本書(shū)是“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。
全書(shū)分為兩個(gè)篇章，分別對(duì)二維圖形學(xué)和三維圖形學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行了講解，主要包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)導(dǎo)論、圖形的描述與生成、圖形的基本運(yùn)算、圖形的觀察運(yùn)算、圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及平面物體、曲面物體、燈光模型的構(gòu)建與顯示和OpenGL圖形標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用等內(nèi)容。同時(shí)，本書(shū)提出了改革國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以圖形標(biāo)準(zhǔn)為主的教學(xué)模式的相關(guān)建議，界定了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科內(nèi)涵與計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)，明確了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作為可視化與物理仿真應(yīng)用程序在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的地位與作用，構(gòu)建了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)“理論（軟件系統(tǒng)、建模、仿真、程序設(shè)計(jì)）、工具（OpenGL圖形標(biāo)準(zhǔn)）與應(yīng)用（3D動(dòng)畫(huà)）”3個(gè)學(xué)科形態(tài)的教材新體系，形成了面向科學(xué)思維的教學(xué)方法。
全書(shū)配套有電子課件、算法程序源代碼等教學(xué)資源，供教師教學(xué)參考。
本教材可作為高等院校計(jì)算機(jī)、信息處理、數(shù)學(xué)、物理、機(jī)械、地理、土木工程等專(zhuān)業(yè)的本科生與研究生，掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本方法、計(jì)算機(jī)仿真入門(mén)并進(jìn)行計(jì)算思維訓(xùn)練的重要教科書(shū)。
本次修訂對(duì)內(nèi)容進(jìn)行了精簡(jiǎn)，同時(shí)更新了部分過(guò)時(shí)內(nèi)容，增加了面向計(jì)算思維的教學(xué)方法內(nèi)容，使之更適合教學(xué)與閱讀。教學(xué)資源建設(shè)完善，提供配套電子課件和演示文檔，提供實(shí)例算法源代碼下載。在可讀性和可用性方面有大幅度改進(jìn)和提高。
中國(guó)人民解放軍空軍雷達(dá)學(xué)院教師，教授。一直從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)及教改研究工作。計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 2001年 電子工業(yè)出版社計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（第2版）2007年 電子工業(yè)出版社
第0章 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)導(dǎo)論
0.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的系統(tǒng)理論
0.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研發(fā)的多種開(kāi)發(fā)工具
0.3 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用
0.4 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)科當(dāng)前的研究熱點(diǎn)與發(fā)展方向
0.5 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)的參考資料
本章小結(jié)： 建設(shè)成熟的課程教學(xué)內(nèi)容是搞好課程教學(xué)工作的前提
習(xí)題0
上篇 二維圖形學(xué)基礎(chǔ)
第1章 線(xiàn)段圖形的描述與生成
1．1 直線(xiàn)的描述與生成
1．1．1 直線(xiàn)的簡(jiǎn)單微分算法
1．1．2 直線(xiàn)的整數(shù)算法
1.2 圓與橢圓的描述與生成
