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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