計算機圖形學實用教程-(第2版) 版權信息
- ISBN:9787115227324
- 條形碼:9787115227324 ; 978-7-115-22732-4
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
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計算機圖形學實用教程-(第2版) 本書特色
《計算機圖形學實用教程(第2版)》:內容側重計算機圖形學基本算法兼顧*新計算機圖形學實用技術簡明敘述輔以豐富圖例進行說明《計算機圖形學實用教程(第2版)》是《計算機圖形學實用教程》的第2版。是黑龍江省省級精品課程配套教材。《計算機圖形學實用教程(第2版)》內容豐富,可作為本科生或研究生計算機圖形學課程的教學用書或學生自學的參考書。全書由11章組成,內容主要包括緒論,交互式計算機圖形處理系統,基本圖形生成算法,自由曲線和曲面,圖形變換與裁剪。實體幾何造型基礎,自然景物模擬與分形藝術,真實感圖形顯示,顏色科學基礎及其應用,計算機動畫、基于圖像的三維重建等。《計算機圖形學實用教程(第2版)》將為任課教師免費提供電子課件和書中部分算法的源程序,可按前言提供的方式索取。《計算機圖形學實用教程(第2版)》作者曾長期與日本canon公司進行有關色彩匹配方面的合作研究,并在《計算機學報》等刊物上發表研究論文。《計算機圖形學實用教程(第2版)》中匯集了作者近年來在色彩管理與色彩匹配、彩色半色調打印、分形幾何與分形藝術、計算機輔助幾何設計、基于圖像的三維重建等方面的研究成果,內容兼顧計算機圖形學基礎算法和*新的計算機圖形學研究內容,力求給讀者以耳目一新之感。
計算機圖形學實用教程-(第2版) 內容簡介
本書是《計算機圖形學實用教程》的第2版,是黑龍江省省級精品課程配套教材。
全書由11章組成,內容主要包括緒論,交互式計算機圖形處理系統,基本圖形生成算法,自由曲線和曲面,圖形變換與裁剪,實體幾何造型基礎,自然景物模擬與分形藝術,真實感圖形顯示,顏色科學基礎及其應用,計算機動畫、基于圖像的三維重建等。
本書內容豐富,可作為本科生或研究生計算機圖形學課程的教學用書或學生自學的參考書。本書還將為任課教師免費提供電子課件和書中部分算法的源程序(可按前言提供的方式索取)。
計算機圖形學實用教程-(第2版) 目錄
第1章 緒論1.1 計算機圖形學的研究內容及其與相關學科的關系1.1.1 什么是計算機圖形學1.1.2 計算機圖形學的研究內容1.1.3 計算機圖形學與其他相關學科的關系1.2 計算機圖形學的發展與應用1.2.1 計算機圖形學的發展簡史和發展方向1.2.2 計算機圖形學的應用領域1.3 本章小結習題1第2章 交互式計算機圖形處理系統2.1 交互式計算機圖形系統的組成2.2 圖形輸入設備2.2.1 一般輸入設備2.2.2 圖形輸入設備2.3 視頻顯示設備2.3.1 光柵掃描顯示器2.3.2 平板顯示器2.3.3 未來的顯示器2.4 圖形繪制設備2.4.1 繪圖儀2.4.2 打印機2.5 虛擬現實應用中的動態交互感知設備2.6 OpenGL圖形標準2.6.1 OpenGL簡介2.6.2 OpenGL的主要特點和功能2.6.3 OpenGL的工作流程2.6.4 OpenGL開發庫的基本組成2.6.5 如何在Visualc++環境中使用OpenGL庫函數2.7 本章小結習題2第3章 基本圖形生成算法3.1 直線的掃描轉換3.1.1 光柵圖形中點的表示3.1.2 繪制直線的要求3.1.3 數值微分畫線法3.1.4 扣點畫線法3.1.5 Bresenham畫線算法3.2 圓和圓弧的掃描轉換3.2.1 圓的特性3.2.2 數值微分畫圓法3.2.3 中點畫圓法3.2.4 Bresenham畫圓算法3.2.5 多邊形逼近畫圓法3.3 線寬與線型的處理3.3.1 線寬的處理3.3.2 線型的處理3.4 實區域填充算法3.4.1 實區域填充算法的基本思路3.4.2 一般多邊形的填充過程及其存在的問題3.4.3 有序邊表算法3.4.4 邊填充算法3.4.5 簡單的種子填充算法3.4.6 掃描線種子填充算法3.5 圖形反走樣技術3.5.1 光柵圖形的走樣現象及其原因3.5.2 常用反走樣技術3.5.3 Bresenham區域反走樣算法3.6 本章小結習題3第4章 自由曲線和曲面4.1 計算機輔助幾何設計概述4.1.1 CAGD的研究內容4.1.2 對形狀數學描述的要求4.1.3 自由型曲線和曲面的一般設計過程和數學表示4.1.4 自由曲線曲面的發展歷程4.2 參數樣條曲線4.2.1 線性插值與拋物線插值4.2.2 參數樣條曲線與樣條插值4.3 Bézier曲線4.3.1 