁剪操作
6.6 點的裁剪
6.7 線段的裁剪
6.7.1 CohenSutherland線段裁剪算法
6.7.2 梁友棟Barsky線段裁剪算法
6.7.3 NichollLeeNicholl線段裁剪算法
6.7.4 非矩形裁剪窗口的線段裁剪
6.7.5 劃分凹多邊形
6.8 多邊形的裁剪
6.8.1 SutherlandHodgeman多邊形裁剪
6.8.2 WeilerAtherton算法
6.8.3 其他多邊形的裁剪算法
6.9 曲線的裁剪
6.10 文字的裁剪
6.11 外部裁剪
小結
參考文獻
練習題
第7章 結構和層次建模
7.1 結構的概念
7.1.1 基本結構函數
7.1.2 設置結構屬性
7.2 編輯結構
7.2.1 結構表和元素指針
7.2.2 設置編輯模式
7.2.3 插入結構元素
7.2.4 替代結構元素
7.2.5 刪除結構元素
7.2.6 標識結構元素
7.2.7 從一個結構中將元素復制到另一個結構
7.3 基本建模概念
7.3.1 模型表示
7.3.2 符號層次
7.3.3 建模軟件包
7.4 使用結構來建立層次式模型
7.4.1 局部坐標和建模變換
7.4.2 模型變換
7.4.3 結構層次
小結
參考文獻
練習題
第8章 圖形用戶界面和交互輸入方法
8.1 用戶對話
8.1.1 窗口和圖符
8.1.2 適應多種熟練程度的用戶
8.1.3 一致性
8.1.4 減少記憶量
8.1.5 回退和出錯處理
8.1.6 反饋
8.2 圖形數據的輸入
8.2.1 輸入設備的邏輯分類
8.2.2 定位設備
8.2.3 筆劃設備
8.2.4 字符串設備
8.2.5 定值設備
8.2.6 選擇設備
8.2.7 拾取設備
8.3 輸入功能
8.3.1 輸入模式
8.3.2 請求模式
8.3.3 請求模式下的定位和筆劃輸入
8.3.4 請求模式下的字符串輸入
8.3.5 請求模式下的定值輸入
8.3.6 請求模式下的選擇輸入
8.3.7 請求模式下的拾取輸入
8.3.8 取樣模式
8.3.9 事件模式
8.3.10 輸入模式的并行使用
8.4 輸入設備參數的初值
8.5 交互式構圖技術
8.5.1 基本的定位方法
8.5.2 約束
8.5.3 網格
8.5.4 引力場
8.5.5 橡皮條方法
8.5.6 拖曳
8.5.7 著色和繪圖
8.6 虛擬現實環(huán)境
小結
參考文獻
練習題
第9章 三維概念
9.1 三維顯示方法
9.1.1 平行投影
9.1.2 透視投影
9.1.3 深度提示
9.1.4 可見線面的標識
9.1.5 表面繪制
9.1.6 分解圖和剖面圖
9.1.7 三維和立體視圖
9.2 三維圖形軟件包
第10章 三維物體的表示
10.1 多邊形表面
10.1.1 多邊形表
10.1.2 平面方程
10.1.3 多邊形網格
10.2 曲線和曲面
10.3 二次曲面
10.3.1 球面
10.3.2 橢球面
10.3.3 環(huán)面
10.4 超二次曲面
10.4.1 超橢圓
10.4.2 超橢球面
10.5 柔性物體
10.6 樣條表示
10.6.1 插值和逼近樣條
10.6.2 參數連續(xù)性條件
10.6.3 幾何連續(xù)性條件
10.6.4 樣條描述
10.7 三次樣條插值方法
10.7.1 自然三次樣條
10.7.2 Hermite插值
10.7.3 Cardinal樣條
10.7.4 KochanekBartels樣條
10.8 Bézier曲線和曲面
10.8.1 Bézier曲線
10.8.2 Bézier曲線的特性
10.8.3 使用Bézier曲線的設計技術
10.8.4 三次 Bézier曲線
10.8.5 Bézier曲面
10.9 B樣條曲線和曲面
10.9.1 B樣條曲線
10.9.2 均勻的周期性B樣條曲線
10.9.3 三次周期性B樣條曲線
10.9.4 開放均勻的B樣條曲線
10.9.5 非均勻B樣條曲線
10.9.6 B樣條曲面
10.10 beta樣條
10.10.1 beta樣條連續(xù)性條件
10.10.2 三次周期性beta樣條曲線的矩陣表示
10.11 有理樣條
10.12 兩種樣條表達式間的轉換
10.13 樣條曲線和曲面的顯示
10.13.1 Horner規(guī)則
10.13.2 向前差分計算
10.13.3 細分方法
10.14 掃描表示
10.15 結構實體幾何法
10.16 八叉樹
10.17 BSP樹
10.18 分形幾何方法
10.18.1 分形生成過程
10.18.2 分形分類
10.18.3 分形的維數
10.18.4 確定性自相似分形幾何構造
10.18.5 統計自相似分形的幾何構造
10.18.6 仿射分形構造方法
10.18.7 隨機中點位移方法
10.18.8 地面圖控制
10.18.9 自平方分形
10.18.10?自逆分形
