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第1章　绪论1

1.1　计算机图形学的概念及其发展历史1

1.2　计算机图形学发展史2

1.3　计算机图形系统3

1.3.1　计算机图形系统简介3

1.3.2　显示器4

1.4　计算机图形学的应用5

练习题8

第2章　交互式绘图软件开发设计10

2.1　计算机交互式技术设计10

2.1.1　交互式绘图技术10

2.1.2　用户接口设计11

2.2　Visual C＋＋系统基本绘图知识12

2.2.1 Visual C＋＋开发环境简介12

2.2.2　Visual C++ 6.0运行界面13

2.2.3　使用AppWizard快速生成程序框架14

2.2.4　界面设计与资源编辑器18

2.2.5　利用ClassWizard添加新类、消息处理函数、成员函数、成员变量18

2.2.6　绘图知识22

2.3　绘图软件交互式设计31

2.3.1　程序设计功能说明31

2.3.2　程序设计步骤32

练习题38

第3章　基本图形的生成39

3.1　直线39

3.1.1 DDA（数值微分）画线算法39

3.1.2　中点画线算法40

3.1.3　Bresenham画线算法41

3.1.4　程序设计42

3.2 圆44

3.2.1　直角坐标画圆算法44

3.2.2　中点画圆算法45

3.2.3 Bresenham画圆算法45

3.3　椭圆扫描转换中点算法48

3.4　多边形的扫描转换与区域填充50

3.4.1　多边形的扫描转换50

3.4.2　区域填充算法52

3.5　字符的生成57

3.5.1　点阵字符58

3.5.2　矢量字符58

3.5.3　字符属性58

3.6　图形裁剪59

3.6.1　线裁剪59

3.6.2　多边形裁剪60

3.6.3　字符裁剪61

3.6.4　图形裁剪编程61

练习题72

第4章　二维图形73

4.1　用户坐标到屏幕坐标的变换73

4.1.1 窗口到视口的变换内容74

4.1.2 窗口区到视口区的坐标变换74

4.2　二维几何变换74

4.2.1 基本变换75

4.2.2　二维几何变换的级联77

4.3　几何变换程序设计案例79

4.4　平面曲线图88

4.4.1 正叶线89

4.4.2　正叶线蝴蝶结89

4.5　平面曲线程序设计案例89

练习题92

第5章　三维图形变换93

5.1　三维图形几何变换矩阵93

5.2　三维图形基本变换矩阵93

5.2.1　平移变换93

5.2.2 比例变换94

5.2.3　绕坐标轴的旋转变换94

5.2.4　对称变换96

5.2.5　错切变换97

5.3　图形的投影变换98

5.3.1　投影变换分类98

5.3.2　平行投影98

5.3.3　透视投影100

5.4　三维变换程序设计案例102

练习题126

第6章 曲线和曲面127

6.1 曲线曲面参数表示的基础知识127

6.1.1　非参数表示和参数表示127

6.1.2　参数表示的基本特征128

6.1.3　曲线段之间的连续性130

6.1.4　曲线曲面设计中的几个概念130

6.2　常用参数曲线131

6.2.1　一般规则空间曲线131

6.2.2 贝塞尔曲线131

6.2.3　B样条曲线136

6.3　参数曲面142

6.3.1 函数式曲面142

6.3.2　旋转曲面142

6.4 常用曲面143

6.4.1 双曲线曲面143

6.4.2 Bezier曲面144

6.4.3　B样条曲面146

6.5　曲面与曲线编程案例147

练习题170

第7章　几何造型技术171

7.1　实体的表示模型171

7.1.1　分解表示172

7.1.2　构造表示173

7.1.3　边界表示174

7.1.4　形体的边界表示模型175

7.2　求交分类176

7.2.1　求交分类177

7.2.2　基本的求交算法177

7.3　图形相交-相切程序设计案例180

7.4　非传统造型技术193

7.4.1　基本概念193

7.4.2　分形造型对模型的基本要求193

7.4.3　分形造型的常用模型194

7.5　分形造型应用194

7.6　分形造型编程设计195

练习题208

第8章　消隐209

8.1　线消隐209

8.2 面消隐210

8.2.1　区域排序算法基本思想210

8.2.2　深度缓存（Z-buffer）算法211

8.2.3　扫描线算法211

8.3　图形几何构造211

8.4　消隐技术编程案例214

练习题226

第9章　真实感图形学227

9.1　颜色模型227

9.1.1 CIE色度图227

9.1.2　常用的颜色模型228

9.2　简单光照明模型229

9.2.1　Phong光照明模型229

9.2.2　增量式光照明模型231

9.3　局部光照明模型232

9.4　光透射模型232

9.4.1　透明效果的简单模型233

9.4.2　Whitted光透射模型233

9.4.3　Hall光透射模型233

9.4.4　简单光反射透射模型234

9.5　纹理及纹理映射234

9.6　整体光照明模型235

9.6.1　光线跟踪算法235

9.6.2　辐射度方法237

9.7　真实感图形学编程案例238

练习题279

第10章　计算机动画280

10.1　计算机动画概述280

10.2　计算机动画的应用领域280

10.3　计算机动画的分类和原理280

10.4 目前计算机动画面临的问题282

10.5　计算机动画程序设计案例283

10.5.1　帧动画283

10.5.2　实时动画285

练习题291

第11章　简单CAD绘图系统开发实例292

11.1　计算机图形学绘图基础292

11.1.1　计算机图形学绘图系统设计基本原则292

11.1.2　图形程序设计步骤293

11.1.3　在Visual C＋＋集成开发环境下程序的调试294

11.1.4　计算机程序结构设计基础294

11.1.5　绘图程序设计基本方法295

11.2　图形的数据结构297

11.2.1 图形信息的分类298

11.2.2　图形数据结构298

11.2.3　计算机对数据的管理——数据文件299

11.2.4　图形数据的存储状态299

11.2.5　动态文件数据结构的组织原则300

11.2.6 简单CAD绘图系统编程实例中的数据结构300

11.3 简单CAD绘图系统功能简介313

11.3.1 简单CAD绘图系统运行界面313

11.3.2 简单CAD绘图系统功能313

参考文献316