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目录1

第1章　基本图形的生成1

1.1 直线1

1.1.1　DDA（数值微分）算法2

1.1.2　生成直线的中点画线法2

1.1.3　Bresenham算法2

1.1.4　程序设计3

1.2.1　直角坐标法7

1.2 圆7

1.2.2　中点画圆法8

1.2.3　圆的Bresenham算法8

1.3　椭圆扫描转换中点算法11

1.4　多边形的扫描转换与区域填充13

1.4.1 多边形的扫描转换14

1.4.2　区域填充算法15

1.5　字符的生成22

1.5.1　点阵字符22

1.6　图形裁剪23

1.5.2　矢量字符23

1.5.3　字符属性23

1.6.1 线裁剪24

1.6.2　多边形裁剪25

1.6.3　字符裁剪26

1.6.4　图形裁剪编程26

1.7　Visual C++中基本绘图函数38

练习题41

2.1.1　窗口到视口的变换内容42

2.1　用户坐标到屏幕坐标的变换42

第2章　二维图形42

2.1.2　窗口区到视口区的坐标变换43

2.2　二维几何变换44

2.2.1　基本变换44

2.2.2　二维几何变换的级联47

2.3　几何变换程序设计案例49

2.4　平面曲线图59

2.4.2　正叶线蝴蝶结60

2.5　平面曲线程序设计案例60

2.4.1　正叶线60

练习题63

第3章　交互技术64

3.1　用户接口设计64

3.2　逻辑输入设备与输入处理65

3.2.1　逻辑输入设备65

3.2.2　输入模式66

3.3　交互式绘图技术67

3.4　交互技术程序设计案例68

练习题75

第4章　简单CAD绘图系统开发实例76

4.1　计算机图形学绘图基础76

4.1.1 Visual C++开发系统基本绘图知识77

4.1.2　计算机图形学绘图系统设计基本原则79

4.1.3 图形程序设计步骤79

4.1.4　在Visual C++集成开发环境下程序的调试81

4.1.5　计算机程序结构设计基础81

4.1.6　绘图程序设计基本方法82

4.2.2　图形数据结构85

4.2　图形的数据结构85

4.2.1 图形信息的分类85

4.2.3　计算机对数据的管理——数据文件86

4.2.4　图形数据的存储状态87

4.2.5　动态文件数据结构的组织原则87

4.2.6　简单CAD绘图系统编程实例中的数据结构87

4.3　简单CAD绘图系统功能简介103

4.3.1　简单CAD绘图系统运行界面103

4.3.2　简单CAD绘图系统功能103

5.2　三维图形基本变换矩阵107

5.2.1　平移变换107

第5章　三维图形变换107

5.1　三维图形几何变换矩阵107

5.2.2　比例变换108

5.2.3　绕坐标轴的旋转变换109

5.2.4 对称变换110

5.2.5　错切变换112

5.3　图形的投影变换113

5.3.1　投影变换分类113

5.3.2　平行投影114

5.4　三维变换程序设计案例118

练习题146

第6章 曲线和曲面147

6.1 曲线曲面参数表示的基础知识147

6.1.1　非参数表示和参数表示147

6.1.2　参数表示的基本特征148

6.1.3 曲线段之间的连续性150

6.2.1　一般规则空间曲线151

6.2　常用参数曲线151

6.1.4　曲线曲面设计中的几个概念151

6.2.2　Bezier曲线152

6.2.3　B样条曲线158

6.3　参数曲面164

6.3.1　函数式曲面164

6.3.2　旋转曲面165

6.4　常用曲面166

6.4.1　双曲线曲面166

6.4.2　Bezier曲面166

6.4.3　B样条曲面168

6.5 曲面与曲线编程案例169

练习题195

第7章　几何造型技术196

7.1　实体的表示模型196

7.1.1 分解表示197

7.1.2　构造表示198

7.1.3　边界表示200

7.1.4　形体的边界表示模型200

7.2.1　求交分类202

7.2　求交分类202

7.2.2　基本的求交算法203

7.3 图形相交-相切程序设计案例207

7.4　非传统造型技术220

7.4.1　基本概念221

7.4.2　分形造型对模型的基本要求221

7.4.3　分形造型的常用模型221

7.5　分形造型应用222

7.6　分形造型编程设计223

练习题238

第8章　消隐239

8.1 线消隐239

8.2　面消隐240

8.2.1 区域排序算法基本思想240

8.2.2　深度缓存（Z-buffer）算法241

8.2.3　扫描线算法241

8.3　图形几何构造242

8.4　消隐技术编程案例245

练习题259

第9章　真实感图形学260

9.1　颜色模型260

9.1.1　CIE色度图260

9.1.2　常用的颜色模型261

9.2　简单光照明模型263

9.2.1　Phong光照明模型263

9.2.2　增量式光照明模型265

9.3　局部光照明模型266

9.4.1　透明效果的简单模型267

9.4　光透射模型267

9.4.2　Whitted光透射模型268

9.4.3　Hall光透射模型268

9.4.4　简单光反射透射模型268

9.5　纹理及纹理映射269

9.6　整体光照明模型270

9.6.1　光线跟踪算法270

9.6.2　辐射度方法272

9.7　真实感图形学编程案例272

练习题321

第10章　计算机动画322

10.1　计算机动画概述322

10.2　计算机动画的应用领域322

10.3　计算机动画的分类和原理322

10.4 目前计算机动画面临的问题325

10.5　计算机动画程序设计案例325

10.5.1　帧动画325

10.5.2　实时动画328

练习题335

参考文献336