第1版序
第1章 計算機圖形學導論 1
1.1 計算機圖形學概述 1
1.1.1 圖形的錶示方法 1
1.1.2 錶示圖形的數據準備 2
1.1.3 圖形的顯示 2
1.2 光柵刷新圖形顯示器 4
1.3 陰極射綫管的基礎知識 9
1.4 視頻知識基礎 11
1.4.1 美國標準視頻製式 11
1.4.2 高清晰度電視 12
1.5 平闆顯示器 13
1.5.1 平闆式CRT 13
1.5.2 等離子顯示器 13
1.5.3 熒光顯示器 15
1.5.4 液晶顯示器 16
1.6 硬拷貝輸齣設備 18
1.6.1 靜電繪圖儀 18
1.6.2 噴墨繪圖儀 19
.1.6.3 熱敏繪圖儀 22
1.6.4 染料升華打印機 22
1.6.5 筆墨繪圖儀 23
1.6.6 激光打印機 25
1.6.7 彩色膠片照相機 27
1.7 邏輯交互設備 28
1.8 物理交互設備 28
1.9 數據生成設備 34
1.10 圖形用戶界麵 37
第2章 光柵掃描圖形學 46
2.1 直綫生成算法 46
2.2 數字微分分析法 47
2.3 Bresenham算法 50
2.3.1 整數bresenham算法 53
2.3.2 通用bresenham算法 54
2.3.3 快速直綫光柵化算法 56
2.4 圓的生成—Bresenham算法 57
2.5 橢圓的生成 64
2.6 一般函數的光柵化 69
2.7 掃描轉換—顯示的生成 71
2.7.1 實時掃描轉換 71
2.7.2 使用指針的簡單活化邊錶 72
2.7.3 排序活化邊錶 72
2.7.4 使用鏈錶的活化邊錶 74
2.7.5 修改鏈錶 74
2.8 圖像壓縮 77
2.8.1 行程編碼 77
2.8.2 區域圖像壓縮 79
2.9 顯示直綫、字符和多邊形 82
2.9.1 綫段顯示 82
2.9.2 字符顯示 84
2.9.3 實區域掃描轉換 84
2.10 多邊形填充 85
2.11 簡單的奇偶掃描轉換算法 88
2.12 有序邊錶多邊形掃描轉換 90
2.12.1 簡單的有序邊錶算法 90
2.12.2 更有效的有序邊錶算法 92
2.13 邊填充算法 95
2.14 邊標誌算法 97
2.15 種子填充算法 99
2.15.1 簡單的種子填充算法 102
2.15.2 掃描綫種子填充算法 102
2.16 圖形反走樣基礎 106
2.16.1 超采樣 107
2.16.2 直綫 107
2.16.3 多邊形內部 113
2.16.4 簡單區域反走樣 114
2.16.5 捲積積分與反走樣算法 117
2.16.6 濾波函數 119
2.17 半色調技術 120
2.17.1 模版化 121
2.17.2 閾值和誤差分布 124
2.17.3 有序抖動 128
第3章 裁剪 131
3.1 二維裁剪 131
3.1.1 簡單可見性判彆算法 131
3.1.2 端點編碼 133
3.2 Cohen-Sutherland綫段細分裁剪算法 136
3.3 中點分割算法 140
3.4 凸區域的二維參數化綫段裁剪 144
3.5 Cyrus-Beck算法 148
3.5.1 部分可見綫段 150
3.5.2 完全可見綫段 151
3.5.3 完全不可見綫段 151
3.5.4 Cyrus-Beck算法的形式化描述 153
3.5.5 非規則窗口 156
3.6 Liang-Barsky二維裁剪 157
3.7 Nicholl-lee-Nicholl二維裁剪 164
3.8 內裁剪和外裁剪 167
3.9 凸多邊形的判定和內法綫確定 168
3.10 凹多邊形分割 172
3.11 三維裁剪 172
3.12 三維中點分割算法 175
3.13 三維cyrus-Beck算法 177
3.14 Liang-Barsky三維裁剪 181
3.15 齊次坐標裁剪 185
3.15.1 Cyrus-Beck算法 185
