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计算机图形学——基于MFC三维图形开发（第2版）

作者: 孔令德

出版社: 清华大学出版社

出版时间: 2021-04

版次: 2

ISBN: 9787302559061

定价: 89.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

7 张插图图片

26人买过

本书在Widows10操作系统上，采用Visual Studio2017中文版作为开发平台，系统讲解“基本图元的扫描转换”“二维变换与裁剪”“三维变换与投影”“自由曲线与曲面”“建模与消隐”“光照模型”与“纹理映射”的原理与算法。本书配套有与每个原理一一对应的、经过精心设计的55个案例源程序。这些程序经过了严格的测试，每个案例都配套有微课讲解。本书中的插图均出自这些案例，其质量可以与OpenGL或Direct3D制作效果相媲美。孔令德博士教授太原工业学院教学名师。负责省级精品课程，获省级教学成果一等奖。作为第一负责人正在主持省级教改重点项目《山西省高职高专计算机公共基础教材改革研究》。主编教材国家级规划教材多部。第1章导论1

1.1计算机图形学的定义1

1.2计算机图形学的应用领域2

1.2.1计算机游戏2

1.2.2计算机辅助设计2

1.2.3计算机艺术3

1.2.4虚拟现实5

1.2.5计算机辅助教学6

1.3计算机图形学的相关学科6

1.4计算机图形学的确立与发展7

1.5图形显示器的发展及其工作原理9

1.5.1阴极射线管9

1.5.2随机扫描图形显示器10

1.5.3直视存储管图形显示器10

1.5.4光栅扫描图形显示器11

1.5.5LCD显示器17

1.5.6三维图形显示原理及立体显示器18

1.6图形软件标准22

1.7计算机图形学研究的热点技术23

1.7.1细节层次技术23

1.7.2基于图像的绘制技术23

1.8本章小结25

习题125第2章MFC绘图基础27

2.1MFC上机操作步骤27

2.2MFC绘图方法31

2.2.1CDC类结构与GDI对象31

2.2.2映射模式33

2.2.3使用GDI对象36

2.2.4CDC类的主要绘图成员函数39

2.3设备上下文的调用与释放55

2.4双缓冲机制55

2.5MFC绘图的几种方法58

2.5.1使用OnDraw()成员函数直接绘图58

2.5.2使用菜单绘图59

2.5.3使用自定义函数绘图61

2.6本章小结65

习题265第3章基本图元的扫描转换68

3.1直线的扫描转换68

3.1.1DDA算法69

3.1.2Bresenham算法69

3.1.3中点算法71

3.2圆的扫描转换73

3.3椭圆的扫描转换76

3.4反走样技术81

3.4.1反走样现象81

3.4.2反走样技术分类82

3.5Wu反走样算法82

3.5.1算法原理82

3.5.2构造距离误差项83

3.5.3Wu反走样算法83

3.5.4彩色直线的反走样算法84

3.6本章小结84

习题384第4章多边形填充88

4.1多边形的扫描转换88

4.1.1多边形的定义88

4.1.2多边形的表示89

4.1.3多边形着色模式90

4.1.4多边形填充算法90

4.1.5区域填充算法91

4.2有效边表填充算法91

4.2.1填充原理91

4.2.2边界像素的处理原则91

4.2.3有效边和有效边表93

4.2.4桶表与边表95

4.3边缘填充算法96

4.3.1填充原理96

4.3.2填充过程96

4.4区域填充算法97

4.4.1填充原理97

4.4.2四邻接点与八邻接点98

4.4.3四连通域与八连通域98

4.4.4种子填充算法99

4.5本章小结100

习题4101第5章二维变换与裁剪105

5.1图形几何变换基础105

5.1.1二维变换矩阵105

5.1.2规范化齐次坐标105

5.1.3矩阵相乘106

5.1.4二维几何变换106

5.2二维基本几何变换矩阵107

5.2.1平移变换矩阵107

5.2.2比例变换矩阵108

5.2.3旋转变换矩阵108

5.2.4反射变换矩阵109

5.2.5错切变换矩阵110

5.3二维复合变换111

5.3.1复合变换原理111

5.3.2相对于任意参考点的二维几何变换111

5.3.3相对于任意方向的二维几何变换114

5.4二维图形裁剪116

5.4.1图形学中常用的坐标系116

5.4.2窗口与视区及窗视变换118

5.4.3窗视变换矩阵119

5.5CohenSutherland直线段裁剪算法121

5.5.1编码原理121

5.5.2裁剪步骤121

5.5.3交点计算公式122

5.6中点分割直线段裁剪算法123

5.6.1中点分割直线段裁剪算法原理123

5.6.2中点计算公式123