1.2.1 圓的角度微分法 第0章 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)導(dǎo)論
0.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的系統(tǒng)理論
0.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研發(fā)的多種開(kāi)發(fā)工具
0.3 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用
0.4 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)科當(dāng)前的研究熱點(diǎn)與發(fā)展方向
0.5 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)的參考資料
本章小結(jié)： 建設(shè)成熟的課程教學(xué)內(nèi)容是搞好課程教學(xué)工作的前提
習(xí)題0
上篇 二維圖形學(xué)基礎(chǔ)
第1章 線(xiàn)段圖形的描述與生成
1．1 直線(xiàn)的描述與生成
1．1．1 直線(xiàn)的簡(jiǎn)單微分算法
1．1．2 直線(xiàn)的整數(shù)算法
1.2 圓與橢圓的描述與生成
1.2.1 圓的角度微分法
1.2.2 橢圓的角度微分法
1.3 自由曲線(xiàn)的描述與生成
1.3.1 三次樣條曲線(xiàn)
1.3.2 三次參數(shù)樣條曲線(xiàn)
1.3.3 貝齊埃曲線(xiàn)
1.3.4 B樣條曲線(xiàn)
1.4 矢量字符的描述與生成
本章小結(jié)： 直線(xiàn)與曲線(xiàn)的描述、 建模與生成
習(xí)題1
第2章 實(shí)面積圖形的描述與生成
2.1 多邊形的描述與填充
2.1．1 多邊形的定義與性質(zhì)
2.1.2 多邊形的填充原理
2.1.3 多邊形的（YX）填充算法
2.1.4 多邊形的Y-X填充算法
2.1.5 多邊形的優(yōu)先級(jí)填充算法
2.2 直線(xiàn)的反走樣顯示處理技術(shù)
2.2.1 反走樣直線(xiàn)的面積采樣生成算法
2.2.2 反走樣直線(xiàn)的加權(quán)面積采樣生成算法
本章小結(jié)： 多邊形的描述、 建模、 生成與直線(xiàn)的反走樣顯示技術(shù)
習(xí)題2
第3章 圖形的基本運(yùn)算
3．1 圖形的幾何變換
3.1.1 幾何變換常用的齊次坐標(biāo)變換矩陣
3.1.2 二維圖形的連續(xù)幾何變換
3．2 圖形的布爾運(yùn)算
3．2．1 正則布爾運(yùn)算公式
3．2．2 A， B多邊形之間的相互關(guān)系， 對(duì)生成新多邊形的影響
本章小結(jié)： 圖形建模方法的提升
習(xí)題3
第4章 圖形的觀察運(yùn)算
4.1 圖形的開(kāi)窗
4．1．1 圖形學(xué)中常用的坐標(biāo)系
4.1.2 窗口、 視區(qū)及圖形的窗視坐標(biāo)變換
4.2 圖形的裁剪
4．2．1 點(diǎn)與字符的裁剪
4．2．2 直線(xiàn)的裁剪
4.2.3 曲線(xiàn)的裁剪
4.2.4 實(shí)面積多邊形的裁剪
本章小結(jié)： 圖形數(shù)據(jù)輸出顯示的完整處理過(guò)程
習(xí)題4
第5章 圖形數(shù)據(jù)與命令的輸入
5.1 圖形數(shù)據(jù)輸入常用的編程處理方法
5.1.1 利用高級(jí)圖形專(zhuān)用語(yǔ)言編程輸入圖形數(shù)據(jù)
5.1.2 利用圖形輸入設(shè)備交互輸入圖形數(shù)據(jù)
5.1.3 圖形標(biāo)準(zhǔn)為圖形數(shù)據(jù)輸入提供的交互處理方法
5.2 光柵掃描圖形顯示器常用的交互輸入處理技術(shù)
5.2.1 光柵掃描圖形顯示器的工作原理與軟件功能
5.2.2 圖形的定位、 拾取、 命令選擇等交互輸入處理技術(shù)
5.3 圖形系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)的基本方法
5．3．1 圖形系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)的重要性與發(fā)展
5．3．2 圖形系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)的基本方法
本章小結(jié)： 提高向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)的效率， 是人們編程追求的目標(biāo)之一
習(xí)題5
第6章 圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
6．1 復(fù)合圖形元素
6．1．1 圖形組
6．1．2 重復(fù)圖
6．2 圖形的基本編輯功能
6．3 圖形系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)處理流程
