计算机图形学是计算机学科中最活跃的分支之一。本书以独特的视角对计算机图形学的基本概念、原理方法和应用方式进行了全面的介绍。在内容选取上，本书既对计算机图形学所涉及的图形显示、图形生成和操纵、图形表示和建模等基础理论和技术进行了系统讲解，也对诸如图形动画原理及基本二维动画制作方法等计算机图形学综合应用方法进行了适当介绍；既包括了传统计算机图形学内容的讲解，也不乏诸如非规则形体建模、表现和人脸动画、可缩放矢量和数字墨水等计算机图形学最新进展的介绍。 在结构编排上，本书采取将计算机图形学内容归结为基础概念、图形显示、图形生成、图形观察、图形建模和图形动画一条主线，便于读者真正系统地领悟计算机图形学“逼真”地模拟现实世界物体的发展和应用宗旨。在描述方式上，本书摒弃了传统计算机图形学教材中繁琐复杂的算法推导和连篇累牍的软件程序，采取启发式方法，注重于使读者能从概念、技术和应用三个不同层次上理解计算机图形学的内容，并使用大量图示以易于学习和理解。 本书是作为计算机图形学基础教材而编写的，不仅可作为高等学校、高等职业学校等计算机、医学、机械、天文、物理、化学、环境、地学、军事等理工科师生作为教材使用，而且对于想了解计算机图形学及其应用知识的读者也是一本很好的参考资料。

目 录〈br〉 第1章 图形学概论 1〈br〉 1.1 计算机图形学的内容及其发展 1〈br〉 1.1.1 计算机图形学的研究内容 1〈br〉 1.1.2 计算机图形学的发展概况 3〈br〉 1.1.3 计算机图形学中的 图形定义和形式 6〈br〉 1.1.4 计算机图形学的学科范畴 9〈br〉 1.2 计算机图形学软件标准 12〈br〉 1.2.1 图形软件标准的发展 12〈br〉 1.2.2 图形软件标准的类型 13〈br〉 1.2.3 标准图形支撑软件 14〈br〉 1.3 计算机图形系统 16〈br〉 1.3.1 计算机图形系统的 基本功能 16〈br〉 1.3.2 计算机图形系统的组成 17〈br〉 1.4 图形学应用及其发展 20〈br〉 1.4.1 人机交互技术 20〈br〉 1.4.2 计算可视化 22〈br〉 1.4.3 真实感图形显示 24〈br〉 1.4.4 虚拟现实技术 26〈br〉 1.4.5 计算机辅助设计 28〈br〉 1.4.6 计算机动画 29〈br〉 1.5 思考和练习 31〈br〉 第2章 图形显示与生成 32〈br〉 2.1 颜色模型 32〈br〉 2.1.1 颜色特征描述：颜色空间 33〈br〉 2.1.2 颜色的基色混合描述 34〈br〉 2.1.3 图形显示的颜色模型 36〈br〉 2.2 图形显示原理 42〈br〉 2.2.1 阴极射线管 42〈br〉 2.2.2 光栅扫描显示原理 45〈br〉 2.2.3 随机扫描显示原理 50〈br〉 2.2.4 其他图形输出设备 51〈br〉 2.3 线图形生成原理 54〈br〉 2.3.1 线图形生成的基本概念 54〈br〉 2.3.2 线生成DDA算法 57〈br〉 2.3.3 Bresenham线生成算法 58〈br〉 2.3.4 中点圆生成算法 62〈br〉 2.3.5 中点椭圆生成算法 64〈br〉 2.3.6 其他曲线生成算法 65〈br〉 2.4 填充图元生成原理 66〈br〉 2.4.1 多边形扫描转换填充 66〈br〉 2.4.2 区域填充 68〈br〉 2.4.3 扫描转换填充与区域 填充的比较 72〈br〉 2.5 字符图元生成 73〈br〉 2.5.1 字符编码标准 73〈br〉 2.5.2 点阵字符生成 73〈br〉 2.5.3 矢量字符生成 74〈br〉 2.5.4 点阵字符和矢量 字符的比较 75〈br〉 2.6 反走样技术 75〈br〉 2.6.1 反走样的基本原理 75〈br〉 2.6.2 常用的反走样技术 76〈br〉 2.7 思考和练习 79〈br〉 第3章 图形观察与变换 82〈br〉 3.1 图形观察和变换原理 82〈br〉 3.1.1 图形的观察和变换过程 82〈br〉 3.1.2 计算机图形系统 中的坐标系 83〈br〉 3.1.3 计算机图形系统中的 图形变换 85〈br〉 3.2 图形的二维几何变换 86〈br〉 3.2.1 二维基本几何变换 86〈br〉 3.2.2 几何变换的齐次表示 89〈br〉 3.2.3 复合变换 90〈br〉 3.2.4 特殊几何变换 90〈br〉 3.3 图形的三维几何变换 92〈br〉 3.3.1 三维基本几何变换 92〈br〉 3.3.2 三维特殊几何变换 95〈br〉 3.3.3 三维坐标系的变换 95〈br〉 3.4 投影变换 96〈br〉 3.4.1 平面几何投影 96〈br〉 3.4.2 平面投影变换原理 97〈br〉 3.5 图形观察变换 99〈br〉 3.5.1 