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第一章 绪论 1

1．1 计算机图形学的概念 1

1．2 计算机图形学的发展 2

1．2．1 计算机图形学硬件的发展 2

1．2．2 计算机图形学软件的标准化 3

1．3 计算机图形学的应用 4

习题 6

2．1．2 坐标数字化仪 7

2．1．1 鼠标器 7

2．1 图形输入设备 7

第二章 图形输入、输出设备 7

2．1．3 触摸屏 8

2．1．4 光笔 8

2．1．5 图象扫描仪 9

2．1．6 数码相机 9

2．2 图形显示设备 10

2．2．1 图形显示设备基础 10

2．2．2 刷新式随机扫描显示器 11

2．2．3 存储管式随机扫描显示器 11

2．2．4 刷新式光栅扫描显示器 12

2．2．5 液晶显示器 14

2．3 硬拷贝设备 15

2．2．6 等离子显示器 15

2．3．1 笔式绘图仪 16

2．3．2 静电绘图仪 16

2．3．3 激光打印机 16

2．3．4 喷墨打印机 17

2．3．5 热转印打印机 18

2．3．6 染料热升华打印机 18

习题 18

3．1．1 定位设备 19

第三章 交互设备、交互任务和交互技术 19

3．1 交互设备 19

3．1．2 笔划设备 20

3．1．3 字符串设备 20

3．1．4 取值设备 20

3．1．5 选择设备 20

3．1．6 拾取设备 21

3．2 基本交互任务 24

3．2．1 定位任务 24

3．2．3 选择任务 26

3．2．2 文本任务 26

3．2．4 取值任务 27

3．3 组合交互任务 28

3．3．1 对话框 28

3．3．2 构造技术 28

3．3．3 动态控制 30

习题 31

第四章 基本光栅图形算法 32

4．1 线段的扫描转换 32

4．1．1 数字微分画线算法 32

4．1．2 Bresenham画线算法 34

4．1．3 双步画线算法 35

4．1．4 并行画线算法 37

4．1．5 画线算法的进一步讨论 38

4．2 圆和椭圆的扫描转换 40

4．2．1 数字微分画圆算法 40

4．2．2 中点画圆算法 41

4．2．3 Bresenham画圆算法 43

4．2．4 正负法画圆 45

4．2．5 椭圆的扫描转换 46

4．3 保持图形对象的数学性质 49

4．2．6 并行画圆算法 49

4．4 多边形的扫描转换 50

4．4．1 逐点判断算法 50

4．4．2 有序边表算法 51

4．4．3 边填充算法 55

4．4．4 边标志算法 56

4．4．5 成组多边形的扫描转换 57

4．5 区域填充算法 58

4．5．1 简单递归算法 60

4．5．2 扫描线算法 61

4．6 线宽和线型 63

4．6．1 线宽的处理方法 64

4．6．2 线型的处理方法 68

4．7 填充图案 69

4．7．1 扫描转换时填充图案 69

4．7．2 扫描转换后填充图案 70

4．8 字符技术 72

4．8．1 字符形状表示 72

4．8．2 字符属性 73

4．9 图形保真技术 75

4．9．1 过采样 76

4．9．2 区域采样 77

4．9．3 保真多边形边界 80

4．10 半色调技术 82

4．10．1 模式化方法 82

4．10．2 简单阈值法 85

4．10．3 误差分散法 85

4．10．4 有序抖动法 86

习题 87

第五章 二维裁剪 89

5．1 线段裁剪 90

5．1．1 Cohen-Sutherland算法 90

5．1．2 中点分割算法 95

5．1．3 Cyrus-Beck算法 95

5．1．4 梁友栋-Barsky算法 98

5．1．5 Nicholl-Lee—Nicholl算法 99

5．1．6 几种线段裁剪算法的比较 101

5．2 圆的裁剪 101

5．3 多边形裁剪 101

5．3．1 Sutherland-Hodgman算法 102

5．3．2 Weiler-Atherton算法 110

5．4 字符裁剪 111

5．5 外部裁剪 111

习题 113

第六章 几何变换 114

6．1 几何变换的数学基础 114

6．1．1 点与向量 114

6．1．2 向量的加法 115

6．1．4 向量的标量积 116

6．1．3 向量的标量乘 116

6．1．5 向量的向量积 117

6．1．6 向量运算的基本性质 117

6．1．7 矩阵 118

6．1．8 矩阵的加法与矩阵的标量乘 118

6．1．9 矩阵的乘法 119

6．1．10 矩阵的秩 119

6．1．11 矩阵的转置 120

6．1．12 矩阵的逆 120

6．1．13 矩阵运算的基本性质 120

6．2．1 平移 121

6．2 基本二维变换 121

6．2．2 缩放 122

6．2．3 旋转 123

6．3 齐次坐标与基本二维变换的矩阵表示 124

6．4 复合二维变换 125

6．4．1 复合平移 126

6．4．2 复合缩放 126

6．4．3 复合旋转 126

6．4．5 枢轴点旋转 127

6．4．4 固定点缩放 127

6．4．6 定向缩放 128

6．4．7 计算效率 129

6．4．8 复合二维变换的性质 130

6．5 其它二维变换 132

6．5．1 反射 132

6．5．2 错切 134

6．6 基本三维变换 136

6．6．1 右手坐标系与左手坐标系 136

6．6．2 平移 137

6．6．3 缩放 137

6．6．4 旋转 138

6．6．5 反射 139

6．6．6 错切 140

6．7 复合三维变换 140

6．8 坐标系变换 144

习题 146

第七章 三维观察 148

7．1 三维观察的过程 148

7．2 投影变换 149

7．2．1 透视投影 150

7．2．2 平行投影 155

7．3 观察坐标系与观察变换 161

7．4 观察体 163

7．4．1 观察体的定义方法 163

7．4．2 规范化观察体 165

7．5 裁剪 169

7．5．1 规范化观察体裁剪 170

7．5．2 齐次坐标裁剪 171

7．6 窗口到视图变换 174

习题 175

参考文献 177