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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

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