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電腦圖形學實用教程(第4版21世紀高等學校電腦規劃教材)/名家系列

  • 作者：編者:蘇小紅//李東//唐好選//趙玲玲//郭勇|責編:劉博
  • 出版社：人民郵電
  • ISBN：9787115522405
  • 出版日期：2020/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：312
人民幣：RMB 59.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是《電腦圖形學實用教程》的第4版，是工業和信息化部「十二五」規劃教材及黑龍江省省級精品課程配套教材。    全書共10章，內容主要包括緒論、互動式電腦圖形系統、基本圖形生成演算法、自由曲線和曲面、圖形變換與裁剪、實體幾何造型基礎、自然景物模擬與分形藝術、真實感圖形顯示、電腦動畫、圖形開發環境與編程實例等。    為方便讀者學習和理解相關內容，本書針對重、難點內容錄製了微課視頻，讀者可通過掃描書中二維碼進行觀看。    本書可作為本科生或研究生電腦圖形學課程的教學用書或學生自學的參考書。本書為任課教師提供多媒體教學課件和第10章全部編程實例的源程序，可登錄人郵教育社區(www.ryjiaoyu.com)下載。
作者介紹
編者:蘇小紅//李東//唐好選//趙玲玲//郭勇|責編:劉博
    蘇小紅，女，博士，教授，博士生導師，中國電腦學會高級會員，哈爾濱工業大學電腦科學與技術國家級實驗教學示範中心副主任，電腦語言基礎教研室主任，校級教學名師，校教學帶頭人，國家精品課程和國家級精品資源共享課程「C語言程序設計」以及省級精品課程「電腦圖形學」負責人，中國大學MOOC課程「C語言程序設計精髓」和「程序設計基礎」負責人。     研究方向為：程序分析技術及其應用，智能信息處理與信息融合，圖像處理與模式識別。完成國家自然科學基金、國防基礎科研、國家863、國際合作等多項科研項目，獲黑龍江省科技進步二等獎1項，黑龍江省自然科學二等獎1項，哈爾濱市自然科學技術學術成果一等獎1項。發表學術研究論文100余篇，獲軟體著作權登記8項。在教學研究方面，獲國家級教學成果二等獎1項，黑龍江省教學成果一等獎2項、二等獎2項，校級教學成果一等獎4項。主編教材9部，翻譯外版教材2部，與國外大學教師合著教材2部，主審教材2部。2007年獲寶鋼優秀教師獎。2012年被評為黑龍江省師德先進個人。2014年被評為黑龍江省優秀教師。
目錄
第1章  緒論
  1.1  電腦圖形學的研究內容及其與相關
  學科的關係
    1.1.1  什麼是電腦圖形學
    1.1.2  電腦圖形學的研究內容
    1.1.3  電腦圖形學與其他相關學科的關係
  1.2  電腦圖形學的發展與應用領域
    1.2.1  電腦圖形學的發展簡史和發展方向
    1.2.2  電腦圖形學的應用領域
  1.3  本章小結
  習題1
第2章  互動式電腦圖形系統
  2.1  互動式電腦圖形系統的組成
  2.2  圖形輸入設備
    2.2.1  一般輸入設備
    2.2.2  圖形輸入設備
    2.2.3  3D圖形輸入設備
  2.3  視頻顯示設備
    2.3.1  光柵掃描顯示器
    2.3.2  光柵掃描顯示系統
    2.3.3  平板顯示器
    2.3.4  三維立體顯示技術
    2.3.5  新一代顯示器
  2.4  圖形繪製設備
    2.4.1  繪圖儀
    2.4.2  印表機
    2.4.3  3D印表機
  2.5  虛擬現實的動態交互感知設備
    2.5.1  數據手套
    2.5.2  頭盔顯示器
    2.5.3  三維立體眼鏡
    2.5.4  三維滑鼠
    2.5.5  虛擬現實力反饋器
    2.5.6  數據衣
  2.6  本章小結
  習題2
第3章  基本圖形生成演算法
  3.1  直線的掃描轉換
    3.1.1  光柵圖形中點的表示
    3.1.2  繪製直線的要求
    3.1.3  數值微分分析法（畫線）
    3.1.4  中點畫線演算法
    3.1.5  Bresenham畫線演算法
  3.2  圓和圓弧的掃描轉換
    3.2.1  圓的特性
    3.2.2  數值微分分析法（畫圓）
    3.2.3  中點畫圓演算法
    3.2.4  Bresenham畫圓演算法
    3.2.5  多邊形逼近畫圓演算法
  3.3  線寬與線型的處理