本章小結(jié)： 圖形軟件系統(tǒng)的構(gòu)建原理
習(xí)題6
下篇 三維圖形學(xué)基礎(chǔ)
第7章 照相機(jī)模型的建立與三維幾何圖形的顯示
7．1 三維圖形幾何模型的幾何變換
7．2 三維圖形幾何模型的投影（用矩陣方式描述光線(xiàn)的傳播過(guò)程）
7．2．1 三維圖形幾何模型常用的坐標(biāo)系
7.2.2 平行投影的基本原理與描述方法
7.2.3 正透視投影的基本原理與描述方法
7．3 照相機(jī)模型功能描述方法
7.3.1 照相機(jī)模型的兩種觀察空間與描述方法
7.3.2 三維直線(xiàn)的平行投影顯示在照相機(jī)模型中的實(shí)現(xiàn)方法
7．3．3 三維直線(xiàn)的透視投影顯示在照相機(jī)模型中的實(shí)現(xiàn)方法
本章小結(jié)： 照相機(jī)模型顯示三維圖形的原理
習(xí)題7
第8章 平面物體幾何模型的構(gòu)建與圖形顯示
8．1 平面物體的描述與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
8.1.1 平面物體的幾何信息與拓?fù)湫畔?br>8．1．2 平面物體幾何模型常用的表示方法
8.1.3 平面物體幾何模型常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
8.2 平面物體的全剖切運(yùn)算
8．2．1 全剖面的定義與平面物體的頂點(diǎn)分類(lèi)
8．2．2 被剖物體有效剖面的形成
8．2．3 被剖平面物體截面的形成
8．2．4 形成新的剖面體
8．3 平面物體的集合運(yùn)算
8．3．1 求交
8．3．2 分類(lèi)
8．3．3 合并
8．4 平面物體線(xiàn)框模型的真實(shí)感圖形顯示——隱藏線(xiàn)的消除
8.5 平面物體表面模型的真實(shí)感圖形顯示——隱藏面的消除
8．5．1 Z緩沖器算法
8．5．2 掃描線(xiàn)深度緩存算法
8．5．3 間隔掃描線(xiàn)算法
8.5.4 Warnock算法
8．5．5 多邊形的BSP算法
8.5.6 A緩沖器算法
本章小結(jié)： 平面物體幾何建模與圖形顯示方法的成熟
習(xí)題8
第9章 曲面物體幾何模型的構(gòu)建基礎(chǔ)與線(xiàn)框模型圖形顯示
9.1 三維物體幾何模型常用的描述方法
9．1．1 八叉樹(shù)表示法
9．1．2 掃描表示法
9．1．3 邊界表示法
9．1．4 元球表示法
9．1．5 蒙皮表示法
9．1．6 物體幾何模型表示方法的選擇
9.2 曲面物體的幾何造型
9．2．1 常用曲面的數(shù)學(xué)描述函數(shù)
9.2.2 幾何造型中的相交計(jì)算問(wèn)題
9.2.3 用旋轉(zhuǎn)曲面以及貝齊埃曲線(xiàn)、 曲面構(gòu)建茶壺的幾何模型
9.3 曲面物體線(xiàn)框模型的圖形顯示
9.3.1 曲面物體輪廓線(xiàn)的定義與圖形顯示
9.3.2 用等值線(xiàn)方法顯示曲面物體的幾何形狀
本章小結(jié)： 曲面物體幾何模型的構(gòu)建與圖形顯示任重而道遠(yuǎn)
習(xí)題9
第10章 燈光模型的建立與光照物體的圖形顯示
10．1 燈光物理模型
10．1．1 光源與光線(xiàn)幾何模型
10．1．2 顏色
10．1．3 顏色模型
10.2 物體的照明模型
10.2.1 物體的簡(jiǎn)單光照模型
10.2.2 透明體的透明模型
10．3 曲面物體表面模型的真實(shí)感圖形顯示
10．3．1 曲面物體、 透明物體表面的著色處理
10．3．2 物體表面的紋理顯示（逐點(diǎn)仿真光線(xiàn)照射物體表面產(chǎn)生的反光顯示效果）
10．3．3 物體的陰影顯示
10．4 高度真實(shí)感圖形的顯示技術(shù)
10．4．1 整體光照模型與光線(xiàn)跟蹤算法
10．4．2 輻射度算法（仿真漫射光傳播確定物體表面的色彩與亮度）
本章小結(jié)： 用仿真光線(xiàn)傳播的方法生成像照片一樣的三維真實(shí)感圖形
習(xí)題10
第11章 OpenGL圖形標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用
11.1 OpenGL的基本功能與工作原理
11.2 Windows中OpenGL編程的環(huán)境設(shè)置與語(yǔ)法約定
11.3 OpenGL中讀寫(xiě)一個(gè)像素點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方法
11.4 OpenGL用幾何與材質(zhì)參數(shù)、 燈光與照相機(jī)參數(shù)描述并顯示光照物體圖形
11.5 OpenGL的堆棧與圖形的幾何變換
11.6 OpenGL的紋理與物體表面光滑紋理的圖形顯示
11.7 OpenGL的交互輸入與拾取
本章小結(jié)： 調(diào)用圖形標(biāo)準(zhǔn)輕松實(shí)現(xiàn)三維圖形的實(shí)時(shí)顯示
本教材界定重要專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)索引
參考文獻(xiàn)
新書(shū)資訊