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第1篇 计算机图形学的基础理论1

第1章 绪论1

1.1计算机图形学概述1

1.2计算机图形学的发展史3

1.3计算机图形学的应用4

1.4计算机图形学的研究方向6

1.5习题8

第2章 计算机图形系统9

2.1计算机图形系统的组成、功能及分类9

2.2图形设备10

2.2.1图形输入设备11

2.2.2图形显示设备14

2.2.3图形硬拷贝设备20

2.3图形软件22

2.3.1图形软件类型22

2.3.2图形软件标准22

2.4习题25

第3章 基本图形的生成27

3.1直线的生成算法27

3.1.1数字微分分析器算法27

3.1.2中点画线算法28

3.1.3 Bresenham画线算法30

3.2圆与椭圆的生成算法32

3.2.1圆的生成算法32

3.2.2椭圆的生成算法36

3.3区域的填充37

3.3.1扫描线填充算法38

3.3.2种子填充算法41

3.3.3区域图案填充算法44

3.4字符44

3.4.1点阵字符45

3.4.2矢量字符45

3.4.3字符属性45

3.5裁剪46

3.5.1线段裁剪46

3.5.2多边形裁剪51

3.5.3字符裁剪52

3.6习题53

第4章 图形变换54

4.1齐次坐标54

4.2图形的几何变换55

4.2.1二维图形的几何变换55

4.2.2三维图形的几何变换58

4.3形体的投影变换61

4.3.1正投影变换61

4.3.2正轴测投影变换63

4.3.3斜平行投影变换63

4.3.4透视投影变换64

4.4窗口视区变换67

4.4.1用户域和窗口区67

4.4.2屏幕域和视图区68

4.4.3窗口区和视图区的坐标变换68

4.5习题69

第5章 曲线与曲面70

5.1曲线与曲面的基础知识70

5.1.1曲线的表示形式70

5.1.2曲面的表示形式72

5.1.3参数三次曲线与曲面72

5.1.4参数连续性和几何连续性74

5.2常用的参数曲线75

5.2.1 Bezier曲线75

5.2.2 B样条曲线79

5.3常用的参数曲面82

5.3.1 Bezier曲面82

5.3.2 B样条曲面84

5.4习题86

第6章 真实感图形87

6.1线消隐87

6.2面消隐88

6.2.1画家算法88

6.2.2深度缓存算法89

6.2.3扫描线算法90

6.3光照模型91

6.3.1简单光照模型91

6.3.2增量式光照模型92

6.3.3透明处理94

6.3.4整体光照模型与光线跟踪94

6.4纹理97

6.4.1颜色纹理98

6.4.2凹凸纹理99

6.5颜色模型100

6.5.1基本概念100

6.5.2 CIE色度图102

6.5.3常用的颜色模型104

6.6习题106

第2篇 计算机图形学的应用107

第7章 VC++图形程序设计107

7.1 VC++可视化编程概要107

7.1.1概述107

7.1.2 MFC应用程序框架111

7.1.3 MFC的消息映射112

7.1.4 VC++可视化编程114

7.2图形程序设计步骤和方法115

7.2.1图形程序设计步骤115

7.2.2图形程序设计方法116

7.3绘图工具应用程序编程实例119

7.3.1图元基类和各种图元类的组织120

7.3.2命令基类和各种命令类的组织129

7.3.3实现图元的绘制与操作136

7.4实验：在MFC中编写绘图程序142

第8章 OpenGL图形程序设计146

8.1 OpenGL编程基础146

8.1.1 OpenGL概述146

8.1.2 OpenGL的基本数据类型和函数150

8.1.3 OpenGL工作流程151

8.1.4 OpenGL图形的实现154

8.1.5基于单文档的OpenGL图形程序的基本框架159

8.2 OpenGL建模164

8.2.1用OpenGL生成基本图形164

8.2.2图元扩展169

8.2.3用OpenGL生成字符174

8.3 OpenGL变换176

8.3.1从三维空间到二维平面176

8.3.2几何变换177

8.3.3投影变换180

8.3.4裁剪变换183

8.3.5视口变换184

8.4用OpenGL生成曲线和曲面185

8.4.1用OpenGL生成曲线185

8.4.2用OpenGL生成曲面187

8.5用OpenGL生成真实感图形191

8.5.1 OpenGL光照191

8.5.2 OpenGL材质194

8.5.3 OpenGL纹理200

8.6实验：利用OpenGL实现三维绘图204

第9章 AutoCAD绘图系统208

9.1 AutoCAD工作界面208

9.2 AutoCAD的基本操作210

9.2.1绘图界限及单位设置210

9.2.2图形显示控制操作211

9.2.3图层操作211

9.2.4命令及点坐标的输入方法215

9.2.5精确绘图方法216

9.2.6构造选择集219

9.3基本绘图命令和编辑方法219

9.3.1基本绘图命令219

9.3.2基本编辑命令223

9.4尺寸标注227

9.4.1尺寸标注基本知识227

9.4.2尺寸标注样式227

9.4.3标注实例229

9.5工程图样的绘制231

9.5.1平面图形的绘制231

9.5.2轴套类零件的图样绘制237

9.6三维造型239

9.6.1用户坐标系（UCS）239

9.6.2视点的设置239

9.6.3实体的创建241

9.6.4实体的编辑245

9.6.5实体造型实例247

9.6.6实体的消隐和渲染251

9.7习题253

第10章 AutoCAD系统的二次开发255

10.1基于AutoCAD的计算机辅助设计255

10.1.1 AutoCAD二次开发的主要工作和开发工具255

10.1.2 AutoCAD二次开发应遵循的原则257

10.2 AutoLISP语言258

10.2.1 AutoLISP的基本语法258

10.2.2 AutoLISP的基本函数260

10.2.3 AutoLISP程序的加载和运行261

10.2.4程序实例262

10.3 Visual LISP语言264

10.3.1启动和退出Visual LISP264

10.3.2编写Visual LISP程序264

10.3.3加载和运行Visual LISP程序265

10.3.4程序实例266

10.4 VBA语言267

10.4.1 VBA概述267

10.4.2 VBA的启动和退出268

10.4.3 VBA工程269

10.4.4程序实例270

10.5 ObjectARX应用程序271

10.5.1 ObjectARX应用程序的开发环境271

10.5.2 ObjectARX对数据库对象的操作272

10.5.3 ObjectARX对实体的操作273

10.5.4建立ObjectARX应用程序的基本步骤274

10.5.5 AutoCAD与ObjectARX程序之间的消息传递274

10.5.6程序实例275

参考文献278