10.19 形狀語法和其他過程性方法
10.20 微粒系統
10.21 基于物理的建模
10.22 數據集的可視化
10.22.1 標量場的可視化表示
10.22.2 向量場的可視表示
10.22.3 張量場的可視表示
10.22.4 多變量數據場的可視表示
小結
參考文獻
練習題
第11章 三維幾何和建模變換
11.1 平移
11.2 旋轉
1121 坐標軸旋轉
1122 一般三維旋轉
1123 四元數旋轉
11.3 縮放
11.4 其他變換
1141 反射
1142 錯切
11.5 復合變換
11.6 三維變換函數
11.7 建模變換和坐標變換
小結
參考文獻
練習題
第12章 三維觀察
12.1 觀察流水線
12.2 觀察坐標
1221 指定觀察平面
1222 從世界坐標到觀察坐標的變換
12.3 投影
1231 平行投影
1232 透視投影
12.4 觀察體和一般投影變換
1241 一般平行投影變換
1242 一般透視投影變換
12.5 裁剪
1251 規(guī)范化觀察體
1252 視口裁剪
1253 齊次坐標裁剪
12.6 硬件實現
12.7 三維觀察函數
小結
參考文獻
練習題
第13章 可見面判別算法
13.1 可見面判別算法的分類
13.2 后向面判別
13.3 深度緩沖器算法
13.4 A緩沖器算法
13.5 掃描線算法
13.6 深度排序算法
13.7 BSP樹算法
13.8 區(qū)域細分算法
13.9 八叉樹算法
13.10光線投射算法
13.11 曲面
13.11.1 曲面表示
13.11.2 曲面的層位線顯示
13.12 線框算法
13.13 可見性判別函數
小結
參考文獻
練習題
第14章 光照模型與面繪制算法
14.1 光源
14.2 基本光照模型
14.2.1 環(huán)境光
14.2.2 漫反射
14.2.3 鏡面反射和Phong模型
14.2.4 多光源漫反射和鏡面反射的合并
14.2.5 Warn模型
14.2.6 強度衰減
14.2.7 顏色
14.2.8 透明度
14.2.9 陰影
14.3 光強度顯示
14.3.1 分配強度等級
14.3.2 gamma校正與視頻查找表
14.3.3 顯示連續(xù)色調的圖像
14.4 半色調模式和抖動技術
14.4.1 半色調近似
14.4.2 抖動技術
14.5 多邊形繪制算法
14.5.1 恒定光強度的明暗處理
14.5.2 Gouraud明暗處理
14.5.3 Phong明暗處理
14.5.4 快速Phong明暗處理
14.6 光線跟蹤算法
14.6.1 基本光線跟蹤算法
14.6.2 光線與物體表面的求交計算
14.6.3 減少物體求交的計算量
14.6.4 空間分割方法
14.6.5 光線跟蹤反走樣
14.6.6 分布式光線跟蹤
14.7 輻射度光照模型
14.7.1 基本輻射度模型
14.7.2 逐步求精的輻射度方法
14.8 環(huán)境映射
14.9 添加表面細節(jié)
14.9.1 用多邊形模擬表面細節(jié)
14.9.2 紋理映射
14.9.3 過程式紋理映射方法
14.9.4 凹凸映射
14.9.5 幀映射
小結
參考文獻
練習題
第15章 顏色模型和顏色應用
15.1 光的特性
15.2 標準基色和色彩圖
15.2.1 XYZ顏色模型
15.2.2 CIE色度圖
15.3 直觀的顏色概念
15.4 RGB顏色模型
15.5 YIQ顏色模型
15.6 CMY顏色模型
15.7 HSV顏色模型
15.8 HSV和RGB模型之間的轉換
15.9 HLS顏色模型
15.10 顏色選擇及其應用
小結
參考文獻
練習題
第16章 計算機動畫
16.1 動畫序列的設計
16.2 通用計算機動畫功能
16.3 光柵動畫
16.4 計算機動畫語言
16.5 關鍵幀系統
16.5.1 變形
16.5.2 模擬加速度
16.6 運動的描述
16.6.1 直接運動描述
16.6.2 目標導向系統
16.6.3 運動學和動力學
小結
參考文獻
練習題
附錄A 計算機圖形學的數學基礎
A.1 坐標參照系
A.1.1 二維笛卡兒參照系
A.1.2 xy平面的極坐標
A.1.3 三維笛卡兒參照系
A.1.4 三維曲線坐標系
A.1.5 立體角
A.2 點與向量
A.2.1 向量加與定比例乘
A.2.2 兩向量的標量積
A.2.3 兩向量的向量積
A.3 基向量和度量張量
A.3.1 正交基
A.3.2 度量張量
A.4 矩陣
A.4.1 標量乘法與矩陣加法
A.4.2 矩陣乘法
A.4.3 矩陣轉置
A.4.4 矩陣的秩
A.4.5 矩陣的逆
A.5 復數
A.6 四元數
A.7 非參數表示
A.8 參數表示
A.9 數值方法
A.9.1 求解線性方程組
A.9.2 非線性方程的求根
A.9.3 積分估值
A.9.4 為數據集擬合曲線