三维观察变换 99〈br〉 3.5.2 一般投影变换 103〈br〉 3.5.3 二维观察变换 105〈br〉 3.6 图形的裁剪 107〈br〉 3.6.1 点的裁剪 108〈br〉 3.6.2 线段的裁剪 108〈br〉 3.6.3 非矩形裁剪窗口的 线段裁剪 113〈br〉 3.6.4 多边形裁剪 114〈br〉 3.7 可见面判别 119〈br〉 3.7.1 可见面判别中的连贯性 119〈br〉 3.7.2 后向面判别 120〈br〉 3.7.3 深度缓冲器算法 121〈br〉 3.7.4 A缓冲器算法 121〈br〉 3.7.5 深度排序算法 122〈br〉 3.7.6 BSP树算法 123〈br〉 3.8 思考和练习 123〈br〉 第4章 图形表示与建模 127〈br〉 4.1 规则形体的精确表示 127〈br〉 4.1.1 规则形体表示的 基本概念 127〈br〉 4.1.2 实体的定义与运算 131〈br〉 4.1.3 三维形体的表示方法 136〈br〉 4.2 非规则形体的表示 147〈br〉 4.2.1 分形几何 148〈br〉 4.2.2 形状文法 151〈br〉 4.2.3 粒子系统 152〈br〉 4.2.4 基于物理的建模 153〈br〉 4.3 图形光照模型 154〈br〉 4.3.1 简单光照模型 155〈br〉 4.3.2 面绘制模型 159〈br〉 4.3.3 整体光照模型 162〈br〉 4.3.4 基本效果模型 165〈br〉 4.4 思考和练习 171〈br〉 第5章 曲线曲面基础 173〈br〉 5.1 曲线曲面的基本概念 173〈br〉 5.1.1 曲线曲面的参数化表示 173〈br〉 5.1.2 曲线曲面的基本类型 176〈br〉 5.1.3 曲线曲面的基函数表示 178〈br〉 5.1.4 曲线的连续性 179〈br〉 5.2 参数三次插值样条曲线 180〈br〉 5.2.1 参数三次插值样条 曲线的类型和性质 180〈br〉 5.2.2 自然三次插值样条 182〈br〉 5.2.3 Hermite三次插值样条 182〈br〉 5.2.4 Cardinal样条 184〈br〉 5.2.5 Kochanel-Bartels样条 185〈br〉 5.3 Bézier曲线曲面 186〈br〉 5.3.1 Bernstein基函数及其 性质 186〈br〉 5.3.2 Bézier曲线的定义和性质 187〈br〉 5.3.3 Bézier曲线的离散生成 188〈br〉 5.3.4 Bézier曲线分割和逼近 189〈br〉 5.3.5 Bézier曲线的拼接 190〈br〉 5.3.6 Bézier曲线的升降阶 191〈br〉 5.3.7 Bézier曲面的定义和 性质 191〈br〉 5.4 B样条曲线曲面 193〈br〉 5.4.1 B样条基函数 194〈br〉 5.4.2 B样条曲线的定义 194〈br〉 5.4.3 B样条曲线的性质 196〈br〉 5.4.4 B样条曲线的类型 198〈br〉 5.4.5 B样条曲线的离散生成 199〈br〉 5.4.6 B样条曲线的节点插入 200〈br〉 5.4.7 B样条曲线的形状控制 201〈br〉 5.4.8 B样条曲面的定义 202〈br〉 5.5 NURBS曲线曲面 203〈br〉 5.5.1 有理样条曲线定义 203〈br〉 5.5.2 NURBS曲线的优缺点 204〈br〉 5.5.3 NURBS曲线的表示 204〈br〉 5.5.4 NURBS曲线的形状因子 207〈br〉 5.5.5 NURBS曲面的 表示与性质 208〈br〉 5.6 思考和练习 211〈br〉 第6章 图形动画原理 212〈br〉 6.1 动画的概念和原理 212〈br〉 6.1.1 动画的基本原理 212〈br〉 6.1.2 计算机动画的概念 214〈br〉 6.2 计算机动画的基本原理 216〈br〉 6.2.1 计算机动画的基本类型 216〈br〉 6.2.2 计算机动画的关键技术 218〈br〉 6.3 二维简单动画的制作 225〈br〉 6.3.1 二维动画的特点 225〈br〉 6.3.2 GIF简单动画的应用 226〈br〉 6.3.3 PhotoMorph动画的应用 228〈br〉 6.3.4 Flash动画的应用 230〈br〉 6.4 计算机动画的最新发展 239〈br〉 6.4.1 表演动画及其原理 240〈br〉 6.4.2 表演动画的关键技术 241〈br〉 6.4.3 几种典型的表演动画 系统 245〈br〉 6.4.4 人脸动画 248〈br〉 6.5 思考和练习 251〈br〉 附录A 可缩放矢量图形(SVG)标准 252〈br〉 附录B 笔式交互与数字墨水 257〈br〉 参考文献 261〈br〉