计算机图形学（第3版）

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本书介绍计算机图形学的有关原理、算法及系统，主要内容有：计算机图形硬件、图形国际标准、交互技术与用户接口、实用的图形程序库、自由曲线和曲面、几何造型、真实图形显录、图象处理等。这些内容反映了90年代以来国内外，尤其是我们在计算机图形学领域的最新成果。.
本书作为高等院校本科生、研究生学习“计算机图形学”或“计算机图形学基础”的教材，也可供技术人员从事有关专业工作参考。 ...

第一章 图形设备、系统和应用
1.1 计算机图形学的发展及应用
1.2 图形输入设备.
1.3 图形显示设备
1.4 图形绘制设备
1.5 图形处理器
1.6 图形系统和工作站
1.7 虚拟现实系统
1.8 习题
第二章 计算机图形的标准化和窗口
2.1 计算机图形接口（CGI）
2.2 计算机图形元文件（CGM）
2.3 图形核心系统（GKS）
2.4 程序员层次交互式图形系统（PHIGS）
2.5 基本图形转的规范（IGES）
2.6 产品模型数据转换模型（STEP）
2.7 计算机图形参考模型（CGRM）
2.8 窗口系统
2.9 习题
第三章 交互技术与用户接口

　　计算机图形学是近30年来发展迅速、应用广泛的新兴学科。它主要是研究用计算机及其图形设备来输入、表示、变换、运算和输出图形的原理、算法及系统。图形通常是由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。在计算机中表示图形最常用的是点阵法，即用具有灰度或色彩的点阵来表示图形的一种方法。例如，一幅二维灰度图形可用矩阵(xi，yi，gk)(i＝1，2，…，M；j＝1，2，…，N；k＝1，2，…，L)表示。其中(xi，yi)表示图形所占点阵的位置，gk表示(xi，yi)该点象素的灰度等级，一般L≤256。具有灰度和色彩的点阵图形实际上就是图象。 由于光栅图形显示器和点阵式图形输出设备的广泛应用，图形和图象的处理技术相互渗透而且结合得越来越紧密。对于用形状参数和属性参数表示的图形，如描述图形的方程系数，线段的起点和终点坐标，图形的灰度、色彩、线型和线宽等均可采用某种转换算法，把图形的参数表示转换成点阵表示。.
　　本书介绍的内容主要有：计算机图形学的发展和应用；计算机图形设备和系统；国际标准化组织(ISO)发布的图形标准和一个基于窗口系统的实用化图形程序库，基本图形生成算法；自由曲线和自由曲面；图形变换和裁剪；窗口系统；计算机图形学中常用的软件形式及人—机交互技术；几何造型的理论、算法及系统；颜色、光照模型及真实图形显示技术；图象处理技术等。本书是作者在从事十几年计算机图形学教学和科研、参考国内外十余本同类书籍、吸收国内外近十年来在计算机图形学方面的新成果、尤其是在广泛征求国内同行使用作者1986年编著的《计算机图形学》全国统编教材的意见和建议的基础上写成的。本书既注意讨论清楚计算机图形学中最基本、最广泛应用的理论和算法，也力求反映20世纪90年代国内外的一些重要新成果，如：精简指令(RISC)工作站；图形的并行处理；产品模型数据交换规范(STEP)；多媒体对象表示环境标准(PREMO)；曲线曲面的非均匀有理B样条(NURBS)算法；窗口系统；线框、表面、实体统一的非流形造型技术；生成真实图形的辐射度算法；科学计算的可视化技术；图形和图象的转换及应用技术等。这些内容在作者1986年出版的《计算机图形学》中是不会有的。本书第1章、第2章和第5章适合读者自学，第3章、第4章、第6章及第7章适宜大学本科生48学时的教学内容，第8章、第9章与第10章适合研究生36至48学时的教学内容。本书要求先修的课程为“线性代数”、“程序设计基础”等。书中第5章介绍的“交互式图形程序库——GIL”有相应的软件，有需要的读者可和作者联系。..
　　本书由孙家广主笔。刘强、陆薇参加第5章的改写。本书在编写过程中陈玉健、王学福、王建民、熊志刚、李学军、范刚、屈敏、刘强、左征等同志帮助调试程序、绘制图例，朱钢帮助录入文稿，在此对他们的辛勤劳动表示诚挚的感谢。此外对那些给1986年版《计算机图形学》教材提过意见和建议的同志表示衷心的谢意。由于作者水平有限，书中难免还存在缺点和不足，殷切希望广大读者批评指正。...
　　作 者
　　1998年5月