5.7LiangBarsky直线段裁剪算法124

5.7.1算法原理124

5.7.2算法分析125

5.7.3算法的几何意义125

5.8多边形裁剪算法127

5.9本章小结129

习题5129第6章三维变换与投影132

6.1三维图形几何变换132

6.1.1三维变换矩阵132

6.1.2三维几何变换133

6.2三维基本几何变换矩阵134

6.2.1平移变换134

6.2.2比例变换134

6.2.3旋转变换134

6.2.4反射变换135

6.2.5错切变换137

6.3三维复合变换138

6.3.1相对于任意参考点的三维几何变换138

6.3.2相对于任意方向的三维几何变换138

6.4平行投影140

6.4.1正投影141

6.4.2三视图141

6.4.3斜投影144

6.5透视投影146

6.5.1透视投影坐标系146

6.5.2三维坐标系变换147

6.5.3世界坐标系到观察坐标系的变换149

6.5.4观察坐标系到屏幕坐标系的变换151

6.5.5透视投影分类153

6.5.6立方体的透视图154

6.5.7屏幕坐标系的伪深度坐标156

6.6本章小结157

习题6158第7章自由曲线与曲面160

7.1基本概念160

7.1.1样条曲线曲面160

7.1.2曲线曲面的表示形式161

7.1.3插值、逼近与拟合162

7.1.4连续性条件162

7.2Bezier曲线163

7.2.1Bezier曲线的定义164

7.2.2Bezier曲线的性质165

7.2.3de Casteljau递推算法167

7.2.4Bezier曲线的拼接168

7.3Bezier曲面170

7.3.1Bezier曲面的定义170

7.3.2双三次Bezier曲面的定义170

7.3.3双三次Bezier曲面的拼接171

7.4B样条曲线173

7.4.1B样条曲线的定义173

7.4.2二次B样条曲线174

7.4.3三次B样条曲线175

7.4.4B样条曲线的性质177

7.4.5构造特殊三次B样条曲线的技巧178

7.5B样条曲面180

7.5.1B样条曲面的定义180

7.5.2双三次B样条曲面的定义180

7.5.3双三次B样条曲面的连续性181

7.6本章小结183

习题7184第8章建模与消隐187

8.1三维物体的数据结构187

8.1.1物体的几何信息与拓扑信息187

8.1.2三表数据结构187

8.1.3物体的表示模型188

8.1.4双表数据结构190

8.2常用物体的几何模型191

8.2.1多面体191

8.2.2曲面体196

8.3消隐算法分类202

8.4隐线算法203

8.4.1凸多面体消隐算法203

8.4.2曲面体消隐算法206

8.5隐面算法207

8.5.1深度缓冲器消隐算法207

8.5.2深度排序消隐算法211

8.6本章小结212

习题8212第9章光照模型217

9.1颜色模型217

9.1.1原色系统218

9.1.2RGB颜色模型219

9.1.3HSV颜色模型220

9.1.4CMYK颜色模型222

9.2简单光照模型223

9.2.1材质模型223

9.2.2环境光模型225

9.2.3漫反射光模型225

9.2.4镜面反射光模型226

9.2.5光强衰减228

9.2.6增加颜色229

9.3光滑着色230

9.3.1直线的光滑着色230

9.3.2Gouraud明暗处理232

9.3.3Phong明暗处理235

9.4简单透明模型237

9.5简单阴影模型238

9.6本章小结239

习题9239第10章纹理映射243

10.1纹理的定义243

10.2颜色纹理244

10.2.1函数纹理244

10.2.2图像纹理249

10.3三维纹理250

10.4几何纹理252

10.4.1参数曲面的定义252

10.4.2映射原理252

10.4.3几何纹理的分类254

10.5纹理反走样简介255

10.6本章小结258

习题10 258

参考文献262

附录A知识点微课索引264

附录B配套案例的说明265
内容简介:
本书在Widows10操作系统上，采用Visual Studio2017中文版作为开发平台，系统讲解“基本图元的扫描转换”“二维变换与裁剪”“三维变换与投影”“自由曲线与曲面”“建模与消隐”“光照模型”与“纹理映射”的原理与算法。本书配套有与每个原理一一对应的、经过精心设计的55个案例源程序。这些程序经过了严格的测试，每个案例都配套有微课讲解。本书中的插图均出自这些案例，其质量可以与OpenGL或Direct3D制作效果相媲美。
作者简介:
孔令德博士教授太原工业学院教学名师。负责省级精品课程，获省级教学成果一等奖。作为第一负责人正在主持省级教改重点项目《山西省高职高专计算机公共基础教材改革研究》。主编教材国家级规划教材多部。
目录:
第1章导论1

