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前言页1

第1章 绪论1

第1节 概述1

1.1.1 计算机图形学的概念1

1.1.2 计算机图形学的研究内容1

1.1.3 计算机图形学与图像处理的关系2

第2节 计算机图形学的发展2

1.2.1 计算机图形学的发展简史2

1.2.2 计算机图形学的发展动向4

第3节 计算机图形学的应用6

第4节 计算机图形系统9

1.4.1 计算机图形系统硬件9

1.4.2 计算机图形系统软件10

第5节 计算机图形标准10

习题11

第2章 交互式图形软件设计12

第1节 Visual C++6.0开发环境和开发工具12

2.1.1 概述12

2.1.2 操作界面12

2.1.3 MFC类库简介13

第2节 应用程序基本框架15

2.2.1 使用AppWizard生成应用程序的框架15

2.2.2 常用的MFC类简介18

第3节 图形用户界面设计20

2.3.1 资源编辑器20

2.3.2 资源符号20

2.3.3 对话编辑器21

2.3.4 菜单编辑器22

2.3.5 图形编辑器23

第4节 消息处理与交互式绘图24

2.4.1 消息处理和消息映射的概念25

2.4.2 消息种类25

2.4.3 消息处理函数26

2.4.4 消息映射27

2.4.5 消息发送和接收28

2.4.6 用户界面对象的更新28

2.4.7 ClassWizard的使用29

第5节 VC图形程序库31

2.5.1 绘图工具选择函数31

2.5.2 坐标系统设置与转换函数34

2.5.3 绘图模式与背景设置函数36

2.5.4 绘图函数37

2.5.5 区域填充函数39

2.6.2 在屏幕上画图40

2.6.1 建立绘图程序框架40

第6节 一个简单绘图程序实例40

2.6.3 定义直线类并在文档类中保存直线43

2.6.4 实现Undo功能46

2.6.5 实现文件保存和打开47

2.6.6 滚动处理49

习题51

第3章 基本图形生成原理52

第1节 直线的生成52

3.1.1 数值微分法53

3.1.2 中点画线法55

3.1.3 Bresenham画线算法56

第2节 圆与椭圆的生成58

3.2.1 圆的特性58

3.2.2 中点画圆法59

3.2.3 Bresenham画圆算法61

3.2.4 椭圆的生成算法64

3.3.1 有序边表填充算法67

第3节 区域填充67

3.3.2 种子填充算法73

3.3.3 圆和椭圆的填充74

3.3.4 图案填充74

第4节 影线填充76

3.4.1 影线的计算77

3.4.2 影线与轮廓边求交78

3.4.3 对交点排序并绘出影线79

3.4.4 奇异点处理80

3.4.5 影线源程序80

第5节 线宽与线型的处理82

3.5.1 直线线宽的处理82

3.5.2 圆弧线宽的处理84

3.6.1 改造DrawLine程序85

3.5.3 线型的处理85

第6节 编程案例85

3.6.2 自定义CGraph类及其绘图函数89

3.6.3 修改视图类，支持屏幕绘图91

3.6.4 线宽处理93

习题94

第4章 图形几何变换95

第1节 几何变换的方法95

4.1.1 图形的基本要素及其表示方法95

4.1.2 点的变换95

第2节 二维基本变换95

4.2.1 比例变换96

4.2.2 对称变换97

4.2.3 错切变换98

4.2.4 旋转变换99

4.2.5 平移变换与齐次坐标100

4.2.6 小结102

第3节 二维组合变换103

4.3.1 绕任意点旋转变换103

4.3.2 对任意直线的对称变换104

第4节 三维基本变换105

4.4.1 三维基本变换矩阵105

4.4.2 比例变换106

4.4.3 对称变换107

4.4.4 错切变换108

4.4.5 旋转变换110

4.4.6 平移变换111

第5节 三维组合变换111

第6节 参数图形的几何变换112

4.6.1 圆锥曲线的几何变换112

4.6.2 参数曲线、曲面的几何变换113

第7节 编程案例118

4.7.1 用AppWizard生成应用程序框架118

4.7.2 用资源编辑器生成菜单和对话框118

4.7.3 用ClassWizard映射菜单消息，为对话框定义对话类120

4.7.4 添加源代码121

习题126

第5章 图形显示127

第1节 窗口视区变换127

5.1.1 坐标系127

5.1.2 窗口与视区128

5.1.3 窗口-视区变换129

第2节 投影变换130

5.2.1 平行投影变换131

5.2.2 透视投影变换138

5.3.1 世界坐标系和观察坐标系142

第3节 视向变换142

5.3.2 视向变换矩阵143

第4节 二维裁剪145

5.4.1 点的裁剪146

5.4.2 直线段的裁剪146

5.4.3 多边形的裁剪152

