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內(nèi)容簡介

　　本書特色：這套教材已伴隨著計算機科學與技術的飛速發(fā)展茁壯成長了二十余年，獲得了國家科學技術進步獎、國家級優(yōu)秀教材特等獎等29項部級以上獎勵，被幾百所高校選作教材，教學效果好。現(xiàn)經(jīng)修訂和增加新品種、新內(nèi)容，基本涵蓋了本科生和碩士研究生的主要課程。這套系列教材體系完整、結構嚴謹、理論結合實際、注重素質培養(yǎng)?！け緯乔迦A大學計算機系“計算機圖形學”課程的教材，是傳教在清華大學多年教學經(jīng)驗的基礎上，參考國內(nèi)外最新的相關教材和部分最新的研究成果編寫而成的?！兄v述了計算機圖形學的基本原理和最新進展，包括計算機圖形學的最新概況、光柵圖形學的基本原理、幾何造型技術的基礎知識、真實感圖形學的基礎知識和OpenGL及VRML這兩類重要的圖形標準，基本上涵蓋了計算機圖形學的主要勾容。·本書可作為高等院校本科生、研究生學習計算機圖形學的教材，并可供相關專業(yè)技術人員和教育工作者參考使用。本書是介紹計算機圖形學基本原理和最新進展的基礎教材。它是作者在清華大學多年教學經(jīng)驗的基礎上，同時參考了國內(nèi)外最新相關資料和部分最新研究成果編寫而成的。全書按內(nèi)容分為5章，分別介紹計算機圖形學的最新概況、光柵圖形學的基本原理、幾何造型技術的基礎知識、真實感圖形學的基礎知識和OpenGL及VRML這兩類重要的圖形標準，基本上涵蓋了計算機圖形學的主要內(nèi)容。書中每章均附有習題，便于教學。本書可作為高等院校本科生、研究生學習計算機圖形的教材，并可供相關專業(yè)技術人員教育下作者參考使用。

作者簡介

　　孫家廣，現(xiàn)任國家自然科學基金委員會副主任，兼任清華大學計算機系教授、博士生導師，國務院學位委員會委員，國務院學位委員會學科評議組成員，國家企業(yè)信息應用支撐軟件工程技術研究中心主任，中國工程圖學學會理事長。長期從事計算機圖形學、計算機輔助設計及管理技術與系統(tǒng)以及軟件工程與理論教學和研究開發(fā)工作。獲國家、部委科技進步獎15項；作為第一完成人獲國家科技進步二等獎1項、三等獎2項；部委科技進步一等1項、二等獎5項；發(fā)表科技論文176篇，EI收錄56篇，SCI收錄23篇；作為第一作者著書4本。19989年被評為北京市優(yōu)秀教師，1999年被授予國家級有突出貢獻的中青年專家。

