计算机图形学——基于MFC三维图形开发（第2版）

本书在Widows10操作系统上，采用Visual Studio2017中文版作为开发平台，系统讲解“基本图元的扫描转换”“二维变换与裁剪”“三维变换与投影”“自由曲线与曲面”“建模与消隐”“光照模型”与“纹理映射”的原理与算法。本书配套有与每个原理一一对应的、经过精心设计的55个案例源程序。这些程序经过了严格的测试，每个案例都配套有微课讲解。本书中的插图均出自这些案例，其质量可以与OpenGL或Direct3D制作效果相媲美。【目录】第1章导论11.1计算机图形学的定义11.2计算机图形学的应用领域21.2.1计算机游戏21.2.2计算机辅助设计21.2.3计算机艺术31.2.4虚拟现实51.2.5计算机辅助教学61.3计算机图形学的相关学科61.4计算机图形学的确立与发展71.5图形显示器的发展及其工作原理91.5.1阴极射线管91.5.2随机扫描图形显示器101.5.3直视存储管图形显示器101.5.4光栅扫描图形显示器111.5.5LCD显示器171.5.6三维图形显示原理及立体显示器181.6图形软件标准221.7计算机图形学研究的热点技术231.7.1细节层次技术231.7.2基于图像的绘制技术231.8本章小结25习题125第2章MFC绘图基础272.1MFC上机操作步骤272.2MFC绘图方法312.2.1CDC类结构与GDI对象312.2.2映射模式332.2.3使用GDI对象362.2.4CDC类的主要绘图成员函数392.3设备上下文的调用与释放552.4双缓冲机制552.5MFC绘图的几种方法582.5.1使用OnDraw()成员函数直接绘图582.5.2使用菜单绘图592.5.3使用自定义函数绘图612.6本章小结65习题265第3章基本图元的扫描转换683.1直线的扫描转换683.1.1DDA算法693.1.2Bresenham算法693.1.3中点算法713.2圆的扫描转换733.3椭圆的扫描转换763.4反走样技术813.4.1反走样现象813.4.2反走样技术分类823.5Wu反走样算法823.5.1算法原理823.5.2构造距离误差项833.5.3Wu反走样算法833.5.4彩色直线的反走样算法843.6本章小结84习题384第4章多边形填充884.1多边形的扫描转换884.1.1多边形的定义884.1.2多边形的表示894.1.3多边形着色模式904.1.4多边形填充算法904.1.5区域填充算法914.2有效边表填充算法914.2.1填充原理914.2.2边界像素的处理原则914.2.3有效边和有效边表934.2.4桶表与边表954.3边缘填充算法964.3.1填充原理964.3.2填充过程964.4区域填充算法974.4.1填充原理974.4.2四邻接点与八邻接点984.4.3四连通域与八连通域984.4.4种子填充算法994.5本章小结100习题4101第5章二维变换与裁剪1055.1图形几何变换基础1055.1.1二维变换矩阵1055.1.2规范化齐次坐标1055.1.3矩阵相乘1065.1.4二维几何变换1065.2二维基本几何变换矩阵1075.2.1平移变换矩阵1075.2.2比例变换矩阵1085.2.3旋转变换矩阵1085.2.4反射变换矩阵1095.2.5错切变换矩阵1105.3二维复合变换1115.3.1复合变换原理1115.3.2相对于任意参考点的二维几何变换1115.3.3相对于任意方向的二维几何变换1145.4二维图形裁剪1165.4.1图形学中常用的坐标系1165.4.2窗口与视区及窗视变换1185.4.3窗视变换矩阵1195.5CohenSutherland直线段裁剪算法1215.5.1编码原理1215.5.2裁剪步骤1215.5.3交点计算公式1225.6中点分割直线段裁剪算法1235.6.1中点分割直线段裁剪算法原理1235.6.2中点计算公式1235.7LiangBarsky直线段裁剪算法1245.7.1算法原理1245.7.2算法分析1255.7.3算法的几何意义1255.8多边形裁剪算法1275.9本章小结129习题5129第6章三维变换与投影1326.1三维图形几何变换1326.1.1三维变换矩阵1326.1.2三维几何变换1336.2三维基本几何变换矩阵1346.2.1平移变换1346.2.2比例变换1346.2.3旋转变换1346.2.4反射变换1356.2.5错切变换1376.3三维复合变换1386.3.1相对于任意参考点的三维几何变换1386.3.2相对于任意方向的三维几何变换1386.4平行投影1406.4.1正投影1416.4.2三视图1416.4.3斜投影1446.5透视投影1466.5.1透视投影坐标系1466.5.2三维坐标系变换1476.5.3世界坐标系到观察坐标系的变换1496.5.4观察坐标系到屏幕坐标系的变换1516.5.5透视投影分类1536.5.6立方体的透视图1546.5.7屏幕坐标系的伪深度坐标1566.6本章小结157习题6158第7章自由曲线与曲面1607.1基本概念1607.1.1样条曲线曲面1607.1.2曲线曲面的表示形式1617.1.3插值、逼近与拟合1627.1.4连续性条件1627.2Bezier曲线1637.2.1Bezier曲线的定义1647.2.2Bezier曲线的性质1657.2.3de Casteljau递推算法1677.2.4Bezier曲线的拼接1687.3Bezier曲面1707.3.1Bezier曲面的定义1707.3.2双三次Bezier曲面的定义1707.3.3双三次Bezier曲面的拼接1717.4B样条曲线1737.4.1B样条曲线的定义1737.4.2二次B样条曲线1747.4.3三次B样条曲线1757.4.4B样条曲线的性质1777.4.5构造特殊三次B样条曲线的技巧1787.5B样条曲面1807.5.1B样条曲面的定义1807.5.2双三次B样条曲面的定义1807.5.3双三次B样条曲面的连续性1817.6本章小结183习题7184第8章建模与消隐1878.1三维物体的数据结构1878.1.1物体的几何信息与拓扑信息1878.1.2三表数据结构1878.1.3物体的表示模型1888.1.4双表数据结构1908.2常用物体的几何模型1918.2.1多面体1918.2.2曲面体1968.3消隐算法分类2028.4隐线算法2038.4.1凸多面体消隐算法2038.4.2曲面体消隐算法2068.5隐面算法2078.5.1深度缓冲器消隐算法2078.5.2深度排序消隐算法2118.6本章小结212习题8212第9章光照模型2179.1颜色模型2179.1.1原色系统2189.1.2RGB颜色模型2199.1.3HSV颜色模型2209.1.4CMYK颜色模型2229.2简单光照模型2239.2.1材质模型2239.2.2环境光模型2259.2.3漫反射光模型2259.2.4镜面反射光模型2269.2.5光强衰减2289.2.6增加颜色2299.3光滑着色2309.3.1直线的光滑着色2309.3.2Gouraud明暗处理2329.3.3Phong明暗处理2359.4简单透明模型2379.5简单阴影模型2389.6本章小结239习题9239第10章纹理映射24310.1纹理的定义24310.2颜色纹理24410.2.1函数纹理24410.2.2图像纹理24910.3三维纹理25010.4几何纹理25210.4.1参数曲面的定义25210.4.2映射原理25210.4.3几何纹理的分类25410.5纹理反走样简介25510.6本章小结258习题10 258参考文献262附录A知识点微课索引264附录B配套案例的说明265