前　言
第一章　计算机图形学简介 １
　第一节　计算机图形学 １
　第二节　计算机图形学的起源与
发展 ２
　第三节　计算机图形学的研究内容及
应用 ３
　第四节　图形系统的硬件 ４
　　一、显示处理器 ５
　　二、图形显示器 ５
　第五节　计算机图形编程接口 ６
　　一、ＯｐｅｎＧＬ ６
　　二、ＤｉｒｅｃｔＸ ７
　　三、Ｏｐｅｎ Ｉｎｖｅｎｔｏｒ ７
　习题 ８
第二章　图形基元的显示 ９
　第一节　直线扫描转换算法 ９
　　一、ＤＤＡ 直线扫描转换算法 ９
　　二、中点画线法 １１
　　三、Ｂｒｅｓｅｎｈａｍ 画线算法 １３
　第二节　圆的扫描转换算法 １５
　　一、中点画圆法 １６
　　二、Ｂｒｅｓｅｎｈａｍ 画圆算法 １９
　第三节　椭圆扫描转换算法 ２１
　第四节　区域填充 ２５
　　一、种子填充算法 ２５
　　二、扫描线填充算法 ２８
　　三、多边形的扫描转换算法 ３１
　　四、边填充算法 ３５
　　五、图案填充 ３８
　习题 ３９
第三章　图形变换 ４１
　第一节　齐次坐标 ４２
　第二节　二维图形变换 ４２
　第三节　二维视见变换 ４７
　第四节　三维图形变换 ４９
　　一、平移变换 ４９
　　二、比例变换 ５０
　　三、旋转变换 ５１
　第五节　投影变换 ５４
　　一、平行投影 ５５
　　二、透视投影 ５７
　第六节　裁剪 ６２
　　一、直线段裁剪算法 ６２
　　二、其他图形的裁剪 ６８
　　三、三维图形的裁剪 ７８
　习题 ８２
第四章　曲线和曲面 ８５
　第一节　曲线和曲面表示的基础
知识 ８５
　　一、曲线和曲面参数表示 ８５
　　二、基本概念 ８６
　第二节　Ｈｅｒｍｉｔｅ 多项式 ８８
　　一、Ｌａｇｒａｎｇｅ 插值 ８９
　　二、三次Ｈｅｒｍｉｔｅ 插值 ９０
　　三、规范化三次Ｈｅｒｍｉｔｅ 插值 ９１
　　四、分段三次Ｈｅｒｍｉｔｅ 插值 ９２
　第三节　Ｂéｚｉｅｒ 曲线 ９５
　　一、Ｂéｚｉｅｒ 曲线的定义 ９５
　　二、Ｂéｚｉｅｒ 曲线的性质 ９７
　　三、Ｂéｚｉｅｒ 曲线的拼接 ９８
　　四、Ｂéｚｉｅｒ 曲线的绘制 ９９
　　五、Ｂéｚｉｅｒ 曲线的升阶 １０６
　　六、有理Ｂéｚｉｅｒ 曲线 １０７
　第四节　Ｂéｚｉｅｒ 曲面 １０８
　　一、Ｂéｚｉｅｒ 曲面的定义 １０８
　　二、Ｂéｚｉｅｒ 曲面的性质 １０９
　　三、Ｂéｚｉｅｒ 曲面示例 １０９
　　四、Ｂéｚｉｅｒ 曲面的拼接 １１２
　第五节　Ｂ 样条曲线 １１３
　　一、Ｂ 样条曲线的定义 １１４
　　二、Ｂ 样条曲线的性质 １１７
　　三、均匀Ｂ 样条曲线 １１８
　　四、准均匀Ｂ 样条曲线 １２３
　　五、Ｂ 样条曲线的绘制 １２７
　　六、非均匀有理Ｂ 样条曲线 １３０
　第六节　Ｂ 样条曲面 １３４
　习题 １３７
第五章　图形运算 １４０
　第一节　线段的交点计算 １４０
　　一、两条线段求交 １４０
　　二、多条线段求交 １４１
　第二节　多边形表面的交线计算 １４４
　第三节　平面中的凸壳算法 １４７
　第四节　包含与重叠 １４９
　　一、简单多边形的包含算法 １４９
　　二、凸多边形的包含算法 １５０
　　三、凸多边形重叠计算 １５２
　第五节　简单多边形的三角剖分 １５５
　习题 １６０
第六章　形体的表示及其数据结构 １６２
　第一节　二维形体的表示 １６２
　　一、二维图形的边界表示 １６２
　　二、平面图形的四叉树表示
方法 １６５
　第二节　三维几何模型 １６８
　　一、几何元素 １６８
　　二、线框、表面及实体表示 １６９
　　三、三维形体表示方法 １７１
　　四、八叉树 １７３
　第三节　分形 １７７
　　一、分形的概念 １７７
　　二、分形一般算法 １８０
　　三、Ｖｏｎ Ｋｏｃｈ 算法 １８１
　　四、Ｊｕｌｉａ 和Ｍａｎｄｅｌｂｏｒｔ 集 １８４
　第四节　粒子系统 １８６
　习题 １８７
第七章　消隐算法 １９０
　第一节　线面比较法消除隐藏线 １９０
　　一、凸多面体的可见性 １９０
　　二、非凸多面和多个形体的
可见性 １９１
　第二节　浮动水平线算法 １９４
　第三节　深度排序算法 １９７
　第四节　ｚ.缓冲算法 １９９
　第五节　扫描线算法 ２００
　　一、扫描线算法的数据结构 ２００
　　二、扫描线算法的实施步骤 ２０２
　第六节　区域分割算法 ２０４
　　一、多边形和区域的关系 ２０４
　　二、区域分割方法 ２０６
　第七节　ＢＳＰ 树算法 ２０７
　　一、构造ＢＳＰ 树 ２０７
　　二、ＢＳＰ 树遍历 ２０７
　第八节　光线投射算法 ２０８
　习题 ２０９
第八章　真实感图形的绘制 ２１１
　第一节　漫反射及具体光源的
照明 ２１１
　　一、环境光 ２１１
　　二、漫反射 ２１２
　　三、镜面反射与Ｐｈｏｎｇ 模型 ２１２
　　四、光的衰减 ２１３
　第二节　多边形网的明暗处理 ２１４
　　一、常数明暗法 ２１５
　　二、Ｇｏｕｒａｕｄ 方法 ２１５
目录　Ⅴ
　　三、Ｐｈｏｎｇ 方法 ２１６
　第三节　阴影 ２１８
　　一、影域多边形方法 ２１８
　　二、曲面细节多边形方法 ２１９
　第四节　透明 ２１９
　　一、非折射透明 ２１９
　　二、考虑折射的透明 ２２０
　第五节　纹理 ２２１
　　一、颜色纹理 ２２１
　　二、几何纹理 ２２３
　第六节　整体光照模型 ２２５
　　一、整体光照模型的概念 ２２５
　　二、Ｗｈｉｔｔｅｄ 整体光照模型 ２２６
　　三、光线跟踪算法 ２２６
　　四、加速光线跟踪算法 ２２８
　第七节　颜色模型 ２３０
　　一、色度 ２３０
　　二、三色学说 ２３１
　　三、原色混合系统与颜色匹配
实验 ２３２
　　四、ＣＩＥ 色度图 ２３２
　　五、几种颜色系统 ２３５
　习题 ２４０
参考文献 ２４１