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目录1

第一章　计算机图形学概论1

1.1　计算机图形学与图形技术的发展1

1.1.1　计算机图形学1

1.1.2　图形学中的基本术语1

1.2　图形图像信息的计算机处理2

1.3　计算机图形学的研究内容4

1.4　计算机图形技术的应用5

1.5　计算机图形学的数学基础9

2.1.1　基本图形系统的配置要求13

2.1　计算机图形系统的组成与配置13

第二章　计算机图形系统13

2.1.2　图形系统的硬件工作平台14

2.1.3　图形系统的硬件性能要求15

2.1.4　图形系统的软件工作平台17

2.1.5　图形系统的概念结构17

2.2　图形显示系统19

2.2.1　图形显示系统的组成19

2.2.2　图形显示设备的概念19

2.2.3　图形硬拷贝设备的概念25

2.2.4　图形显示技术的基本概念27

2.2.5　显示控制器与显示卡31

习题与思考题33

第三章　图形基元与属性35

3.1　图形基元的概念35

3.2　点和线及其属性36

3.2.1　对直线的绘制要求37

3.2.2　线的绘制算法37

3.2.3　帧缓冲区装入41

3.2.4　直线的校正42

3.2.5　画线命令的设计43

3.3　圆与椭圆的绘制44

3.3.1 画圆算法44

3.3.2　椭圆绘制算法47

3.4　字符48

3.4.1　西文字符字模的构成49

3.4.2　中文字符字模的构成50

3.4.3　字符的文本模式与图形模式51

3.5　输出图形基元的属性52

3.5.1　线的型体属性53

3.5.2　颜色和亮度属性53

3.5.3　字符的属性55

3.6　图形基元的组合属性57

习题与思考题58

第四章　交互式图形设备与处理技术60

4.1　交互式图形输入方式及设备60

4.2　图形输入设备分类及特点63

4.3　交互式图形设计技术67

4.4　图形输入命令和功能70

习题与思考题73

第五章　二维图形表示及变换75

5.1　二维图形的几何变换75

5.1.1　二维图形的几何基本变换75

5.1.2　二维图形的表示78

5.1.3　二维图形的几何特殊变换80

5.2　二维图形的连续变换与组合变换83

5.2.1　连续变换83

5.2.2　组合变换84

5.3　二维几何变换中的问题88

5.4　二维图形的视象变换89

5.4.1 窗口与视区（window,viewport）89

5.4.2　窗口与视区的关系92

5.4.3　窗口对视区的变换93

5.4.4　窗口与视区的位似性94

5.5　二维图形处理的变换命令94

习题与思考题95

第六章　图形的操作、处理与绘制技术98

6.1　图形区域的填充98

6.1.1　区域填充算法98

6.1.2　图形区域填充的内容106

6.2　图形的剪裁108

6.2.2　直线编码剪裁109

6.2.1　图形基本剪裁109

6.2.3 中点分割剪裁114

6.2.4　参数方程剪裁114

6.2.5　区域剪裁（多边形剪裁算法）116

6.2.6　文本剪裁120

6.2.7　空白剪裁121

6.3　图段处理122

6.3.1　图段的概念与操作122

6.3.2　图段文件与结构123

6.3.3　图段的属性126

6.4.1　图层的概念128

6.4　图层处理128

6.4.2　图层的性质与处理129

6.5　图形的简单绘制130

6.5.1　函数图形的绘制130

6.5.2　商务图形的绘制132

习题与思考题134

第七章　图形数据结构及程序设计137

7.1　图形基本造型及数据结构137

7.1.1　图形基本造型概念138

7.1.2　主坐标和造型变换139

7.1.5　造型变换和图像变换的合并144

7.1.4　符号操作144

7.1.3　结构显示文件144

7.2　图形用户接口设计145

7.2.1　用户接口部件145

7.2.2　用户模型146

7.2.3　命令语言146

7.2.4　菜单设计149

7.2.5　反馈响应150

7.2.6　输出形式150

7.3　图形软件标准152

7.3.1 GKS的概念与系统环境153

7.3.2 GKS的图元与图段153

7.3.4 GKS的工作站概念和使用155

7.3.3 GKS的输入功能155

7.3.5 GKS的状态与控制156

习题与思考题156

第八章　三维图形的变换与处理158

8.1　三维图形的概念与表示158

8.1.1　三维图形的概念158

8.1.2　三维坐标系统158

8.1.3　三维显示技术160

8.1.4　三维图形软件的设计161

8.2　三维图形的表示162

8.2.1　多边形面162

8.2.2　曲面165

8.2.3　分形图形的表示176

8.2.4　构造立体几何法183

8.2.5　八叉树结构表示185

8.3　三维图形的基本变换186

8.3.1　三维图形的平移187

8.3.2　三维图形的变比187

8.3.3　三维图形的旋转187

8.3.4　三维图形的反射189

8.3.5　三维图形的错移190

8.4　三维图形的组合变换191

8.5.1　三维图形的投影变换195

8.5　三维图形的视象变换195

8.5.2　三维图形的视象变换200

8.6　三维变换的整体效果203

习题和思考题204

第九章　三维图形的处理技术206

9.1　三维图形的剪裁206

9.2　三维视象框的调整208

9.2.1　平行投影视象框的调整208

9.2.2　透视投影视象框的调整209

9.2.3　三维窗口到视区的变换210

9.3　三维图形处理的过程211

9.4.1　隐藏线算法的分类214

9.4　隐藏线和隐藏面消除技术214

9.4.2　物体表面定向理论与定向法215

9.4.3　后向面消除法216

9.4.4　层深缓冲法217

9.4.5　扫描线方法218

9.4.6　层深分类法220

9.4.7　区域分割法222

9.4.8　八叉树法223

9.4.9　隐藏面消除方法的比较226

9.5　隐藏线消除的实现227

习题与思考题230

10.1.1　光源的特性232

10.1　光照与光强模式的概念232

第十章　图形明暗及色彩处理232

10.1.2　光的漫反射233

10.1.3　光的镜面反射235

10.1.4　折射（透射）光的概念236

10.1.5　图形纹理和表面图案237

10.1.6　图形阴影的概念238

10.2　图形的光强显示238

10.2.1　亮度级的分配238

10.2.2　图景亮度的象素网格法239

10.2.3　图形表面的浓淡处理240

10.3.1　光的颜色性质244

10.3　图形的色彩处理244

10.3.2　标准原始彩色和色品图246

10.3.3　RGB彩色模式247

10.3.4　CMY彩色模式248

10.3.5　HSV彩色模式249

10.3.6　HLS彩色模式251

10.3.7　彩色模式之间的转换251

10.3.8　颜色的选择与设置253

习题与思考题253

11.2.1　函数式动画技术255

11.2　计算机动画的实现技术255

11.1　计算机动画技术的概念255

第十一章　计算机动画技术基础255

11.2.2　多页面切换动画技术256

11.2.3　图形变换动画技术257

11.2.4　图段变换动画技术257

11.2.5　视象变换动画技术258

11.2.6　帧动画技术258

11.3　动画技术中要注意的问题259

11.4　软件与开机画面261

11.5　动画生成软件与多媒体开发工具263

习题与思考题263

主要参考资料266