    3.3.1  線寬的處理
    3.3.2  線型的處理
  3.4  實區域填充演算法
    3.4.1  實區域填充演算法的基本思路
    3.4.2  一般多邊形的填充過程及其存在的問題
    3.4.3  有序邊表演算法
    3.4.4  邊填充演算法
    3.4.5  簡單的種子填充演算法
    3.4.6  掃描線種子填充演算法
  3.5  圖形反走樣技術
    3.5.1  光柵圖形的走樣現象及其原因
    3.5.2  常用反走樣技術
    3.5.3  Bresenham區域反走樣演算法
  3.6  本章小結
  習題3
第4章  自由曲線和曲面
  4.1  電腦輔助幾何設計概述
    4.1.1  電腦輔助幾何設計的研究內容
    4.1.2  對形狀的數學描述的要求
    4.1.3  自由曲線的一般設計過程和數學表示
    4.1.4  自由曲線和曲面的發展歷程
  4.2  參數樣條曲線
    4.2.1  線性插值與拋物線插值
    4.2.2  參數樣條曲線與樣條插值
  4.3  B?zier曲線
    4.3.1  B?zier曲線的數學表示
    4.3.2  B?zier曲線的性質
    4.3.3  常用的B?zier曲線
    4.3.4  B?zier曲線的拼接
    4.3.5  de Casteljau演算法的遞推過程
    4.3.6  反求B?zier曲線控制點
    4.3.7  有理B?zier曲線
  4.4  B樣條曲線
    4.4.1  問題的提出
    4.4.2  B樣條曲線的數學表示
    4.4.3  二次B樣條曲線
    4.4.4  三次B樣條曲線
    4.4.5  B樣條曲線的幾種特殊情況
    4.4.6  反求B樣條曲線控制頂點
    4.4.7  均勻B樣條曲線、准均勻B樣條曲線與非均勻B樣條曲線
    4.4.8  B樣條曲線的離散生成——deBoor分割演算法
    4.4.9  非均勻有理B樣條曲線
  4.5  自由曲面
    4.5.1  參數多項式曲面
    4.5.2  B?zier曲面
    4.5.3  B樣條曲面
  4.6  本章小結
  習題4
第5章  圖形變換與裁剪
  5.1  窗口視圖變換

  5.2  二維圖形幾何變換
    5.2.1  二維圖形幾何變換原理
    5.2.2  齊次坐標技術
    5.2.3  二維組合變換
  5.3  三維圖形幾何變換
    5.3.1  三維空間坐標系
    5.3.2  4種三維圖形幾何變換
    5.3.3  三維圖形的組合變換
  5.4  投影變換
    5.4.1  投影變換的分類
    5.4.2  平行投影
    5.4.3  透視投影
  5.5  二維線段裁剪
    5.5.1  Cohen-Sutherland裁剪演算法
    5.5.2  中點分割裁剪演算法
    5.5.3  Liang-Barsky裁剪演算法
  5.6  多邊形的裁剪
    5.6.1  Sutherland-Hodgman演算法
    5.6.2  Weiler-Atherton演算法
  5.7  三維線段裁剪
    5.7.1  平行投影中的三維裁剪
    5.7.2  透視投影中的三維裁剪
  5.8  本章小結
  習題5
第6章  實體幾何造型基礎
  6.1  多面體模型和曲面模型
    6.1.1  多面體模型
    6.1.2  曲面模型
  6.2  線框模型、表面模型和實體模型
  6.3  實體幾何造型系統的發展
  6.4  實體的定義與運算
    6.4.1  實體的定義
    6.4.2  歐拉公式與歐拉運算
    6.4.3  實體的正則集合運算
  6.5  實體的表示方法
    6.5.1  實體的邊界表示
    6.5.2  實體的分解表示
    6.5.3  實體的構造實體幾何表示
    6.5.4  實體的掃描表示
    6.5.5  實體的元球表示
  6.6  本章小結
  習題6
第7章  自然景物模擬與分形藝術
  7.1  分形幾何的基礎知識
    7.1.1  分形幾何學的產生
    7.1.2  分形維數與分形幾何
    7.1.3  什麼是分形
  7.2  分形圖形的生成方法
    7.2.1  隨機插值模型
    7.2.2  迭代函數系統

