计算机图形学(微课版)
国家级一流本科课程主讲教授编写,视频讲解,赠拓展PDF、课件、代码及获奖资源

作者:孔令德 康凤娥

定价:34.5元

印次:1-6

ISBN:9787302595830

出版日期:2021.12.01

印刷日期:2024.08.20

图书责编:汪汉友

图书分类:教材

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本书是一部讲述计算机图形学基本原理的教材,旨在结合项目开发经验讲透图形学经典算法,是对笔者二十多年“计算机图形学”课程教学经验的总结。本书分为8章,内容涵盖了光栅化图形的基本原理、几何变换、曲面建模和真实感图形的绘制,适用于高等学校学生少学时的教学。 为了方便读者学习,本书配有40个算法讲解的视频(算法原理、算法设计、参考代码和算法小结),以及Visual Studio 2017版的C++参考源代码。对于喜欢编程的读者,本书提供了MFC绘图函数的讲解(配套13个例程)以及分形几何学(配套11个例程)的拓展训练内容。 本书不仅可以作为高等学校计算机类相关专业的快速入门教材,还可以作为从事虚拟现实研究和游戏开发人员查找图形绘制原理的案头工具书。

孔令德 教授,山西省级教学名师,山西省模范教师。主持“计算机图形学”国家级一流本科课程,获得省级教学成果一等奖两个,二等奖多个。主编计算机图形学领域国家规划教材多部。

前言 计算机图形学是研究如何利用计算机算法来表示、生成、处理和显示图形的学科,主要包括三维模型的线框图和光照图绘制。本书引导读者使用样条曲面建立物体的线框模型和表面模型。物体的线框模型是表面模型的骨架,使用三维几何变换让物体运动起来,使用透视投影让物体符合视觉习惯,使用消隐算法让模型看起来像真的,通过添加材质、设定光源、映射纹理让模型绘制为像照片一样的图形。 本书具有以下特点。 1. 算法原理案例化 计算机图形学原理众多、算法复杂。作为山西省教学名师和国家级一流本科课程的负责人,笔者在二十多年的计算机图形学教学实践中,使用MFC平台严格按照本书讲解的算法自主开发了BCGL(博创研究所计算机图形学资源库,曾荣获山西省教学成果一等奖),实现了本书所有算法都基于案例开发进行讲解。 2. 算法内容的系统化 本书的主线是生成真实感图形,先用直线构造线框模型,再对模型施加几何变换、透视投影、表面消隐、设置材质、设置光源、绑定纹理,最后在双缓冲环境下建立真实感图形的三维动画。 自2008年以来,笔者编写的《计算机图形学基础教程》由于通俗易懂,深受广大师生的欢迎。在广泛听取一线教师的意见和建议后,在强化计算机图形学基础知识的同时,尽量降低本书的学习门槛。具体如下。 (1) 简化模型。几何模型仅使用立方体与球体模型,前者数据结构简单,方便描述顶点和小面的关系,后者的点法向量可用该点的位置向量替代,便于讲解光照。 (2) 缩短篇幅。为了便于一部分基础较好的读者进一步学习计算机图形学知识,本书提供了用MFC绘制二维图形方法(提供了13个例程)和分形几何学(提供了11个例程)...

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第1章导论1

1.1计算机图形学的应用领域1

1.1.1计算机游戏1

1.1.2计算机辅助几何设计1

1.1.3计算机艺术2

1.1.4虚拟现实2

1.1.5计算机辅助教学4

1.2计算机图形学的概念4

1.3计算机图形学的相关学科5

1.4计算机图形学的确立与发展5

1.5图形显示器的发展及其工作原理7

1.5.1阴极射线管7

1.5.2光栅扫描显示器7

1.5.3液晶显示器9

1.6图形软件标准10

1.7计算机图形学研究的热点技术11

1.7.1基于几何的绘制技术11

1.7.2基于图像的绘制技术11

1.8本章小结12

习题112第2章基本图形的光栅化13

2.1直线的光栅化13

2.1.1DDA算法14

2.1.2Bresenham算法16

2.1.3中点算法18

2.2圆的光栅化20

2.2.1八分圆弧20

2.2.2算法原理21

2.2.3构造中点误差项22

2.2.4递推公式22

2.2.5整数中点画圆算法23

2.3椭圆的光栅化23

2.3.1四分椭圆弧23

2.3.2临界点分析24

2.3.3算法原理25

2.4反走样技术28

2.5Wu反走样算法30

2.5.1算法原理30

2.5.2构造距离误差项30

2.5.3第一个八分象限Wu反走样算法31

2.6本章小结31

习题231第3章填充多边形34

3.1多边形的光栅化34

3.1.1多边形的定义34

3.1.2多边形的表示35

3.1.3多边形着色模式35

3.2边界像素处理规则37

3.2.1平面...

本书由国家级一流本科课程主讲教授编写,配套算法库资源获得省级教学成果一等奖,可扫码观看40个经典算法讲解,赠阅图形学拓展知识PDF,赠送全书PPT课件,赠送专业教师教学资源,提供40个案例的源程序