第5节 三维裁剪155

第6节 编程案例156

5.6.1 增加投影变换和直线裁剪菜单156

5.6.2 进行菜单命令的消息映射157

5.6.3 增加源代码157

习题165

第6章 曲线166

第1节 概述166

6.1.1 曲线的三种坐标表示法166

6.1.2 参数样条曲线的常用术语169

第2节 抛物样条曲线170

6.2.1 过三点定义一段抛物线170

6.2.2 抛物线加权合成172

6.2.3 抛物样条曲线的端点条件174

6.2.4 抛物样条曲线的性质176

6.2.5 绘图程序177

第3节 三次插值样条曲线178

6.3.1 分段三次参数样条曲线的数学表达式178

6.3.2 连续三次参数样条曲线的表达式179

6.3.3 解题过程182

第4节 贝塞尔曲线184

6.4.1 贝塞尔曲线的数学表达式184

6.4.2 二次贝塞尔曲线185

6.4.3 三次贝塞尔曲线186

6.4.5 贝塞尔曲线生成算法187

6.4.4 反算Bezier曲线控制点187

6.5.1 从贝塞尔到B样条188

第5节 B样条曲线188

6.5.2 B样条曲线的数学表达式189

6.5.3 二次B样条曲线189

6.5.4 三次B样条曲线191

6.5.5 反求B样条曲线的确控制点及其端点性质192

6.5.6 三次B样条曲线的特殊处理194

第6节 编程案例194

6.6.1 增加菜单及其消息映射194

6.6.2 添加画抛物样条曲线和贝塞尔曲线的函数定义195

6.6.3 添加调用parabola函数和bezier函数的代码197

习题199

第1节 欧氏几何造型200

7.1.1 几何形体的组成和特征200

第7章 三维几何造型200

7.1.2 欧氏几何造型的三种模式202

7.1.3 三维实体表示方法205

7.1.4 求交运算207

7.1.5 布尔运算216

第2节 样条曲面造型220

7.2.1 贝塞尔曲面220

7.2.2 B样条曲面226

第3节 分形几何造型230

7.3.1 分形几何造型的基本概念230

7.3.2 自相似性和维数232

7.3.3 分形的应用领域234

7.3.4 典型分形曲线集235

第4节 编程案例247

7.4.1 建立程序框架并进行OpenGL初始化247

7.4.2 创建绘图菜单并进行消息映射252

7.4.3 编写具体绘图函数代码253

习题260

第8章 真实感图形262

第1节 消除隐藏线262

8.1.1 平面体的消隐处理262

8.1.2 曲面体的消隐处理271

第2节 消除隐藏面287

8.2.1 基本检测288

8.2.2 画家算法290

8.2.3 深度缓冲器算法(Z缓冲区算法)293

8.2.4 扫描线算法294

8.2.5 区域细分算法295

第3节 明暗效应296

8.3.1 光照的基本模型297

8.3.2 明暗处理方法300

8.3.3 半色调明暗处理技术302

8.3.4 真实感处理的源程序304

第4节 颜色模型308

8.4.1 基本概念308

8.4.2 CIE色度图309

8.4.3 常用的颜色模型311

8.4.4 颜色的选择插值和复制314

第5节 纹理图案映射316

8.5.1 确定映射关系316

8.5.2 平面图案的确矢量化处理与离散细分317

8.5.3 映射效果的三维显示318

习题324

附录A 第2、第3章编程案例DrawLine的VC源程序326

附录A.1 应用程序类的头文件326

附录326

附录A.2 应用程序类的实现文件327

附录A.3 文档类的头文件330

附录A.4 文档类的实现文件331

附录A.5 视图类的头文件335

附录A.6 视图类的实现文件337

附录A.7 主边框窗口类的头文件341

附录A.8 主边框窗口类的实现文件343

附录A.9 自定义CGraph类的头文件345

附录A.10 自定义CGraph类的实现文件345

附录B 第4～第6章编程案例Chap4的VC源程序351

附录B.1 应用程序类的头文件351

附录B.2 应用程序类的实现文件352

附录B.3 文档类的头文件355

附录B.4 文档类的实现文件356

附录B.5 视图类的头文件357

附录B.6 视图类的实现文件359

附录B.7 主边框窗口类的头文件373

附录B.8 主边框窗口类的实现文件374

附录B.9 比例变换对话框类的头文件376

附录B.10 比例变换对话框类的实现文件377

附录C 第7章OpenGL编程案例Example1的VC源程序378

附录C.1 应用程序类的头文件378

附录C.2 应用程序类的实现文件379

附录C.3 文档类的头文件382

附录C.4 文档类的实现文件383

附录C.5 视图类的头文件385

附录C.6 视图类的实现文件386

附录C.7 主边框窗口类的头文件394

附录C.8 主边框窗口类的实现文件395

参考文献398