    7.2.3  L系統
    7.2.4  粒子系統
  7.3  Julia集與Mandelbrot集
    7.3.1  概述
    7.3.2  Julia集與Mandelbrot集
    7.3.3  廣義Julia集與Mandelbrot集
  7.4  複平面域的Newton-Raphson方法
    7.4.1  概述
    7.4.2  改進的複平面域的Newton-Raphson方法
  7.5  自然景物模擬實例
    7.5.1  分形山脈模擬實例
    7.5.2  植物形態模擬實例
    7.5.3  雨雪現象模擬實例
    7.5.4  液態流體模擬實例
    7.5.5  氣態流體模擬實例
  7.6  本章小結
  習題7
第8章  真實感圖形顯示
  8.1  三維圖形顯示的基本流程
  8.2  取景變換
  8.3  隱藏面的消除
    8.3.1  背面剔除演算法
    8.3.2  畫家演算法
    8.3.3  Weiler-Atherton演算法
    8.3.4  BSP樹演算法
    8.3.5  深度緩衝器演算法
    8.3.6  掃描線Z緩衝器演算法
    8.3.7  區間掃描線演算法
    8.3.8  Warnock演算法
    8.3.9  光線投射演算法
  8.4  陰影生成
  8.5  基本光照模型
    8.5.1  環境光模型
    8.5.2  Lambert漫反射模型
    8.5.3  鏡面反射和Phong模型
    8.5.4  簡單的透明模型
  8.6  整體光照模型
  8.7  多邊形表示的明暗處理
    8.7.1  Gouraud明暗處理
    8.7.2  Phong明暗處理
  8.8  光線跟蹤技術
    8.8.1  光線跟蹤的基本原理
    8.8.2  光線跟蹤的求交計算
  8.9  紋理細節模擬
    8.9.1  紋理分類
    8.9.2  顏色紋理
    8.9.3  幾何紋理
    8.9.4  過程紋理
  8.10  本章小結
  習題8

第9章  電腦動畫
  9.1  動畫技術的起源、發展與應用
    9.1.1  動畫技術的起源與發展
    9.1.2  電腦動畫的應用
    9.1.3  電腦動畫的未來
  9.2  傳統動畫
    9.2.1  什麼是動畫
    9.2.2  傳統動畫片的製作過程
    9.2.3  動作特效與畫面切換方式
  9.3  電腦動畫
    9.3.1  電腦在動畫中所起的作用
    9.3.2  電腦動畫系統的分類
    9.3.3  電腦輔助二維動畫
    9.3.4  電腦輔助三維動畫
    9.3.5  實時動畫和逐幀動畫
  9.4  電腦動畫中的常用技術
    9.4.1  關鍵幀技術
    9.4.2  樣條驅動技術
    9.4.3  Morphing和FFD變形技術
    9.4.4  運動捕獲技術
    9.4.5  雙緩衝技術
    9.4.6  其他動畫技術
  9.5  動畫文件格式
    9.5.1  GIF格式
    9.5.2  FLI/FLC格式
    9.5.3  AVI格式
    9.5.4  MOV格式
  9.6  電腦上的二維動畫軟體簡介
  9.7  常用的三維動畫軟體簡介
    9.7.1  3D Studio與3ds Max
    9.7.2  Maya 3D
    9.7.3  動畫後期製作軟體
  9.8  本章小結
  習題9
第10章  圖形開發環境與編程實例
  10.1  OpenGL圖形標準
    10.1.1  OpenGL簡介
    10.1.2  OpenGL的主要特點和功能
    10.1.3  OpenGL的工作機制和流程
    10.1.4  OpenGL開發庫的基本組成
  10.2  Visual Studio 2017集成開發環境簡介
    10.2.1  在VS 2017下配置EasyX圖形庫
    10.2.2  在VS 2017下配置OpenGL圖形庫
  10.3  Code::Blocks集成開發環境簡介
    10.3.1  在Code::Blocks下配置EGE圖形庫
    10.3.2  在Code::Blocks下配置OpenGL圖形庫
  10.4  編程實例
    10.4.1  實時時鐘
    10.4.2  帶二維紋理的自動旋轉的立方體
    10.4.3  小球自由落體運動模擬

    10.4.4  「貪吃蛇」遊戲
    10.4.5  智能Flappy Bird遊戲
參考文獻

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