圖書目錄

第1章緒論
1.1 計算機圖形學的研究內(nèi)容
1.2 計算機圖形學發(fā)展的歷史回顧
1.3 計算機圖形學的應用及研究前沿
1.3.1 計算機輔助設計與制造
1.3.2 可視化
1.3.3 真實感圖形實時繪制與自然景物仿真
1.3.4 計算機動畫
1.3.5 用戶接口
1.3.6 計算機藝術
1.4 圖形設備
1.4.1 圖形顯示設備
1.4.2 圖形處理器
1.4.3 圖形輸入設備
習題
第2章光柵圖形學
2.1 直線段的掃描轉換算法
2.1.1 DDA法
2.1.2 中點畫線法
2.1.3 Bresenham算法
2.2 圓弧的掃描轉換算法
2.2.1 圓的特征
2.2.2 中點畫圓法
2.3 多邊形的掃描轉換與區(qū)域填充
2.3.1 多邊形的掃描轉換
2.3.2 區(qū)域填充算法
2.4 字符
2.4.1 點陣字符
2.4.2 矢量字符
2.4.3 字符屬性
2.5 裁剪
2.5.1 直線段裁剪
2.5.2 多邊形裁剪
2.5.3 字符裁剪
2.6 反走樣
2.6.1 提高分辨率
2.6.2 區(qū)域采樣
2.6.3 加權區(qū)域采樣
2.7 消隱
2.7.1 消隱的分類
2.7.2 消除隱藏線
2.7.3 消除隱藏面
習題
第3章幾何造型技術
3.1 參數(shù)曲線和曲面
3.1.1 曲線曲面的表示
3.1.2 曲線的基本概念
3.1.3 插值、擬合和光順
3.1.4 參數(shù)化
3.1.5 參數(shù)曲線的代數(shù)和幾何形式
3.1.6 連續(xù)性
3.1.7 參數(shù)曲面的基本概念
3.2 Bezier曲線與曲面
3.2.1 Bezier曲線的定義和性質
3.2.2 Bezier曲線的遞推(de Casteljau)算法
3.2.3 Bezier曲線的拼接
3.2.4 Bezier曲線的升階與降階
3.2.5 Bezier曲面
3.2.6 三邊Bezier曲面片
3.3 B樣條曲線與曲面
3.3.1 B樣條的遞推定義和性質
3.3.2 B樣條曲線的性質
3.3.3 de Boor算法
3.3.4 節(jié)點插入算法
3.3.5 B樣條曲面
3.4 NURBS曲線與曲面
3.4.1 NURBS曲線的定義
3.4.2 齊次坐標表示
3.4.3 權因子的幾何表示
3.4.4 圓錐曲線的NURBS表洋
3.4.5 NURBS曲線的修改
3.4.6 非均勻有理B樣條（NURBS）曲面
3.5 Coons曲面
3.5.1 基本概念
3.5.2 雙線性Coons曲面
3.5.3 雙三次Coons曲面
3.6 形體在計算機內(nèi)的表示
3.6.1 引言
3.6.2 形體表示模型
3.6.3 形體的邊界表示模型
3.7 求交分類
3.7.1 求交分類簡介
3.7.2 求交分類策略
3.7.3 基本的求交算法
3.8 實體造型系統(tǒng)簡介
3.8.1 Parasolid系統(tǒng)
3.8.2 ACIS系統(tǒng)
習題
第4章真實感圖形學
4.1 顏色視覺
4.1.1 基本概念
4.1.2 三色學說
4.1.3 CIE色度圖
4.1.4 常用的顏色模型
4.2 簡單光照明模型
4.2.1 相關知識
4.2.2 Phong光照明模型
4.2.3 增量式光照明模型
4.2.4 陰影的生成
4.3 局部光照明模型
4.3.1 理論基礎
4.3.2 局部光照明模型
4.4 光透射模型
4.4.1 透明效果的簡單模擬
4.4.2 Whitted光透射模型
4.4.3 Hall光透射模型
4.4.4 簡單反射透射模型
4.5 紋理及紋理映射
4.5.1 紋理概述
4.5.2 二維紋理域的映射
4.5.3 三維紋理域的映射
4.5.4 幾何紋理
4.6 整體光照明模型
4.6.1 光線跟蹤算法
4.6.2 輻射度方法
4.7 實時真實感圖形學技術
4.7.1 層次細節(jié)顯示和簡化
4.7.2 基于圖像的繪制技術
習題
第5章圖形標準
5.1 Open GL
5.1.1 Open GL概述
5.1.2 Open GL程序結構
5.1.3 基本幾何元素
5.1.4 坐標變換
5.1.5 光照處理
5.2 VRML
5.2.1 VRML簡介
5.2.2 線性變換
5.2.3 場景交互
5.2.4 VRML節(jié)點
5.2.5 VRML展望
習題
附錄A 計算機圖形學的數(shù)學基礎
附錄B 圖形的幾何變換
附錄C 形體的投影變換
