電腦圖形學基礎教程（第2版）（清華大學電腦系列教材）（簡體書）

《計算機圖形學基礎教程》內容：計算機圖形學是計算機學科中最活躍的分支之一。《計算機圖形學基礎教程》以獨特的視角對計算機圖形學的基本概念、原理方法和應用方式進行了全面的介紹。在內容選取上，《計算機圖形學基礎教程》既對計算機圖形學所涉及的圖形顯示、圖形生成和和操縱、圖形表示和建模等基礎理論和技術進行了系統講解，也對諸如圖形動畫原理及基本二維動畫制作方法等計算機圖形學綜合應用方法進行了適當介紹；既包括了傳統計算機圖形學內容的講解，也不乏諸如非規則形體建模、表現和人臉動畫、可縮放矢量和數字墨水等計算機圖形學最新進展的介紹。

孫家廣，清華大學教授，清華大學信息學院院長兼軟件學院院長，清華大學學術委員會副主任，國務院學位委員會委員、學科評議組成員、教育部計算機科學與技術教育指導委員會副主任、軟件工程教育指導委員會主任、國家企業信息化軟件工程技術研究中心主任、信息科學技術國家實驗室主任、中國工程圖學學會理事長、國家自然科學基金委員會副主任。1999年選為中國工程院院士。孫家廣長期從事計算機圖形學、輔助設計、軟件形式化驗證及軟件工程與系統的教學研究工作，在基于Web技術的產品數據管理框架，線框、曲面、實體和特征統一表示的造型算法，多資源、多事件、多進程協同軟件開發工具等方面取得了創新性成果。

第1章 緒論
1.1 計算機圖形學的研究內容
1.2 計算機圖形學發展的歷史回顧
1.3 計算機圖形學的應用及研究前沿
1.3.1 計算機輔助設計與制造
1.3.2 可視化
1.3.3 真實感圖形實時繪制與自然景物仿真
1.3.4 計算機動畫
1.3.5 用戶接口
1.3.6 計算機藝術
1.4 圖形設備
1.4.1 圖形顯示設備
1.4.2 圖形處理器
1.4.3 圖形輸入設備
1.5 最新研究成果
1.5.1 繪制
1.5.2 幾何
1.5.3 視頻
習題1

第2章 光柵圖形學
2.1 直線段的掃描轉換算法
2.1.1 數值微分法
2.1.2 中點畫線法
2.1.3 Brescnham算法
2.2 網弧的掃描轉換算法
2.2.1 圓的特征
2.2.2 中點畫圓法
2.3 多邊形的掃描轉換與區域填充
2.3.1 多邊形的掃描轉換
2.3.2 區域填充算法
2.4 字符
2.4.1 點陣字符
2.4.2 矢量字符
2.4.3 字符屬性
2.5 裁剪
2.5.1 直線段裁剪
2.5.2 多邊形裁剪
2.5.3 字符裁剪
2.6 反走樣
2.6.1 提高分辨率
2.6.2 區域采樣
2.6.3 加權區域采樣
2.7 消隱
2.7.1 消隱的分類
2.7.2 消除隱藏線
2.7.3 消除隱藏面
習題2

第3章 幾何造型技術
3.1 參數曲線和曲面
3.1.1 曲線曲面的表示
3.1.2 曲線的基本概念
3.1.3 插值、擬合和光順
3.1.4 參數化
3.1.5 參數曲線的代數和幾何形式
3.1.6 連續性
3.1.7 參數曲面的基本概念
3.2 Bezier曲線與曲面
3.2.1 Bezier曲線的定義和性質
3.2.2 Bezier曲線的遞推算法
3.2.3 Bezier曲線的拼接
3.2.4 Bezier曲線的升階與降階
3.2.5 Bczier曲面
3.2.6 三邊Bezier曲面片
3.3 B樣條曲線與曲面
3.3.1 B樣條的遞推定義和性質
3.3.2 B樣條曲線的性質
3.3.3 deBoor算法
3.3.4 節點插人算法
3.3.5 B樣條曲面
3.4 NURBS曲線與曲面
3.4.1 NURBS曲線的定義
3.4.2 齊次坐標表示
3.4.3 權因子的幾何意義
3.4.4 圓錐曲線的NURBS表示
3.4.5 NURBS曲線的修改
3.4.6 非均勻有理B樣條(NURBS)曲面
3.5 Coons曲面
3.5.1 基本概念
3.5.2 雙線性Coons曲面
3.5.3 雙三次Coons曲面
3.6 形體在計算機內的表示
3.6.1 引言
3.6.2 形體表示模型
3.6.3 形體的邊界表示模型
3.7 求交分類
3.7.1 求交分類簡介
3.7.2 求交分類策略
3.7.3 基本的求交算法
3.8 實體造型系統簡介
3.8.1 Parasolid系統
3.8.2 ACIS系統
3.9 三角網格
3.9.1 三角網格的概念
3.9.2 三角網格的半邊表示
3.9.3 網格處理概述
3.9.4 網格簡化
3.9.5 網格細分
3.9.6 特征敏感網格重剖
習題3

第4章 真實感圖形學
4.1 真實圖像的生成
4.2 顏色視覺
4.2.1 基本概念
4.2.2 三色學說
4.2.3 CIE色度圖
4.2.4 常用的顏色模型
4.3 簡單光照明模型
4.3.1 相關知識
4.3.2 Phong光照明模型
4.3.3 增量式光照明模型
4.3.4 陰影的生成
4.4 局部光照明模型
4.4.l理論基礎
4.4.2 局部光照明模型
4.5 光透射模型
4.5.1 透明效果的簡單模擬
4.5.2 Whitted光透射模型
4.5.3 Hall光透射模型
4.5.4 簡單光反射透射模型
4.6 紋理及紋理映射
4.6.1 紋理概述
4.6.2 二維紋理域的映射
4.6.3 三維紋理域的映射
4.6.4 幾何紋理
4.7 整體光照明模型
4.7.1 光線跟蹤算法
4.7.2 輻射度方法
4.8 實時真實感圖形學技術
4.8.1 基于圖像的繪制技術
4.8.2 景物模擬
習題4

第5章 圖形標準
5.1 OpcnGL概述
5.2 OpcnGL程序結構
5.3 基本幾何元素繪制
5.4 坐標變換
5.5 光照處理
5.6 顯示列表
5.7 紋理貼圖
習題5

附錄A 計算機圖形學的數學基礎
A.1 矢量運算
A.2 矩陣運算
A.3 齊次坐標
A.4 線性方程組的求解

附錄B 圖形的幾何變換
B.1 窗口區到視圖區的坐標變換
B.2 二維圖形的幾何變換
B.3 三維圖形幾何變換

附錄C 形體的投影變換
C.1 投影變換分類
C.2 世界坐標與觀察坐標
C.3 正平行投影(三視圖)
C.4 斜平行投影
C.5 透視投影
參考文獻