Bérzier曲線的數學表示4.3.2 Bérzier曲線的性質4.3.3 常用的Brzier曲線4.3.4 Bérziel曲線的拼接4.3.5 de Casteljau遞推算法4.3.6 反求Bérzier曲線控制點4.3.7 有理:Bézier曲線4.4 B樣條曲線4.4.1 問題的提出4.4.2 B樣條曲線的數學表示4.4.3 二次B樣條曲線4.4.4 三次B樣條曲線4.4.5 B樣條曲線的幾種特殊情況4.4.6 反求B樣條曲線控制頂點4.4.7 均勻B樣條、準均勻B樣條與非均勻B樣條4.4.8 B樣條曲線的離散生成——deBoor分割算法4.4.9 非均勻有理B樣條(NURBS)曲線4.5 自由曲面4.5.1 參數多項式曲面4.5.2 Coons曲面4.5.3 Bézier曲面4.5.4 B樣條曲面4.6 本章小結習題4第5章 圖形變換與裁剪5.1 窗口視圖變換5.2 二維圖形幾何變換5.2.1 二維圖形幾何變換原理5.2.2 齊次坐標技術5.2.3 二維組合變換5.3 三維圖形幾何變換5.3.1 三維空間坐標系5.3.2 三維圖形幾何變換5.3.3 三維圖形的組合變換5.4 投影變換5.4.1 投影變換的分類5.4.2 平行投影5.4.3 透視投影5.5 二維線段裁剪5.5.1 矩形窗口裁剪算法5.5.2 圓形窗口裁剪算法5.5.3 多邊形窗口裁剪算法5.6 多邊形的裁剪5.6.1 Sutherland-Hodgman算法5.6.2 Weiler-Athelton算法5.7 三維線段裁剪5.7.1 平行投影中的三維裁剪5.7.2 透視投影中的三維裁剪5.8 本章小結習題5第6章 實體幾何造型基礎6.1 多面體模型和曲面模型6.1.1 多面體模型6.1.2 曲面模型6.2 線框模型、表面模型和實體模型6.3 實體幾何造型系統的發展6.4 實體的定義與運算6.4.1 實體的定義6.4.2 歐拉公式與歐拉運算6.4.3 實體的正則集合運算6.5 實體的表示方法6.5.1 實體的邊界表示6.5.2 實體的分解表示6.5.3 實體的構造實體幾何表示6.5.4 實體的掃描表示6.5.5 實體的元球表示6.6 本章小結習題6第7章 自然景物模擬與分形藝術7.1 分形幾何的基礎知識7.1.1 分形幾何學的產生7.1.2 分形維數與分形幾何7.1.3 什么是分形7.2 分形圖形的生成方法7.2.1 隨機插值模型7.2.2 迭代函數系統7.2.3 L系統7.2.4 粒子系統7.3 Julia集與Mandelbrot集7.3.1 概述7.3.2 Julia集與Mandelbrot集7.3.3 廣義Julia集與Mandelbrot集7.4 復平面域的Newton-Raphson方法7.4.1 概述7.4.2 改進的Newton-Raphson方法生成分形藝術圖形7.5 自然景物模擬實例7.5.1 分形山模擬實例7.5.2 植物形態模擬實例7.5.3 雨雪現象的模擬實例7.5.4 液態流體模擬實例7.5.5 氣態流體模擬實例7.6 本章小結習題7第8章 真實感圖形顯示8.1 三維圖形顯示的基本流程8.2 取景變換8.3 隱藏面的消除8.3.1 背面剔除算法8.3.2 畫家算法8.3.3 Weiler-Atherton算法8.3.4 BSP樹算法8.3.5 深度緩沖器算法8.3.6 掃描線z緩沖器算法8.3.7 區間掃描線算法8.3.8 Warnock算法8.3.9 光線投射算法8.4 陰影生成8.5 基本光照模型8.5.1 環境光模型8.5.2 Lambert漫反射模型8.5.3 鏡面反射和Phong模型8.5.4 簡單的透明模型8.6 整體光照模型8.7 多邊形表示的明暗處理8.7.1 Gouraud明暗處理8.7.2 Phong明暗處理8.8 半色調技術8.8.1 模式單元法8.8.2 抖動技術8.9 光線跟蹤技術8.9.1 光線跟蹤的基本原理8.9.2 光線跟蹤的求交計算8.10 紋理細節模擬8.10.1 紋理分類8.10.2 顏色紋理8.10.3 幾何紋理8.10.4 過程紋理8.11 本章小結習題8第9章 顏色科學基礎及其應用9.1 顏色的基本知識9.1.1 顏色的基本概念9.1.2 視覺現象9.1.3 顏色視覺的機理9.2 常用的顏色空間9.2.1 與圖形處理相關的顏色空間9.2.2 與設備無關的顏色空間9.2.3 電視系統顏色空間9.3 色彩設計9.3.1 色彩的情感9.3.2 面向色彩設計的HSV顏色模型9.3.3 HSV與RGB的相互轉換及其應用9.3.4 數字圖像顏色類型9.4 顏色再現與色彩管理9.4.1 顏色再現的目標9.4.2 顏色再現的科學性與藝術性9.4.3 顏色再現質量的評價9.4.4 為什么要進行色彩管理9.4.5 基于ICC標準的色彩管理9.4.6 色彩管理系統分類9.5 基于ICC Profile的色彩管理9.5.1 ICC Profile的類型及文件結構9.5.2 基于ICC Profile的顏色空間變換9.5.3 ICC Profile的局限性9.6 色彩匹配9.6.1 彩色噴墨打印機工作原理9.6.2 影響色彩匹配質量的因素分析9.6.3 色彩匹配的難點9.6.4.