計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

內(nèi)容概要

本書(shū)是作者在從事多年的“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”教學(xué)和研究的基礎(chǔ)上，參考國(guó)內(nèi)外的有關(guān)教材、專著和論文編寫(xiě)而成的。書(shū)中的主要內(nèi)容有：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用、C語(yǔ)言的圖形功能、基本圖形的生成算法、圖形變換的矩陣方法、工程上常用的曲線曲面、幾何造型技術(shù)、真實(shí)感圖形顯示、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)、分形學(xué)的基本方法、科學(xué)可視化等。本書(shū)反映了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要內(nèi)容、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的最新研究成果，以及作者多年研究的部分成果。書(shū)中附有許多應(yīng)用程序，采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，均已用VC++或Turbo C 2.0上機(jī)通過(guò)。    本書(shū)可作為高等院校各專業(yè)本科生的教材，也可作為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究和應(yīng)用人員的自學(xué)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章  緒論  1.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究?jī)?nèi)容  1.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展歷史  1.3 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用第2章  C語(yǔ)言的圖形功能  2.1 Visual C++ 6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境概述  2.2 CDC圖形程序庫(kù)  2.3 一個(gè)Visual C++ 繪圖應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)  2.4 Turbo C繪圖功能第3章  基本圖形的生成算法  3.1 直線圖形的生成算法  3.2 圓弧圖形的生成算法  3.3 區(qū)域填充  3.4 反走樣  3.5 圖形裁剪  3.6 平面圖形的繪制第4章  圖形變換的矩陣方法  4.1 圖形變換基礎(chǔ)  4.2 二維圖形變換  4.3 三維圖形變換  4.4 三維圖形的投影、透視變換  4.5 窗口、視見(jiàn)區(qū)及其變換第5章  工程上常用的曲線曲面  5.1 曲線曲面的基本理論  5.2 規(guī)則曲線的繪制  5.3 二次插值樣條曲線  5.4 三次插值樣條曲線  5.5 Bezier曲線和曲面  5.6 B樣條曲線和曲面第6章  幾何造型技術(shù)  6.1 形體在計(jì)算機(jī)中的表示  6.2 幾何造型中的運(yùn)算方法第7章  真實(shí)感圖形顯示  7.1 隱藏線的消除  7.2 隱藏面的消除  7.3 基本光照模型  7.4 明暗處理方法  7.5 紋理第8章  計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)  8.1 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的發(fā)展及應(yīng)用  8.2 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)方法  8.3 運(yùn)動(dòng)控制  8.4 變形動(dòng)畫(huà)第9章  分形學(xué)的基本方法  9.1 分形的概述  9.2 迭代函數(shù)系統(tǒng)  9.3 L系統(tǒng)（L－System）  9.4 自然場(chǎng)景的分形模擬第10章  科學(xué)計(jì)算可視化  10.1 科學(xué)可視化概述  10.2 可視化的面繪制方法  10.3 可視化的體繪制方法參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.3　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用　　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用幾乎無(wú)所不在，下面介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的幾個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域?！　?.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）　　CAD/CAM是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在工業(yè)界最廣泛、最活躍的應(yīng)用。在機(jī)械、建筑、紡織、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)繪圖已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的繪圖板加丁字尺的設(shè)計(jì)方式，擔(dān)負(fù)起繁重的13常出圖任務(wù)以及方案的優(yōu)化和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)工作，如圖1.1所示。相應(yīng)的CAD軟件也已成熟，設(shè)計(jì)人員可以用最簡(jiǎn)單、方便的操作來(lái)對(duì)產(chǎn)品的外形進(jìn)行交互式設(shè)計(jì)，并可在計(jì)算機(jī)里對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)雜部件的數(shù)字預(yù)裝配，在正式出圖前就排除掉各部分結(jié)構(gòu)和尺寸的不協(xié)調(diào)。建筑物的總體設(shè)計(jì)及各設(shè)計(jì)方案無(wú)需制作模型即可顯示其真實(shí)感圖形（各種軸測(cè)圖、透視圖），直到用戶滿意為止，如圖1.2所示。CAM系統(tǒng)則可根據(jù)產(chǎn)品的數(shù)字化幾何定義確定零件的制作和裝配工藝過(guò)程、計(jì)算數(shù)控加工的走刀軌跡、制定產(chǎn)品的質(zhì)量保證計(jì)劃等?！　‰S著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行異地異構(gòu)系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)，已成為CAD領(lǐng)域最熱門(mén)的課題之一。現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)已不再是一個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)孤立的技術(shù)問(wèn)題，而是綜合了產(chǎn)品各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域、相關(guān)過(guò)程、相關(guān)技術(shù)資源和相關(guān)組織形式的系統(tǒng)化工程。CAD領(lǐng)域另一個(gè)非常重要的研究方面是基于工程圖紙的三維形體重建。三維形體重建是從二維信息中提取三維信息，通過(guò)對(duì)這些信息進(jìn)行分類、綜合等一系列處理，在三維空間中重新構(gòu)造出二維信息所對(duì)應(yīng)的三維形體，恢復(fù)形體的點(diǎn)、線、面及其拓?fù)潢P(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)形體的重建?！　　?/pre>








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