1.1计算机图形学的定义1

1.2计算机图形学的应用领域2

1.2.1计算机游戏2

1.2.2计算机辅助设计2

1.2.3计算机艺术3

1.2.4虚拟现实5

1.2.5计算机辅助教学6

1.3计算机图形学的相关学科6

1.4计算机图形学的确立与发展7

1.5图形显示器的发展及其工作原理9

1.5.1阴极射线管9

1.5.2随机扫描图形显示器10

1.5.3直视存储管图形显示器10

1.5.4光栅扫描图形显示器11

1.5.5LCD显示器17

1.5.6三维图形显示原理及立体显示器18

1.6图形软件标准22

1.7计算机图形学研究的热点技术23

1.7.1细节层次技术23

1.7.2基于图像的绘制技术23

1.8本章小结25

习题125第2章MFC绘图基础27

2.1MFC上机操作步骤27

2.2MFC绘图方法31

2.2.1CDC类结构与GDI对象31

2.2.2映射模式33

2.2.3使用GDI对象36

2.2.4CDC类的主要绘图成员函数39

2.3设备上下文的调用与释放55

2.4双缓冲机制55

2.5MFC绘图的几种方法58

2.5.1使用OnDraw()成员函数直接绘图58

2.5.2使用菜单绘图59

2.5.3使用自定义函数绘图61

2.6本章小结65

习题265第3章基本图元的扫描转换68

3.1直线的扫描转换68

3.1.1DDA算法69

3.1.2Bresenham算法69

3.1.3中点算法71

3.2圆的扫描转换73

3.3椭圆的扫描转换76

3.4反走样技术81

3.4.1反走样现象81

3.4.2反走样技术分类82

3.5Wu反走样算法82

3.5.1算法原理82

3.5.2构造距离误差项83

3.5.3Wu反走样算法83

3.5.4彩色直线的反走样算法84

3.6本章小结84

习题384第4章多边形填充88

4.1多边形的扫描转换88

4.1.1多边形的定义88

4.1.2多边形的表示89

4.1.3多边形着色模式90

4.1.4多边形填充算法90

4.1.5区域填充算法91

4.2有效边表填充算法91

4.2.1填充原理91

4.2.2边界像素的处理原则91

4.2.3有效边和有效边表93

4.2.4桶表与边表95

4.3边缘填充算法96

4.3.1填充原理96

4.3.2填充过程96

4.4区域填充算法97

4.4.1填充原理97

4.4.2四邻接点与八邻接点98

4.4.3四连通域与八连通域98

4.4.4种子填充算法99

4.5本章小结100

习题4101第5章二维变换与裁剪105

5.1图形几何变换基础105

5.1.1二维变换矩阵105

5.1.2规范化齐次坐标105

5.1.3矩阵相乘106

5.1.4二维几何变换106

5.2二维基本几何变换矩阵107

5.2.1平移变换矩阵107

5.2.2比例变换矩阵108

5.2.3旋转变换矩阵108

5.2.4反射变换矩阵109

5.2.5错切变换矩阵110

5.3二维复合变换111

5.3.1复合变换原理111

5.3.2相对于任意参考点的二维几何变换111

5.3.3相对于任意方向的二维几何变换114

5.4二维图形裁剪116

5.4.1图形学中常用的坐标系116

5.4.2窗口与视区及窗视变换118

5.4.3窗视变换矩阵119

5.5CohenSutherland直线段裁剪算法121

5.5.1编码原理121

5.5.2裁剪步骤121

5.5.3交点计算公式122

5.6中点分割直线段裁剪算法123

5.6.1中点分割直线段裁剪算法原理123

5.6.2中点计算公式123

5.7LiangBarsky直线段裁剪算法124

5.7.1算法原理124

5.7.2算法分析125

5.7.3算法的几何意义125

5.8多边形裁剪算法127

5.9本章小结129

习题5129第6章三维变换与投影132

6.1三维图形几何变换132