常用的色彩匹配方法9.7 黑色生成與灰度平衡9.8 本章小結習題9第10章 計算機動畫10.1 動畫技術的起源、發展與應用10.1.1 動畫技術的起源與發展10.1.2 計算機動畫的應用10.1.3 計算機動畫的未來10.2 傳統動畫10.2.1 什么是動畫10.2.2 傳統動畫片的制作過程10.2.3 動作特效與畫面切換方式10.3 計算機動畫10.3.1 計算機在動畫中所起的作用10.3.2 計算機動畫系統的分類10.3.3 計算機輔助二維動畫10.3.4 計算機輔助三維動畫10.3.5 實時動畫和逐幀動畫10.4 計算機動畫中的常用技術10.4.1 關鍵幀技術10.4.2 樣條驅動技術10.4.3 Morphing和FFD變形技術10.4.4 運動捕獲技術10.4.5 其他動畫技術10.5 動畫文件格式10.5.1 GIF格式10.5.2 FLI/FLC格式10.5.3 SWF格式10.5.4 AVI格式10.5.5 MOV格式10.6 計算機上的二維動畫軟件簡介10.7 常用的三維動畫軟件簡介10.7.1 3DStudio與3DSMAX10.7.2 Softimage3D10.7.3 Maya3D10.7.4 LIGHTWAVE3D10.8 本章小結習題10第11章 基于圖像的三維重建11.1 基于圖像的三維重建技術簡介11.1.1 明暗恢復形狀法11.1.2 紋理恢復形狀法11.1.3 光度立體學方法11.1.4 運動圖像序列法11.1.5 立體視覺法11.1.6 各種三維重建方法的比較11.2 基于圖像三維重建的基本步驟11.3 圖像采集及攝像機定標11.3.1 圖像采集11.3.2 圖像預處理11.3.3 攝像機定標11.4 特征提取與匹配11.4.1 特征提取11.4.2 特征匹配11.5 重建三維輪廓11.6 恢復模型的視覺外觀11.7 本章小結習題11參考文獻
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計算機圖形學實用教程-(第2版) 節選
《計算機圖形學實用教程(第2版)》是《計算機圖形學實用教程》的第2版,是黑龍江省省級精品課程配套教材。全書由11章組成,內容主要包括緒論,交互式計算機圖形處理系統,基本圖形生成算法,自由曲線和曲面,圖形變換與裁剪,實體幾何造型基礎,自然景物模擬與分形藝術,真實感圖形顯示,顏色科學基礎及其應用,計算機動畫、基于圖像的三維重建等。《計算機圖形學實用教程(第2版)》內容豐富,可作為本科生或研究生計算機圖形學課程的教學用書或學生自學的參考書。《計算機圖形學實用教程(第2版)》還將為任課教師免費提供電子課件和書中部分算法的源程序(可按前言提供的方式索取)。
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插圖:1.1.1什么是計算機圖形學國際標準化組織(ISO)給出的計算機圖形學的定義為:計算機圖形學是研究通過計算機將數據轉換為圖形,并在專門顯示設備上顯示的原理、方法和技術的學科。簡單地說,計算機圖形學就是研究怎樣用計算機生成、處理和顯示圖形的一門學科。從用戶與計算機的關系上來看,計算機圖形學可以分為兩大類,一類為非交互式計算機圖形學(Nonintemctive Computer Graphics),另一類為交互式計算機圖形學(Interactive Computer Graphics)。交互式計算機圖形學也稱為主動式計算機圖形學或者對話式計算機圖形學,它允許人與機器之間進行對話。計算機通過接收輸入設備送來的信號(數據或操作命令)來修改所顯示的圖形,而用戶可將自己對圖形的修改意見等通過輸入設備“通知”計算機,并能立刻得到機器的反應。交互式計算機圖形學的出現給計算機圖形學的發展與應用開辟了廣闊的空間,帶來了巨大的經濟效益和良好的社會效益。例如,飛行訓練模擬器就是一個交互式圖形學的成功范例。它的應用為飛行員的訓練帶來的好處不僅僅是節省了設備(飛機)和燃料,而且還提高了放單飛的成功率,降低了飛行事故率。它還可以模擬那些無法抵達機場的實景,進行起降訓練,具有重要的應用價值。非交互式計算機圖形學也稱為被動式計算機圖形學,用戶不能直接控制與修改所顯示的圖形。如果要修改圖形,只能去修改相關的圖形文件,然后再運行它,以觀察修改的結果。