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第1章 绪论1

1.1 计算机绘图的发展和研究内容1

1.1.1 计算机绘图的发展概况1

1.1.2 计算机绘图的研究内容2

1.2 计算机绘图系统的组成3

1.2.1 计算机绘图系统的功能3

1.2.2 计算机绘图系统的硬件配置4

1.2.3 计算机绘图系统的软件配置5

1.3 计算机绘图系统中的图形设备5

1.3.1 图形输入设备6

1.3.2 图形显示设备9

1.3.3 图形绘制设备13

1.4 计算机绘图的应用16

习题19

第2章 二维图形处理技术20

2.1 图形坐标系20

2.2 直线的生成21

2.2.1 用DDA（数字微分分析）法生成直线21

2.2.2 用逐点比较法生成直线24

2.3 圆弧的生成26

2.3.1 用角度DDA法生成圆弧26

2.3.2 用逐点比较法生成圆弧26

2.4 区域填充28

2.5 面素拼合构图30

2.6 图形的裁剪32

2.6.1 线段的裁剪33

2.6.2 多边形的裁剪34

2.7 二维图形的几何变换35

2.7.1 基本变换36

2.7.2 齐次坐标40

2.7.3 组合变换42

2.8 窗口到视区的变换45

习题46

第3章 绘图软件与交互技术、用户接口47

3.1 绘图软件及其标准化47

3.1.1 常用的绘图软件形式47

3.1.2 绘图软件标准化48

3.2 绘图软件标准简介48

3.2.1 GKS系统和GKS-3D系统48

3.2.2 PHIGS系统50

3.2.3 OpenGL51

3.3 交互任务与交互技术51

3.3.1 交互任务51

3.3.2 交互技术54

3.4 用户接口57

习题62

第4章 AutoCAD的二维绘图63

4.1 AutoCAD简介63

4.1.1 AutoCAD的主要功能63

4.1.2 AutoCAD的软件、硬件环境64

4.1.3 AutoCAD的启动与工作目录64

4.2 AutoCAD工作界面及交互技术65

4.2.1 AutoCAD的工作界面65

4.2.2 AutoCAD交互技术68

4.3 AutoCAD操作基础69

4.3.1 基本概念69

4.3.2 命令及数据的输入71

4.3.3 用户样板图的制作73

4.4 实用命令74

4.5 实体绘图命令84

4.6 图层、线型和颜色99

4.7 图形编辑命令104

4.8 图案填充121

4.9 AutoCAD的面素拼合构图124

4.10 显示控制命令126

4.11 绘图工具命令和查询命令127

4.12 AutoCAD应用——几何交切作图132

4.13 尺寸标注136

4.13.1 尺寸变量136

4.13.2 尺寸标注命令138

4.14 图块、属性和外部引用146

4.14.1 图块146

4.14.2 属性150

4.14.3 外部引用154

习题155

第5章 AutoLISP绘图程序设计161

5.1 概述161

5.1.1 AutoLISP的数据类型162

5.1.2 几个概念163

5.1.3 AutoLISP的程序结构164

5.1.4 AutoLISP程序的执行方式165

5.1.5 AutoLISP的出错处理166

5.2 基本函数167

5.2.1 算术运算函数167

5.2.2 标准函数168

5.2.3 赋值函数170

5.2.4 字符串处理函数170

5.2.5 类型转换函数171

5.2.6 求值函数172

5.2.7 表处理函数173

5.2.8 Command函数175

5.3 AutoLISP绘图程序设计——自定义函数176

5.4 程序控制结构179

5.4.1 关系函数179

5.4.2 逻辑函数180

5.4.3 数据类型谓词函数和等值谓词函数181

5.4.4 条件函数和顺序处理函数182

5.4.5 循环函数184

5.5 交互输入函数188

5.6 AutoLISP绘图程序设计——自定义命令190

5.7 文件操作函数192

5.7.1 文件管理函数192

5.7.2 输入、输出函数194

5.8 其他函数195

5.8.1 系统变量函数195

5.8.2 实体访问函数196

5.9 机械图样的绘制198

5.9.1 机械图样的标注198

5.9.2 零件图的绘制201

5.9.3 标准件图形库的程序设计207

5.9.4 装配图的绘制209

习题210

第6章 曲线、曲面及其绘制215

6.1 概述215

6.2 三次参数样条曲线217

6.3 Bezier曲线221

6.4 B样条曲线224

6.5 最小二乘法拟合曲线231

6.6 拟合曲面233

6.6.1 Coons曲面233

6.6.2 Bézier曲面234

6.6.3 B样条曲面235

6.6.4 用AutoCAD绘制拟合曲面236

习题239

第7章 三维图形处理技术241

7.1 图形的表示与数据结构241

7.1.1 图形的几何信息和拓扑信息241

7.1.2 形体的表示模式243

7.1.3 图形数据结构244

7.2 三维图形的几何变换246

7.2.1 几何变换矩阵246

7.2.2 基本变换246

7.2.3 组合变换250

7.3 平行投影变换253

7.3.1 正投影变换253

7.3.2 正轴测投影变换254

7.3.3 斜轴测投影变换255

7.4 透视投影变换256

7.4.1 透视投影与主灭点256

7.4 2点的透视变换256

7.4.3 立体的透视图258

7.5 消隐处理261

7.5.1 概述261

7.5.2 单个凸多面体的消隐算法262

7.5.3 一般平面立体的消隐算法263

7.5.4 曲面的消隐处理267

7.5.5 光栅图消隐算法269

7.6 三维几何造型基础269

7.6.1 线框造型、表面造型、实体造型和特征造型270

7.6.2 实体造型中的体素271

7.6.3 实体造型中的布尔运算272

7.6.4 实体的CSG表示与B-Rep表示275

7.7 真实感图形生成基础276

7.7.1 颜色模型277

7.7.2 光照明模型的概念279

7.7.3 基本光照明模型280

习题283

第8章 AutoCAD的三维作图285

8.1 三维坐标系统和三维线285

8.1.1 三维坐标系与三维点的输入285

8.1.2 用户坐标系UCS286

8.1.3 三维线289

8.2 表面模式建模技术及消隐处理289

8.2.1 基本体表面的绘制290

8.2.2 二维半物体图形的绘制292

8.2.3 3DFACE（空间三角形或四边形面）命令293

8.2.4 曲面绘制命令295

8.2.5 消隐处理298

8.3 三维图形的显示控制299

8.4 实体造型（实体模式建模）技术305

8.4.1 与造型有关的系统变量305

8.4.2 绘制体素306

8.4.3 布尔运算313

8.4.4 修改模型、截切、取剖面314

8.4.5 造型举例319

8.5 由三维立体生成二维视图321

8.6 明暗与渲染处理技术325

8.6.1 三维模型的明暗处理326

8.6.2 三维模型的渲染处理327

习题333

附录 ACAD.LSP程序清单336

参考文献356