6.1.1三维变换矩阵132

6.1.2三维几何变换133

6.2三维基本几何变换矩阵134

6.2.1平移变换134

6.2.2比例变换134

6.2.3旋转变换134

6.2.4反射变换135

6.2.5错切变换137

6.3三维复合变换138

6.3.1相对于任意参考点的三维几何变换138

6.3.2相对于任意方向的三维几何变换138

6.4平行投影140

6.4.1正投影141

6.4.2三视图141

6.4.3斜投影144

6.5透视投影146

6.5.1透视投影坐标系146

6.5.2三维坐标系变换147

6.5.3世界坐标系到观察坐标系的变换149

6.5.4观察坐标系到屏幕坐标系的变换151

6.5.5透视投影分类153

6.5.6立方体的透视图154

6.5.7屏幕坐标系的伪深度坐标156

6.6本章小结157

习题6158第7章自由曲线与曲面160

7.1基本概念160

7.1.1样条曲线曲面160

7.1.2曲线曲面的表示形式161

7.1.3插值、逼近与拟合162

7.1.4连续性条件162

7.2Bezier曲线163

7.2.1Bezier曲线的定义164

7.2.2Bezier曲线的性质165

7.2.3de Casteljau递推算法167

7.2.4Bezier曲线的拼接168

7.3Bezier曲面170

7.3.1Bezier曲面的定义170

7.3.2双三次Bezier曲面的定义170

7.3.3双三次Bezier曲面的拼接171

7.4B样条曲线173

7.4.1B样条曲线的定义173

7.4.2二次B样条曲线174

7.4.3三次B样条曲线175

7.4.4B样条曲线的性质177

7.4.5构造特殊三次B样条曲线的技巧178

7.5B样条曲面180

7.5.1B样条曲面的定义180

7.5.2双三次B样条曲面的定义180

7.5.3双三次B样条曲面的连续性181

7.6本章小结183

习题7184第8章建模与消隐187

8.1三维物体的数据结构187

8.1.1物体的几何信息与拓扑信息187

8.1.2三表数据结构187

8.1.3物体的表示模型188

8.1.4双表数据结构190

8.2常用物体的几何模型191

8.2.1多面体191

8.2.2曲面体196

8.3消隐算法分类202

8.4隐线算法203

8.4.1凸多面体消隐算法203

8.4.2曲面体消隐算法206

8.5隐面算法207

8.5.1深度缓冲器消隐算法207

8.5.2深度排序消隐算法211

8.6本章小结212

习题8212第9章光照模型217

9.1颜色模型217

9.1.1原色系统218

9.1.2RGB颜色模型219

9.1.3HSV颜色模型220

9.1.4CMYK颜色模型222

9.2简单光照模型223

9.2.1材质模型223

9.2.2环境光模型225

9.2.3漫反射光模型225

9.2.4镜面反射光模型226

9.2.5光强衰减228

9.2.6增加颜色229

9.3光滑着色230

9.3.1直线的光滑着色230

9.3.2Gouraud明暗处理232

9.3.3Phong明暗处理235

9.4简单透明模型237

9.5简单阴影模型238

9.6本章小结239

习题9239第10章纹理映射243

10.1纹理的定义243

10.2颜色纹理244

10.2.1函数纹理244

10.2.2图像纹理249

10.3三维纹理250

10.4几何纹理252

10.4.1参数曲面的定义252

10.4.2映射原理252

10.4.3几何纹理的分类254

10.5纹理反走样简介255

10.6本章小结258

习题10 258

参考文献262

附录A知识点微课索引264

附录B配套案例的说明265

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