這次改版，操作繫統選擇Widows 10，語言選擇Visual Studio 2017的MFC。作者承諾：本教材所看到的圖形全部使用Microsoft Visual Studio的Visual C++語言編程實現，未使用任何圖形庫。 按照原理編寫算法，算法編碼生成效果。

●第1章導論1
1.1計算機圖形學的定義1
1.2計算機圖形學的應用領域2
1.2.1計算機遊戲2
1.2.2計算機輔助設計2
1.2.3計算機藝術3
1.2.4虛擬現實5
1.2.5計算機輔助教學6
1.3計算機圖形學的相關學科6
1.4計算機圖形學的確立與發展7
1.5圖形顯示器的發展及其工作原理9
1.5.1陰極射線管9
1.5.2隨機掃描圖形顯示器10
1.5.3直視存儲管圖形顯示器10
1.5.4光柵掃描圖形顯示器11
1.5.5LCD顯示器17
1.5.6三維圖形顯示原理及立體顯示器18
1.6圖形軟件標準22
1.7計算機圖形學研究的熱點技術23
1.7.1細節層次技術23
1.7.2基於圖像的繪制技術23
1.8本章小結25
習題125
第2章MFC繪圖基礎27
2.1MFC上機操作步驟27
2.2MFC繪圖方法31
2.2.1CDC類結構與GDI對像31
2.2.2映射模式33
2.2.3使用GDI對像36
2.2.4CDC類的主要繪圖成員函數39
2.3設備上下文的調用與釋放55
2.4雙緩衝機制55
2.5MFC繪圖的幾種方法58
2.5.1使用OnDraw()成員函數直接繪圖58
2.5.2使用菜單繪圖59
2.5.3使用自定義函數繪圖61
2.6本章小結65
習題265
第3章的掃描轉換68
3.1直線的掃描轉換68
3.1.1DDA算法69
3.1.2Bresenham算法69
3.1.3中點算法71
3.2圓的掃描轉換73
3.3橢圓的掃描轉換76
3.4反走樣技術81
3.4.1反走樣現像81
3.4.2反走樣技術分類82
3.5Wu反走樣算法82
3.5.1算法原理82
3.5.2構造距離誤差項83
3.5.3Wu反走樣算法83
3.5.4彩色直線的反走樣算法84
3.6本章小結84
習題384
第4章多邊形填充88
4.1多邊形的掃描轉換88
4.1.1多邊形的定義88
4.1.2多邊形的表示89
4.1.3多邊形著色模式90
4.1.4多邊形填充算法90
4.1.5區域填充算法91
4.2有效邊表填充算法91
4.2.1填充原理91
4.2.2邊界像素的處理原則91
4.2.3有效邊和有效邊表93
4.2.4桶表與邊表95
4.3邊緣填充算法96
4.3.1填充原理96
4.3.2填充過程96
4.4區域填充算法97
4.4.1填充原理97
4.4.2四鄰接點與八鄰接點98
4.4.3四連通域與八連通域98
4.4.4種子填充算法99
4.5本章小結100
習題4101
第5章二維變換與裁剪105
5.1圖形幾何變換基礎105
5.1.1二維變換矩陣105
5.1.2規範化齊次坐標105
5.1.3矩陣相乘106
5.1.4二維幾何變換106
5.2二維基本幾何變換矩陣107
5.2.1平移變換矩陣107
5.2.2比例變換矩陣108
5.2.3旋轉變換矩陣108
5.2.4反射變換矩陣109
5.2.5錯切變換矩陣110
5.3二維復合變換111
5.3.1復合變換原理111
5.3.2相對於任意參考點的二維幾何變換111
5.3.3相對於任意方向的二維幾何變換114
5.4二維圖形裁剪116
5.4.1圖形學中常用的坐標繫116
5.4.2窗口與視區及窗視變換118
5.4.3窗視變換矩陣119
5.5Cohen-Sutherland直線段裁剪算法121
5.5.1編碼原理121
5.5.2裁剪步驟121
5.5.3交點計算公式122
5.6中點分割直線段裁剪算法123
5.6.1中點分割直線段裁剪算法原理123
5.6.2中點計算公式123
5.7Liang-Barsky直線段裁剪算法124
5.7.1算法原理124
5.7.2算法分析125
5.7.3算法的幾何意義125
5.8多邊形裁剪算法127
5.9本章小結129
習題5129
第6章三維變換與投影132
6.1三維圖形幾何變換132
6.1.1三維變換矩陣132
6.1.2三維幾何變換133
6.2三維基本幾何變換矩陣134
6.2.1平移變換134
6.2.2比例變換134
6.2.3旋轉變換134
6.2.4反射變換135
