新书推荐 │ 计算机图形学及应用技术

️计算机图形学及应用技术

️作者：任洪海,牛一捷,郭永伟 主编 殷丽凤,岳洋,黄鹏鹤 副主编

️价格：49.8元

️本书是一本理论与实践相结合的计算机图形学教材。

21世纪是数字多媒体的时代，也是一个大量运用图形和图像传达信息的时代。飞速发展的计算机技术推动了计算机图形学及其相关学科的成熟与壮大。计算机图形学已成为计算机科学中最主要的分支之一，在信息技术领域显示出越来越重要的地位。计算机动画、多媒体、虚拟现实、数据可视化、计算机游戏和计算机辅助设计等学科与技术都以计算机图形学为基础。实际上，计算机图形学及其应用已经渗透到科研、工程、商业和艺术等社会生活和工业生产的几乎所有领域，并与这些领域的自身发展相互推动和促进。

计算机图形学课程也成为计算机科学与技术、软件工程等相关专业的一门很关键的专业基础课程。学习计算机图形学课程，不仅要学习图形设计的基本理论与算法，还要了解计算机图形学应用技术领域的相关内容，扩充学习的深度与广度。本书将计算机图形学理论与应用技术相结合，应用通俗易懂的方式介绍课程基本概念、理论和方法，注重理论与应用相结合。使读者在较低基础且应用较少的时间全面地掌握课程的主要内容，并增强进一步学习的兴趣 ，扩展相关知识与技术。明确计算机图形学理论的应用方向，构建完整的知识框架。通过本书的学习能够较轻松地掌握计算机图形学基本理论与算法，达到一定的开发和应用水平，为以后从事相关工作和深入学习打下坚实的基础。

️全书共分3篇10章

️第一篇（第1～4章）为基础图形理论与算法，着重介绍计算机图形学定义与图形系统、图元生成技术、图形几何变换及图形观察；

️第二篇（第5～7章）为复杂图形构造理论，着重讨论曲线曲面生成技术、真实感图形生成及几何造型技术；

️第三篇（第8～10章）计算机图形学应用领域及相关学科，包括计算机动画、虚拟现实技术及数字图像处理技术。

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️本书特色

本书力求简明扼要、通俗易懂，尽量避免烦琐、复杂的公式推导，尽可能准确、清晰、简单地描述计算机图形学的基本理论及应用。内容由浅入深、层层递进，不但包括图形基础理论与算法、复杂图形构造，还增加了应用技术与相关学科的介绍。作为大学本科学生学习过程中的使用教材，前两部分内容可以作为课堂教学的主要内容，最后计算机图形学应用技术及相关学科可以作为学生自学习内容，任课教师给予积极引导，使学生不但学习计算机图形学基本理论与算法，进一步了解计算机图形学应用领域的相关技术，对于以后从事计算机图形学相关领域的工作或深入学习都非常有好处。对于那些想从事计算机图形学相关领域研究与开发的其他人员，通过本书学习也可以对计算机图形学理论与技术有个总体的认识。

️第一作者

️任洪海：大连交通大学副教授，从事计算机图形学教学与研究20多年，教学经验丰富，已在国内核心期刊及统计源期刊发表十篇以上计算机图形学理论与算法相关论文。2025年承担计算机图形学跨校修读模式改革与实践项目作为辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目立项，2022年主讲计算机图形学课程作为辽宁省一流本科课程建设。