3.15.2 Liang-Barsky算法 186
3.16 內法矢量和三維凸集閤的確定 189
3.17 凹體分割 190
3.18 多邊形裁剪 192
3.19 逐次多邊形裁剪—Sutherland-Hodgman算法 193
3.19.1 確定一個點的可見性 194
3.19.2 綫段求交 196
3.19.3 算法 197
3.20 Liang-Barsky多邊形裁剪 202
3.20.1 進點和齣點 203
3.20.2 摺點 203
3.20.3 算法設計 205
3.20.4 水平邊和垂直邊 207
3.20.5 算法 208
3.21 凹裁剪區域—Weiler-Atherton算法 211
3.22 字符裁剪 218
第4章 可見麵 220
4.1 引言 220
4.2 浮動水平綫算法 221
4.2.1 上浮水平綫 221
4.2.2 下浮水平綫 222
4.2.3 函數插值 223
4.2.4 走樣 226
4.2.5 算法 227
4.2.6 交叉影綫 233
4.3 Roberts算法 235
4.3.1 體矩陣 235
4.3.2 平麵方程 237
4.3.3 取景變換和體矩陣 240
4.3.4 自隱藏麵 241
4.3.5 被其他物體遮擋的綫 244
4.3.6 貫穿體 252
4.3.7 完全可見綫段 252
4.3.8 算法 255
4.4 Warnock算法 263
4.4.1 四叉樹結構 265
4.4.2 分割準則 265
4.4.3 多邊形與窗口的關係 267
4.4.4 多邊形與窗口關係的分層次辨彆 272
4.4.5 尋找包圍多邊形 273
4.4.6 基本算法 275
4.5 Appel算法 280
4.6 附著光暈的綫消隱算法 282
4.7 Weiler-Atherton算法 284
4.8 麯麵分割算法 287
4.9 Z緩衝器算法 288
4.9.1 采用增量法計算深度值 290
4.9.2 層次z緩衝器算法 295
4.10 A緩衝器算法 296
4.11 優先級排序錶算法 298
4.12 Newell-Newell-Sancha算法 299
4.13 二叉空間剖分算法 302
4.13.1 Schumacker算法 303
4.13.2 二叉空間剖分樹 304
4.13.3 構造bsp樹 304
4.13.4 Bsp樹遍曆 306
4.13.5 背麵剔除 308
4.13.6 小結 308
4.14 掃描綫算法 308
4.15 掃描綫z緩衝器算法 309
4.16 區間掃描綫算法 312
4.16.1 不可見相關性 319
4.16.2 景物空間掃描綫算法 320
4.17 麯麵掃描綫算法 320
4.18 八叉樹 323
4.18.1 八叉樹顯示 325
4.18.2 綫性八叉樹 327
4.18.3 八叉樹的操作 327
4.18.4 布爾運算 328
4.18.5 搜索相鄰單元 328
4.19 移動立方體算法 328
4.20 可見麵光綫跟蹤算法 332
4.20.1 包圍體 334
4.20.2 叢 337
4.20.3 建立叢的樹結構 338
4.20.4 優先級排序 338
4.20.5 空間剖分 339
4.20.6 均勻空間剖分 340
4.20.7 非均勻空間剖分 342
4.20.8 光綫－物體求交 344
4.20.9 不透明可見麵算法 347
4.21 小結 350
第5章 繪製 351
5.1 引言 351
5.2 光照模型 352
5.3 一個簡單的光照模型 353
5.3.1 鏡麵反射 354
5.3.2 中值矢量 357
5.4 確定錶麵法嚮 359
5.5 確定反射光綫矢量 360
5.6 Gouraud明暗處理 363
5.7 Phong明暗處理 366
5.8 具有特殊效果的簡單光照模型 370
5.9 基於物理的光照模型 372
