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基本信息

作者：孙正兴 主编

ISBN：10位［7111191749］ 13位［9787111191742］

出版社：机械工业出版社

出版日期：2006-8-1

定价：￥26.00 元

内容提要

本书系统讲解计算机图形学的基本概念和原理方法。主要内容包括：图形显示、图形生成和操纵、图形表示和建模等基础理论和技术，以及图形处理原理及基本二维动画制作方法等图形学的综合应用。书中既包括传统计算机图形学的内容，也涉及诸如非规则形体建模、表演和人脸动画、可缩放矢量和数字黑水等计算图形学最新技术进展。同时，使用大量图示简化读者学习的难度。书后附有相关的习题巩固读者的学习成果。

本书可作为计算机图形学课程的教材，供高等院校相关专业师生使用，也可供专业技术人员参考。

作者简介

孙正兴，博士，南京大学计算机科学与技术系教授、博士生导师、学术委员会委员。研究兴趣包括：多媒体计算、视觉信息处理和智能人机交互等。现任江苏省微型电脑应用协会第五届理事会副理事长、多媒体技术专业委员会主任；江苏省计算机学会计算机辅助设计与图形学专业委员会主任。主持“中国博士后科学基金”项目一项、“国家自然科学基金”项目两项，曾获省部级科技进步三等奖三次；入选教育部“高等学校骨干教师资助计划（1990年度）”和“新世纪优秀人才支持计划（2004年度）”。

目录

前言

作者简介

第1章 图形学基础

1.1 计算机图形学的产生与发展

1.2 计算机图形学的学业科范畴

1.3 计算机图形学应用及其发展

1.4 计算机图形系统

1.5 计算机图形软件标准

1.6 计算机图形系统的颜色模型

思考题

第2章 图形显示与生成

2.1 图形显示原理

2.2 线画图元生成

2.3 填充图元生成

2.4 字符图元生成

2.5 反走样技术

思考题

第3章 图形观察与变换

3.1 图形观察和变换原理

3.2 窗口与视区变换

3.3 二维图形的裁剪

3.4 二维几何变换

3.5 三维几何变换

3.6 三维投影变换

3.7 图形观察变换

思考题

第4章 图形表示与健康

4.1 规则形体的表示

4.2 非规则形体的表示

思考题

第5章 图形的真实感显示

5.1 消隐技术

5.2 光照模型

5.3 OpenGL的光照模型

思考题

第6章 曲线和曲面基础

6.1 曲线和曲面的基础知识

6.2 参数三次插值样条曲线

6.3 Bezier曲线和曲面

6.4 B样条曲线和曲面

6.5 NURBS曲线和曲面

思考题

第7章 图形动画原理

7.1 计算机动画的概念和应用领域

7.2 计算机动画的基本原理

7.3 二维动画的制作

7.4 三维动画的制作

7.5 计算机动画的最新发展

思考题

参考文献

前言

计算机图形学是目前计算机学科中最活跃的分支之一，已成为信息技术领域不可缺少的重要内容和发展基石。同时，计算机图形学应用已经渗透到科研、工程、商业、艺术等社会生活和工业生产的几乎一切领域，并与这些领域的发展相互推动和促进。. 本书是根据作者多年来为高等院校计算机科学与技术学科本科生和硕士生讲授计算机图形学课程的实践经验而编写的。本书主要有以下特点： ·重概念：在编写过程中，我们以“授之以渔”为出发点，注重表述计算机图形学的概念内涵、算法原理和思想方法，既没有将计算机图形学中繁琐的公式推导和复杂的软件实现技术作为重点，也没有强调计算机图形学的使用技能。我们认为，对..

文摘

滚筒式绘图仪具有结构紧凑，占地面积小，x方向不受限制的特点，但绘图精度比平台式低。由于工程上对图纸大都没有过高的精度要求，故滚筒式绘图仪应用比较广泛。

近几年，绘图仪在功能、速度、智能化方面有所发展，如使用“模糊逻辑”进行矢量排序，以提高绘图速度。但在有些特殊要求下，绘图仪绘图质量还不能满足要求，故其他图形输出设备，如激光打印机等也得到广泛应用。

③平面电机式绘图仪。平台式绘图仪采用平面电机驱动，可以取消导轨、横梁及传动机构，如图2.32所示。

平面电机的定子是平板，下面吊挂着装有磁钢的磁头称为动子，可以在定子平板下面前后、左右运动，不需要传动机构。笔架装在动子上，可装4支笔。动子靠内部磁钢的吸附力吸附在定子下面。动子顶面的小孔随时有压缩空气吹向定子，使动子和定子之间形成气隙（约10～20um）。因此，动子实际是悬浮在定子的底面以形成空气轴承。由于运动部件质量很小，摩擦阻力小，因此，可以产生很高的速度与加速度，速度可达60～120m／min，加速度为1～4g。

动子通过磁力作用，在定子底面沿x、y方向滑动，带动绘图笔高速、精确地画图。

这种绘图仪适合画集成电路掩膜图及频繁抬笔落笔的大量随机直线图。其制造精度高，但价格也较昂贵，定子与绘图台面问的距离小（约20mm），影响图面观察。

④小型绘图仪。小型绘图仪在整机结构上与其他绘图仪没有任何本质区别，只是结构简单得多，绘图指令一般只有20～60条，绘图幅面较小，一般为A3号图纸，步距较大为0.025～0.1mm。

绘图仪绘出图形质量的好坏，与绘图的速度、精度、步距以及程序处理复杂程度等多方面的因素有关。一个绘图仪的主要技术指标如下。

a.绘图速度。绘图速度是指画笔移动的速度，一般为12～48m／min。笔和纸的加速度也决定了绘图速度的高低。在绘图过程中，画笔从静止到最高速度将有一个加速过程，而从最高速度到停止将有一个减速过程。