"计算机图形学是研究真实或虚拟物体在计算机中的图形表示及交互的一门学科，在工业制造、影视制作、娱乐游戏、计算机仿真等领域有着广泛的应用。随着云计算、虚拟/增强现实、生成式人工智能等新一代信息技术的发展，计算机图形学的理论和方法不断充实与更新，尤其近年来以神经辐射场、三维高斯泼溅等为代表的神经绘制，以及以神经隐式表示为代表的深度几何学习和建模，大有以神经绘制流水线变革传统图形绘制流水线的发展趋势，加之大模型技术的发展和引入，对计算机图形学建模、绘制、动画等内容都有大幅的更新和扩展，且已经广泛应用到大量的科学和工程领域，成为现代计算机应用中不可缺少的重要分支。 本书不仅涵盖了传统计算机图形的几何建模、真实感绘制、计算机动画等内容，而且包括了数字几何处理、非真实感绘制、基于图形的影像处理、计算摄像、GPU图形计算等图形学的新进展。作为本书的一大特色，不少章节的内容都来源于近二十年计算机图形学方向的高水平论文和产业界的**技术。此外，本书中列举了很多的例题，并在书中给出了一些代表性算法关键步骤的伪代码，相应的源代码也提供了网络下载。 本书可以作为计算机、人工智能等学科相关方向高年级本科生和研究生“计算机图形学”课程教材、计算机图形学相关方向的科研工作者和工业界技术人员的参考用书，部分章节也可以选择作为计算机、人工智能等相关专业“计算机图形学”教材内容。 "

黄华，北京师范大学人工智能学院教授，院长。国家杰出青年基金和中国青年科技奖获得者，国家万人计划科技领军人才。主要从事可视媒体计算方面的研究工作。主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划项目等；发表学术论文百余篇，获授权国家发明专利60余项，部分成果在工业、国防、互联网行业得到应用。

前言 本书第1版于2020年6月由清华大学出版社出版，至今已被数十所兄弟院校作为本科生、研究生计算机图形学及相关课程的教材或参考书，反响较好。在这期间，我时常收到同行专家、授课教师对于本书的宝贵修改建议。此外，过去的几年时间，人工智能技术飞速发展，也带动了现代计算机图形学的迅猛发展。以神经辐射场（NeRF）、三维高斯泼溅（3DGS）为代表的神经绘制，以神经隐式表示为代表的深度几何学习和建模技术，正不断提升传统图形流水线的智能水平；同时大模型技术的发展和引入，也推动了计算机图形学中建模、绘制、动画等技术的新发展。目前还没有一本图形学教材体现这些最新的前沿内容。此外，2020年教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知，明确了高校课程思政也要落实到教材编审选用。这些新契机和新要求，促使我按照课程思政的要求，以现代图形学前沿发展的新内容为出发点，着手准备本书第2版的修改。 第2版的修改开始于2023年秋，主要在本书第1版大纲的基础上，广泛增加了计算机图形学领域最新的研究内容和成果，尤其是高真实感神经绘制、神经隐式建模、基于深度学习的非真实感绘制及动画等最新的内容。目前市面上大多数的图形学教材内容主要以国外的研究和工作为主，对中国科研人员的相关工作介绍很少，而事实上中国图形学经过几十年的发展取得了很大的进步，但很少在图形学教材上有所体现。在课程思政建设的大背景下，我们着重关注和挖掘图形学发展中的中国元素，例如以苏步青院士为代表的科技人员在计算几何和建模等方面的研究和实践工作、第一个以中国人名字命名的图形学经典算法梁友栋Barsky裁剪算法等重要内容，并且进一步增加清...