5.9.1 能量和輻射強度 372
5.9.2 基於物理的光照模型 373
5.9.3 Torrance-Sparrow關於粗糙錶麵的模型 374
5.9.4 與波長相關的菲涅耳項 377
5.9.5 顔色轉變 378
5.9.6 光源的物理特性 379
5.10 透明 380
5.10.1 透明材料的摺射效果 381
5.10.2 簡單的透明模型 382
5.10.3 Z緩衝器算法中的透明處理 383
5.10.4 僞透明 384
5.11 陰影 385
5.11.1 掃描轉換陰影算法 388
5.11.2 多步可見麵陰影算法 389
5.11.3 陰影體算法 391
5.11.4 半影 394
5.11.5 光綫跟蹤陰影算法 396
5.12 紋理 397
5.12.1 映射函數 402
5.12.2 兩步紋理映射 405
5.12.3 環境映射 407
5.12.4 凹凸紋理 409
5.12.5 過程紋理 411
5.12.6 紋理反走樣 413
5.12.7 Mipmapping 417
5.12.8 區域求和錶 417
5.13 隨機模型 418
5.14 采用光綫跟蹤的整體光照模型 420
5.15 采用光綫跟蹤的更完整的整體光照模型 431
5.16 光綫跟蹤技術的最新進展 433
5.16.1 圓錐跟蹤 433
5.16.2 光束跟蹤 434
5.16.3 一般光束跟蹤 434
5.16.4 隨機采樣 435
5.16.5 從光源齣發的光綫跟蹤 437
5.17 輻射度 437
5.17.1 封閉性 439
5.17.2 形狀因子 440
5.17.3 半立方體 442
5.17.4 繪製 447
5.17.5 子結構 447
5.17.6 逐步求精 448
5.17.7 排序 449
5.17.8 泛光貢獻 449
5.17.9 自適應剖分 450
5.17.10 半立方體方法的不精確性 451
5.17.11 半立方體方法外的其他方法 454
5.17.12 層次輻射度和聚集 456
5.17.13 鏡麵環境的輻射度 457
5.17.14 繪製方程 458
5.18 光綫跟蹤和輻射度的結閤 458
5.19 顔色 462
5.19.1 色度 462
5.19.2 顔色的三刺激理論 463
5.19.3 原色係統 464
5.19.4 顔色匹配實驗 464
5.19.5 色度圖 466
5.19.6 1931年CIE色度圖 468
5.19.7 均勻顔色空間 471
5.19.8 顔色域的局限 472
5.19.9 顔色係統之間的相互轉化 473
5.19.10 Ntsc顔色係統 476
5.19.11 顔色立方體 477
5.19.12 Cmyk顔色係統 477
5.19.13 Ostwald顔色係統 478
5.19.14 HSV顔色係統 478
5.19.15 HLS顔色係統 481
5.19.16 Munsell顔色係統 483
5.19.17 Panetoneㄏ低?484
5.19.18 Gamma校正 484
5.20 彩色圖像的量化 485
5.20.1 位截斷法 486
5.20.2 流行色法 487
5.20.3 中分截斷法 489
5.20.4 八叉樹量化 491
5.20.5 順序標量量化 494
5.20.6 其他量化算法 496
5.21 顔色重現 497
5.21.1 平版打印 497
5.21.2 分色 498
5.21.3 色調重現 498
5.21.4 灰度平衡 498
5.21.5 黑色分離 498
5.21.6 量化效果 498
5.21.7 校準 499
5.21.8 色域映射 499
5.22 特殊繪製效果 501
5.22.1 雙色套印 501
5.22.2 繪製自然物體 503
5.22.3 粒子係統 503
附錄A 習題 504
參考文獻 510
索引 536
· · · · · · (收起)