了得網研究生_計算機圖形學算法與應用

內容簡介

本書全面介紹了計算機圖形學的基本概念、原理和算法，是根據作者長期從事計算機圖形學的教學經驗和科研成果，並參考了國內外同類教材編寫而成，是華中科技大學出版社出版的“機械科學與工程研究生教學用書”繫列教材之一。主要內容包括二維圖形顯示和三維圖形顯示兩部分。二維部分共分緒論、基本圖形生成算法、圖形變換的矩陣方法、圖形處理算法、圖形數據結構，以及二維圖形軟件開發應用等6章；三維部分包括三維幾何造型、曲線曲面、三維觀察與三維視見變換、消隱處理、真實感圖形、計算機動畫和計算機圖形學的相關研究領域等7章，每章附有習題，便於教學。
本書適合於高等院校研究生的計算機圖形學教學工作，也可作為相關專業的工程技術人員的學習參考用書。

第1章緒論
1.1計算機圖形學的研究內容
1.2計算機圖形學的應用
習題
第2章基本圖形生成算法
2.1直線的生成算法
2.2圓弧的生成算法
2.3規則曲線的生成算法
習題
第3章圖形變換的矩陣方法
3.1二維圖形變換
3.2三維圖形變換
3.3二維視見變換
習題第1章緒論
1.1計算機圖形學的研究內容
1.2計算機圖形學的應用
習題
第2章基本圖形生成算法
2.1直線的生成算法
2.2圓弧的生成算法
2.3規則曲線的生成算法
習題
第3章圖形變換的矩陣方法
3.1二維圖形變換
3.2三維圖形變換
3.3二維視見變換
習題
第4章圖形處理算法
4.1直線段的剪取
4.2多邊形的剪取算法
4.3光柵圖形的掃描轉換與區域填充
4.4光柵圖形的反走樣技術
習題
第5章常用圖形數據結構
5.1數據結構概述
5.2線性表
5.3數組
5.4棧結構及應用
5.5隊列及實現
5.6鏈表及應用
5.7樹結構及應用
5.8圖形數據文件
習題
第6章二維圖形軟件開發應用實例
6.1MiniCAD繫統的總體設計
6.2MiniCAD繫統的實現
習題
第7章三維幾何造型基礎
7.1 三維圖形繫統的坐標繫
7.2三維圖形中素
7.3 三維立體的構造模型
7.4正則實體
7.5三維物體的表示方法
習題
第8章曲線與曲面
8.1曲線基本知識
8.2三次樣條曲線與Hermite插值曲線
8.3貝塞爾曲線
8.48樣條(B—Spline)曲線
8.5均勻三次8樣條曲線
8.6非均勻有理B樣條曲線
8.7曲面的基礎知識
8.8雙三次孔斯曲面
8.9貝塞爾曲面
8.10反求控制頂點的曲面片拼接方法
8.118樣條曲面
習題
第9章三維觀察與三維視見變換
9.1三維圖形的顯示過程
9.2觀察坐標繫的定義及有關計算
9.3三維圖形顯示的數學基礎
習題
第10章消隱處理
10.1消隱處理概述
10.2分段可見性判斷算法
10.3隱藏量算法
10.4後向面判別算法
10.5後向面判別算法的形體矩陣方法
10.6深度緩衝器算法
10.7掃描線算法
10.8掃描線Z緩衝器消隱算法的改進
10.9畫家算法
習題
第11章真實感圖形基礎
第12章計算機動畫
第13章計算機圖形學的相關研究領域
參考文獻

在線試讀

第1章緒論
計算機圖形學是研究圖形的計算機生成、處理和顯示的一門學科。它誕生於20世紀60年代，20世紀80年代以後是計算機圖形學硬件技術和軟件繫統蓬勃發展階段，20世紀90年代開始得到越來越廣泛的應用。進入21世紀以來，計算機圖形學的應用已滲透到國民經濟建設的各行各業及社會生活的各個領域，從產品設計的三維模型到車間生產作業的工程圖紙，從每天收看的影視片頭到令人眼花繚亂的廣告制作，從計算機軟件的圖形界面到宏偉工程的虛擬場景，從飛機駕駛員培訓到兩軍的模擬對抗，從巨幅圖片的噴繪到實時動畫的實現，都讓各行各業的人們深深感受到計算機圖形學的獨特魅力。這也是越來越多的高等院校和越來越多的專業都把計算機圖形學作為必修課程的主要原因。計算機圖形學在短短幾十年中得到如此飛速發展，其主要原因是：在人類描述信息使用的語言、文字和圖形三大工具中，圖形是表達和傳遞信息重要、簡潔、生動、富啟發性和聯想性的媒體，而且是超越國界的，從而成為全世界都能理解的共同“語言”。因此掌握好、應用好計算機圖形學的原理、算法和實現方法，對於培養21世紀創新型人纔是非常必要的。
1.1 計算機圖形學的研究內容
計算機圖形學的研究內容涉及用計算機對圖形數據進行處理的硬件和軟件兩方面的技術，以及與圖形生成、顯示密切相關的基礎算法。按照二維和三維圖形可歸納為以下幾個主要研究內容。
1.二維圖形中基本圖素的生成算法
圖素是組成圖形的基本要素，例如：點、直線段、規則曲線、自由曲線、文本等。
2.二維圖形的基本操作和圖形處理算法
其內容包括對圖形的平移、放大和縮小、旋轉、鏡像等操作，此外還包括二維圖形的剪取、多邊形的填充及二維圖形的布爾運算。
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