計算機圖形學

第一章 緒論
1.1 計算機圖形學的研究內(nèi)容
1.2 計算機圖形學的確立
1.3 圖形顯示軟件包及其標準化
1.4 計算機輔助幾何設計
1.5 CAD/CAM/CAE軟件
1.6 計算機圖形學的應用
第二章 圖形算法基礎
2.1 畫線算法
2.1.1 DDA畫線算法
2.1.2 Bresenham畫線算法
2.1.3 中點畫線法
2.1.4 并行畫線算法
2.2 畫圓弧算法
2.2.1 一般方法
2.2.2 中點畫圓算法
2.2.3 Bresenham生成圓弧算法
2.3 區(qū)域填充算法
2.3.1 區(qū)域填充的基本方法
2.3.2 掃描線多邊形填充算法
2.3.3 邊填充算法
2.4 窗視變換
2.4.1 坐標系
2.4.2 窗口和視區(qū)
2.4.3 窗視變換
2.5 圖形裁剪
2.5.1 點的裁剪
2.5.2 直線的裁剪
2.5.3 多邊形裁剪
2.5.4 曲線和文字的裁剪
2.5.5 三維裁剪
第三章 圖形變換
3.1 二維圖形幾何變換
3.1.1 二維幾何變換的基本原理和解析表示
3.1.2 齊次坐標與二維變換的矩陣表示
3.1.3 復合變換
3.2 三維圖形幾何變換
3.2.1 齊次坐標
3.2.2 平移變換
3.2.3 局部比例變換
3.2.4 整體比例變換
3.2.5 錯切變換
3.2.6 旋轉變換
3.3 三維投影變換
3.3.1 投影分類
3.3.2 正投影
3.3.3 透視投影變換
3.4 三維觀察變換
3.4.1 三維觀察坐標系
3.4.2 觀察體
3.4.3 規(guī)范化觀察體
3.4.4 世界坐標系到觀察坐標系的變換
3.5 HUST CAD幾何變換程序
第四章 曲線與曲面
4.1 平面規(guī)則曲線
4.1.1 圓錐的曲線
4.1.2 平擺線
4.2 三次參數(shù)樣條曲線
4.3 Bezier曲線
4.3.1 二次Bezier曲線
4.3.2 三次Bezier曲線
4.3.3 三次Bezier曲線與三次參數(shù)樣條曲線間的關系
4.4 B樣條曲線
4.4.1 二次B樣條曲線
4.4.2 三次B樣條曲線
4.4.3 三次B樣條曲線的反算
4.5 雙三次曲面
4.5.1 雙三次曲面代數(shù)形式
4.5.2 雙三次曲面的幾何形式
4.6 Bezier曲面
4.6.1 Bezier曲面的數(shù)學表達式
4.6.2 雙二次Bezier曲面
4.6.3 雙三次Bezier曲面
4.6.4 雙三次Bezier曲面與雙三次Coons曲面表達式之間的關系
4.7 B樣條曲面
4.7.1 雙二次B樣條曲面
4.7.2 雙三次B樣條曲面
4.8 Bezier曲線和B樣條曲線之間的轉換
第五章 幾何造型與HUST CAD系統(tǒng)
5.1 幾何造型中物體的定義及性質(zhì)
5.1.1 物體的定義
5.1.2 物體的邊界及其拓撲關系
5.1.3 正則物體的性質(zhì)、歐拉公式及歐拉操作
5.2 幾何造型的理論基礎
5.2.1 線框模型
5.2.2 曲面模型
5.2.3 實體模型
5.2.4 特征模型
5.2.5 產(chǎn)品模型
5.3 物體的常用表示方法
5.3.1 八叉樹表示法
5.3.2 曲面離散化近似表示法
5.3.3 構造的實體幾何表示法（CSG樹表示）
5.3.4 邊界表示法（B－rep）
5.3.5 CSG與B－rep的混合表示
5.3.6 特征表示
5.4 實體表示的數(shù)據(jù)結構
5.4.1 邊界表示的冀邊結構
5.4.2 改進的翼邊結構
5.4.3 基于B－rep、CSG和FDT的混合表示模型
5.5 幾何求交中的主要算法
5.5.1 點與各幾何元素的位置關系和判斷
5.5.2 直線與各幾何元素的位置判斷法
5.5.3 面與面的位置判斷關系
5.6 拼合算
5.6.1 拼合運算的描述
5.6.2 法矢投影法
5.6.3 多面體HUST CAD系統(tǒng)的拼合運算實現(xiàn)
5.6.4 HUST CAD造型系統(tǒng)特點
5.7 基于參數(shù)化設計的特征造型
5.7.1 特征定義、分類
5.7.2 基于特征的參數(shù)化產(chǎn)品實體模型
5.7.3 特征生成
5.7.4 變量命名機制
5.7.5 約束關系求解
5.7.6 特征編輯
5.7.7 面向裝配的特征編輯
第六章 圖形消隱處理
6.1 Roberts消隱方法
6.1.1 后向面判別
6.1.2 Roberts方法
6.1.3 消隱算法的加速
6.2 一般多面體的消隱處理
6.2.1 一般多面體模型的數(shù)據(jù)結構
6.2.2 一般平面立體的消隱過程
6.3 深度緩存算法
6.4 掃描線算法
6.4.1 掃描線Z緩存算法
6.4.2 掃描線間隔連貫性算法
6.5 列表優(yōu)先算法
6.6 基于CSG＋Brep模式的高效可靠隱藏線消除算法
6.6.1 基于CSG＋Brep模式的隱藏線消除算法
6.6.2 子線段中點可見性判斷
6.6.3 隱藏線消除算法的時間復雜度
6.7 HUST CAD消隱程序
第七章 光照模型與真實感顯示
7.1 簡單光反射模型
7.1.1 基本光學原理
7.1.2 漫反射
7.1.3 光的鏡面反射、Phong模型的導出與實現(xiàn)
7.2 增量式光反射模型
7.2.1 雙線性光強插值法
7.2.2 雙線性法向插值法
7.2.3 加速算法
7.3 簡單光透射模型
7.3.1 透明效果的簡單模擬
7.3.2 Whitted光透射模型
7.3.3 Hall光透射模型
7.4 光線跟蹤顯示技術
7.4.1 基本光線跟蹤算法
7.4.2 光線與物體求交
7.4.3 光線跟蹤中的簡單陰影
7.5 陰影生成技術
7.5.1 陰影多邊形算法
7.5.2 陰影掃描線算法
7.5.3 陰影深度緩存算法
7.6 HUST CAD系統(tǒng)中真實感圖形繪制的研究與實現(xiàn)
7.6.1 光照模型
7.6.2 掃描線數(shù)據(jù)結構與算法
7.7 HUST CAD真實感顯示程序
參考文獻