6.2.5錯切變換137
6.3三維復合變換138
6.3.1相對於任意參考點的三維幾何變換138
6.3.2相對於任意方向的三維幾何變換138
6.4平行投影140
6.4.1正投影141
6.4.2三視圖141
6.4.3斜投影144
6.5透視投影146
6.5.1透視投影坐標繫146
6.5.2三維坐標繫變換147
6.5.3世界坐標繫到觀察坐標繫的變換149
6.5.4觀察坐標繫到屏幕坐標繫的變換151
6.5.5透視投影分類153
6.5.6立方體的透視圖154
6.5.7屏幕坐標繫的偽深度坐標156
6.6本章小結157
習題6158
第7章自由曲線與曲面160
7.1基本概念160
7.1.1樣條曲線曲面160
7.1.2曲線曲面的表示形式161
7.1.3插值、逼近與擬合162
7.1.4連續性條件162
7.2Bezier曲線163
7.2.1Bezier曲線的定義164
7.2.2Bezier曲線的性質165
7.2.3de Casteljau遞推算法167
7.2.4Bezier曲線的拼接168
7.3Bezier曲面170
7.3.1Bezier曲面的定義170
7.3.2雙三次Bezier曲面的定義170
7.3.3雙三次Bezier曲面的拼接171
7.4B樣條曲線173
7.4.1B樣條曲線的定義173
7.4.2二次B樣條曲線174
7.4.3三次B樣條曲線175
7.4.4B樣條曲線的性質177
7.4.5構造特殊三次B樣條曲線的技巧178
7.5B樣條曲面180
7.5.1B樣條曲面的定義180
7.5.2雙三次B樣條曲面的定義180
7.5.3雙三次B樣條曲面的連續性181
7.6本章小結183
習題7184
第8章建模與消隱187
8.1三維物體的數據結構187
8.1.1物體的幾何信息與拓撲信息187
8.1.2三表數據結構187
8.1.3物體的表示模型188
8.1.4雙表數據結構190
8.2常用物體的幾何模型191
8.2.1多面體191
8.2.2曲面體196
8.3消隱算法分類202
8.4隱線算法203
8.4.1凸多面體消隱算法203
8.4.2曲面體消隱算法206
8.5隱面算法207
8.5.1深度緩衝器消隱算法207
8.5.2深度排序消隱算法211
8.6本章小結212
習題8212
第9章光照模型217
9.1顏色模型217
9.1.1原色繫統218
9.1.2RGB顏色模型219
9.1.3HSV顏色模型220
9.1.4CMYK顏色模型222
9.2簡單光照模型223
9.2.1材質模型223
9.2.2環境光模型225
9.2.3漫反射光模型225
9.2.4鏡面反射光模型226
9.2.5光強衰減228
9.2.6增加顏色229
9.3光滑著色230
9.3.1直線的光滑著色230
9.3.2Gouraud明暗處理232
9.3.3Phong明暗處理235
9.4簡單透明模型237
9.5簡單陰影模型238
9.6本章小結239
習題9239
第10章紋理映射243
10.1紋理的定義243
10.2顏色紋理244
10.2.1函數紋理244
10.2.2圖像紋理249
10.3三維紋理250
10.4幾何紋理252
10.4.1參數曲面的定義252
10.4.2映射原理252
10.4.3幾何紋理的分類254
10.5紋理反走樣簡介255
10.6本章小結258
習題10 258
參考文獻262
附錄A知識點微課索引264
附錄B配套案例的說明265

本書基於Windows 10操作繫統，以Visual Studio 2017中文版作為開發平臺，對的掃描轉換、二維變換與裁剪、二維變換與投影、自由曲線與曲面、建模與消隱、光照模型、紋理映射的原理與算法進行了繫統講解。同時，以生成維真實感光照模型為主線，引導讀者重點掌握直線的掃描轉換原理、多邊形的有效邊表填充原理、三維物體的幾何變換原理與透視投影原理、多面體與曲面體的幾何建模原理、Z-Buffer與畫家算法的面消隱原理、基於明暗處理的光滑著色原理，以及基於顏色紋理、三維紋理與幾何紋理的真實感圖形繪制原理等內容，從編程角度拴釋了這些原理的實現算法。通過本書的學習，讀者可讓在三維場景中繪制出物體的真實感圖形動畫，實現支持對圖形的交互操作。本書介紹的30個原理都配有經過精心設計的案例源程序。這些案例的程序都經過了嚴格的測試，每個案例都配有微課進行講解。本書中的效果圖均出自這些案例，其質量可等

孔令德 著