️目录

第一篇 基础图形理论与算法

第1章 概 述

1.1 计算机图形学定义与发展

1.2 计算机图形系统简介

1.2.1 视频显示设备与显示系统

1.2.2 图形输入设备

1.3 计算机图形软件系统简介

1.3.1 图形软件

1.4 本章小结

1.5 习题

第2章 图元生成技术

2.1 直线生成算法

2.1.1 DDA（数值微分）画线算法

2.1.2 中点画线法

2.1.3 Bresenham画线算法

2.2 圆与椭圆的生成算法

2.2.1 圆的特征

2.2.2 中点画圆算法

2.2.3 中点椭圆生成算法

2.3 多边形的区域填充

2.3.1 多边形填充的基础理论

2.3.2 多边形的扫描线填充算法

2.3.3 边填充算法

2.3.4 种子填充算法

2.4 本章小结

2.5 习题

第3章 图形的几何变换

3.1 几何变换的数学基础

3.2 两维基本几何变换

3.2.1 平移、缩放、旋转变换

3.2.2 复合变换

3.2.3 对称变换

3.2.4 错切变换

3.3 三维基本几何变换

3.3.1 三维平移变换

3.3.2 三维旋转变换

3.3.3 三维缩放变换

3.4 本章小结

3.5 习题

第4章 图形观察

4.1 二维观察

4.1.1 二维观察的基本概念

4.1.2 二维点裁剪

4.1.3 二维线裁剪

4.1.4 多边形区域裁剪

4.2 三维观察

4.2.1 三维观察的基本概念

4.2.2 平行投影

4.2.3 透视投影

4.3 本章小结

4.4 习题

第二篇 复杂图形构造理论

第5章 曲线曲面生成与设计

5.1 曲线与曲面理论基础

5.1.1 样条曲线简介

5.1.2 三次样条

5.2 Beziér曲线与曲面

5.2.1 Beziér曲线的定义

5.2.2 Beziér曲线的性质

5.2.3 按不同次数给出Beziér曲线的描述

5.2.4 Beziér曲线的De Casteljau递推算法

5.2.5 Beziér曲线的拼接

5.2.6 反求Beziér曲线控制点的方法

5.2.7 Beziér曲面

5.3 B样条曲线与曲面

5.3.1 B样条曲线定义与性质

5.3.2 均匀B样条曲线

5.3.3 B样条曲面

5.4 本章小结

5.5 习题

第6章 真实感图形生成技术

6.1 图形的消隐算法

6.1.1 后向面判别算法

6.1.2 Robers隐面消除算法

6.1.3 画家算法

6.1.4 扫描线算法

6.1.5 深度缓存器算法

6.1.6 BSP树算法

6.1.7 光线投射算法

6.2 光照技术

6.2.1 光照模型

6.2.2 表面绘制

6.2.3 光线跟踪方法

6.2.4 纹理、阴影与透明等基本效果处理

6.3 颜色模型及其应用

6.3.1 颜色的基本知识

6.3.2 颜色模型

6.3.3 颜色的应用

6.4 本章小结

6.5 习 题

第7章 几何造型技术

7.1 规则形体在计算机内的表示

7.1.1 实体的定义

7.1.2 表示形体的线框模型、表面模型和实体模型

7.1.3 实体的构造表示

7.1.4 实体的边界表示

7.2 分行几何造型简介

7.2.1 分行几何造型的基本理论

7.2.2 分形图形的产生

7.3 本章小结

7.4 习 题

第三篇 计算机图形学应用领域与相关学科

第8章 计算机动画

8.1 动画的基本概念与分类

8.1.1 动画的基本概念

8.1.2 计算机动画的类型

8.1.3 动画片制作过程

8.2 计算机动画的关键技术

8.2.1 关键帧技术

8.2.2 柔性运动

8.2.3 基于物理特征的动画

8.2.4 造型动画技术

8.2.5 其他动画技术

8.2.6 提高计算机动画效果的基本手法

8.3 计算机动画制作基础理论

8.3.1 二维计算机动画的制作基础理论

8.3.2 三维计算机动画的制作基础理论

8.4 计算机动画的应用

8.5 计算机动画的最新发展

8.5.1 人脸动画

8.5.2 表演动画

8.6 本章小结

8.7 习 题

第9章 虚拟现实技术

9.1 虚拟现实技术概论

9.1.1 虚拟现实技术定义

9.1.2 虚拟现实技术发展

9.2 虚拟现实理论基础

9.2.1 虚拟现实建模语言VRML

9.2.2 虚拟现实技术简介

9.3 虚拟现实技术的应用领域

9.3.1 教育领域

9.3.2 文化艺术领域

9.3.3 军事领域

9.3.4 制造业

9.3.5 医疗领域

9.3.6 商业

9.3.7 元宇宙—一个平行于现实世界的虚拟世界

9.4 本章小结

9.5 习 题

第10章 数字图像处理

10.1 数字图像基本概念

10.1.1 数字图像定义

10.1.2 数字图像的基本类型

10.2 数字图像处理技术及发展

10.3 数字图像处理系统

10.3.1 图像采集模块

10.3.2 图像显示模块

10.3.3 图像存储模块

10.3.4 图像传输模块

10.3.5 图像处理模块

10.4 本章小结

10.5 习 题

参 考 文 献