參考文獻第1章緒論
1.1 計算機圖形學的研究內(nèi)容
1.2 計算機圖形學發(fā)展的歷史回顧
1.3 計算機圖形學的應用及研究前沿
1.3.1 計算機輔助設計與制造
1.3.2 可視化
1.3.3 真實感圖形實時繪制與自然景物仿真
1.3.4 計算機動畫
1.3.5 用戶接口
1.3.6 計算機藝術
1.4 圖形設備
1.4.1 圖形顯示設備
1.4.2 圖形處理器
1.4.3 圖形輸入設備
習題
第2章光柵圖形學
2.1 直線段的掃描轉換算法
2.1.1 DDA法
2.1.2 中點畫線法
2.1.3 Bresenham算法
2.2 圓弧的掃描轉換算法
2.2.1 圓的特征
2.2.2 中點畫圓法
2.3 多邊形的掃描轉換與區(qū)域填充
2.3.1 多邊形的掃描轉換
2.3.2 區(qū)域填充算法
2.4 字符
2.4.1 點陣字符
2.4.2 矢量字符
2.4.3 字符屬性
2.5 裁剪
2.5.1 直線段裁剪
2.5.2 多邊形裁剪
2.5.3 字符裁剪
2.6 反走樣
2.6.1 提高分辨率
2.6.2 區(qū)域采樣
2.6.3 加權區(qū)域采樣
2.7 消隱
2.7.1 消隱的分類
2.7.2 消除隱藏線
2.7.3 消除隱藏面
習題
第3章幾何造型技術
3.1 參數(shù)曲線和曲面
3.1.1 曲線曲面的表示
3.1.2 曲線的基本概念
3.1.3 插值、擬合和光順
3.1.4 參數(shù)化
3.1.5 參數(shù)曲線的代數(shù)和幾何形式
3.1.6 連續(xù)性
3.1.7 參數(shù)曲面的基本概念
3.2 Bezier曲線與曲面
3.2.1 Bezier曲線的定義和性質
3.2.2 Bezier曲線的遞推(de Casteljau)算法
3.2.3 Bezier曲線的拼接
3.2.4 Bezier曲線的升階與降階
3.2.5 Bezier曲面
3.2.6 三邊Bezier曲面片
3.3 B樣條曲線與曲面
3.3.1 B樣條的遞推定義和性質
3.3.2 B樣條曲線的性質
3.3.3 de Boor算法
3.3.4 節(jié)點插入算法
3.3.5 B樣條曲面
3.4 NURBS曲線與曲面
3.4.1 NURBS曲線的定義
3.4.2 齊次坐標表示
3.4.3 權因子的幾何表示
3.4.4 圓錐曲線的NURBS表洋
3.4.5 NURBS曲線的修改
3.4.6 非均勻有理B樣條（NURBS）曲面
3.5 Coons曲面
3.5.1 基本概念
3.5.2 雙線性Coons曲面
3.5.3 雙三次Coons曲面
3.6 形體在計算機內(nèi)的表示
3.6.1 引言
3.6.2 形體表示模型
3.6.3 形體的邊界表示模型
3.7 求交分類
3.7.1 求交分類簡介
3.7.2 求交分類策略
3.7.3 基本的求交算法
3.8 實體造型系統(tǒng)簡介
3.8.1 Parasolid系統(tǒng)
3.8.2 ACIS系統(tǒng)
習題
第4章真實感圖形學
4.1 顏色視覺
4.1.1 基本概念
4.1.2 三色學說
4.1.3 CIE色度圖
4.1.4 常用的顏色模型
4.2 簡單光照明模型
4.2.1 相關知識
4.2.2 Phong光照明模型
4.2.3 增量式光照明模型
4.2.4 陰影的生成
4.3 局部光照明模型
4.3.1 理論基礎
4.3.2 局部光照明模型
4.4 光透射模型
4.4.1 透明效果的簡單模擬
4.4.2 Whitted光透射模型
4.4.3 Hall光透射模型
4.4.4 簡單反射透射模型
4.5 紋理及紋理映射
4.5.1 紋理概述
4.5.2 二維紋理域的映射
4.5.3 三維紋理域的映射
4.5.4 幾何紋理
4.6 整體光照明模型
4.6.1 光線跟蹤算法
4.6.2 輻射度方法
4.7 實時真實感圖形學技術
4.7.1 層次細節(jié)顯示和簡化
4.7.2 基于圖像的繪制技術
習題
第5章圖形標準
5.1 Open GL
5.1.1 Open GL概述
5.1.2 Open GL程序結構
5.1.3 基本幾何元素
5.1.4 坐標變換
5.1.5 光照處理
5.2 VRML
5.2.1 VRML簡介
5.2.2 線性變換
5.2.3 場景交互
5.2.4 VRML節(jié)點
5.2.5 VRML展望
習題
附錄A 計算機圖形學的數(shù)學基礎
附錄B 圖形的幾何變換
附錄C 形體的投影變換
參考文獻