前 言
21世纪是经济全球化、信息社会化、产业知识化、市场开放化高速发展的新时代。伴随着微电子和计算机科学技术日益渗透到经济、生活、学习、工作以及生产加工等社会活动的各个领域,人类正迈步跨进一个全新的知识经济时代。在实际工作环境中,计算机图形的应用范围非常广泛,相关知识的更新、发展也非常快,及时学习和掌握新的研究成果以及提高实际应用能力,将为以后的工作与研究奠定基础。
本书面向21世纪计算机专业学生,主要介绍计算机图形学的原理、算法及实现,参考和总结计算机图形学近年来的新成果,力图全面、准确地介绍这些内容,循序渐进,深入浅出,由二维到三维。读者可以通过书中的程序实例上机验证算法,方便更加深入地了解并掌握基础知识。
本书共10章,具体内容如下。
第1章介绍计算机图形的基本概论,包括计算机图形学的基本研究内容、发展简史、基本应用、计算机图形系统、发展动向以及与相关学科的关系。
第2章介绍二维图形生成技术,包括直线的生成、圆的生成、椭圆的生成、曲线与曲面、图元属性、字符的生成等内容。
第3章介绍二维实面积图形的生成,包括矩形填充、区域填充和图案填充。
第4章介绍二维图形变换,包括变换所需的数学基础、基本变换及组合变换等内容。
第5章介绍二维图形的裁剪,包括图形的开窗、线段裁剪算法、多边形裁剪算法、圆的裁剪、文本裁剪算法以及二维图形的输出流程。
第6章介绍三维图形学基础,包括三维图形的几何变换、三维图形的投影、裁剪以及三维图形的输出流程。
第7章介绍三维物体的表示,包括平面物体的表示、二次曲面、孔斯曲面、贝塞尔曲面和样条曲面。
第8章介绍真实感图显技术,包括颜色模型、光照模型、阴影的生成、纹理映射、透明性、隐藏线的消除、隐藏面的消除等内容。
第9章介绍OpenGL设计基础,包括OpenGL应用程序的工作过程、主要功能、基本语法规则、基本图元绘制、几何变换、交互式绘图、观察流程及函数、曲线及曲面绘制、真实感图形绘制等内容。
第10章介绍VRML环境下图形系统的设计,包括VRML基本语法、几何体添加、几何变换、真实感场景创建、VRML虚拟漫游系统的设计等内容。
本书从基本概念入手,理论与实践相结合,内容系统、完整,可操作性强,对重点和难点算法给出了源程序,而且每章配有习题,便于读者复习和实践。本书中部分案例附配源代码与章后习题答案,读者可通过扫描下方的二维码进行下载。
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本书由唐山师范学院贾浩梅主编。由于编者水平和能力有限,书中可能存在不足之处,衷心希望读者给予批评和指正。
编 者