具体描述
本书是2001年1月第一版的修订本。第一版内容除了计算机图形学基础知识、主要算法和应用外，还介绍了图形学的应用系统与常用图形标准，并有一些在工业界应用的CAD系统实例。使读者既能很好的理解基础理论知识，又能掌握实际的应用方法和系统结构。修订版在第一版的基础上增加了曲线曲面、计算机动画方法和常用软件、科学计算可视化等章节，并对造型、真实感绘制等章节的内容进行了调整，增加了分解模型、粒子系统、阴影生成等内容，在此基础上书本还在“计算机图形学的应用”一章中介绍了图形学在文物数字化中的应用，使读者能了解新技术的发展。
除了内容上的调整外，新修订版还将在形式上有所提高，除用光盘提供应用系统的演示和学习版外，我们还将建设相关网站，提供与课本内容相对应的PPT课件，增加一些纸质课本无法表达的图形、图像，以取得更好的教学效果。
本书是一本集理论学习、实际应用为一体的颇有特色的教科书，可作为高等院校本科和研究生计算机及相关专业的教材，也可供科研和工程技术人员参考使用。
浩瀚星辰的编织者：宇宙学前沿探索 本书简介 《浩瀚星辰的编织者：宇宙学前沿探索》并非聚焦于我们熟悉的数字世界和算法构建，而是将读者的目光引向最宏大、最古老的故事——宇宙的起源、演化及其最终命运。这是一部深刻而迷人的著作，它试图以严谨的科学框架，结合最新的观测证据和理论模型，勾勒出我们赖以存在的这个巨大时空结构的全景图。 本书的开篇，将带领读者重温人类对天空的早期认知，从盖伦的宇宙模型到哥白尼的日心说，追溯科学思想的漫长蜕变。但重点迅速转向二十世纪的革命性突破：爱因斯坦的广义相对论如何彻底颠覆了我们对引力、空间和时间的理解。我们将深入剖析时空弯曲的精妙机制，理解引力波如何在时空中激起涟漪，为我们提供感知宇宙剧烈事件的全新窗口。 第一部分：黎明前的黑暗——宇宙的起源 本部分是全书的基石，聚焦于宇宙诞生之初的极端条件和未解之谜。 1.1 奇点的回响：大爆炸理论的建立与验证 我们将详尽阐述大爆炸（Big Bang）理论的核心内容，解释它如何成功地解释了宇宙的膨胀（哈勃定律）、轻元素的丰度（核合成）以及宇宙微波背景辐射（CMB）的存在。我们不会止步于理论的陈述，而是会细致介绍探测CMB的各项关键任务（如COBE、WMAP和Planck卫星），解读这些“宇宙的婴儿照片”所蕴含的物理信息——尤其是温度的微小涨落，它们是后来所有星系和结构的种子。 1.2 暴胀的幽灵：早期宇宙的极速扩张 在解释标准大爆炸模型的局限性（如视界问题和磁单极子问题）后，本书将转向暴胀理论。我们将探讨暴胀如何通过一个短暂而剧烈的指数膨胀期，解决了这些难题。讨论将涉及标量场（Inflaton）的动力学，以及暴胀如何将量子涨落“冻结”成宏观尺度的密度扰动，这直接关联到后续星系的形成。 1.3 量子引力的禁区 在宇宙诞生后的第一个瞬间（普朗克时期），宏观的广义相对论与微观的量子力学必须统一。本书将概述当前尝试统一这两者的主要路径，如弦理论和圈量子引力，介绍它们在描述奇点附近物理行为的潜力与挑战。 第二部分：结构之网的形成——从混沌到秩序 宇宙膨胀并冷却后，物质如何组织成我们今天看到的复杂结构？ 2.1 暗物质的踪迹 暗物质是现代宇宙学中最引人入胜的谜团之一。本书将全面梳理支持暗物质存在的观测证据：星系旋转曲线的异常、星系团的引力透镜效应、以及大规模结构形成过程中的必要性。我们将详细讨论候选粒子（如WIMPs、轴子）的研究现状，以及地面和空间实验（如直接探测和间接探测）的最新进展。 2.2 宇宙的骨架：大尺度结构的演化 从初始的密度波动到如今的星系团、超星系团和宇宙长城，物质在引力的作用下，形成了浩瀚的“宇宙网”。我们将介绍N体模拟（N-body simulations）在重构这一过程中的核心作用，解释冷暗物质（CDM）主导的模型如何成功复现观测到的结构分布，并探讨如何通过分析星系的分布函数和功率谱来检验这些模型。 2.3 恒星与星系的诞生：宇宙中的炼金术 在引力坍缩下，第一代恒星（Population III stars）如何在没有重元素的宇宙中点燃？本书将探讨星系形成的气体吸积过程、早期恒星形成的反馈机制，以及超大质量黑洞在星系演化中所扮演的关键角色。 第三部分：宇宙的加速与终结——暗能量的谜团 宇宙的故事并未结束，它正以一种令人惊讶的方式加速膨胀。 3.1 宇宙学的“常数”：暗能量的发现 我们将回顾上世纪末对Ia型超新星的观测，解释正是这些“标准烛光”揭示了宇宙膨胀正在加速的事实。本书将聚焦于解释这种加速膨胀的驱动力——暗能量。我们将对比两种主流模型：宇宙学常数（Λ）和第五种基本力（如精质Quintessence）模型的物理差异和检验方法。 3.2 检验宇宙学的标准模型（ΛCDM） 本书将把暗物质和暗能量结合起来，详细介绍当前描述宇宙演化的标准模型——ΛCDM模型。我们将评估该模型在解释CMB、大尺度结构和超新星观测数据方面取得的惊人成功，同时也讨论模型内部存在的张力（如哈勃常数测定值的差异）。 3.3 宇宙的最终剧本 基于暗能量的性质，宇宙的未来可能走向何方？本书将探讨几种可能的终极命运：热寂（Heat Death，最可能的结果）、大撕裂（Big Rip）或大坍缩（Big Crunch），并分析每种情景所需的暗能量状态方程参数。 结语：人类在宇宙中的位置 最后，本书将回归到哲学思考的层面，探讨我们对宇宙的认知是否是完整的，以及未来观测技术（如詹姆斯·韦伯太空望远镜的深空观测、下一代引力波探测器）将如何进一步挑战或巩固我们现有的宇宙图景。这是一次对人类求知欲的赞颂，也是一次对未知领域永不满足的探索。 本书面向对自然科学有浓厚兴趣的读者，无需深厚的数学背景，但要求对物理学概念抱有好奇心和开放的心态。它旨在成为一座桥梁，连接起基础物理学原理与宇宙中最宏伟的现象。
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