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第一章 绪论1

1.1 计算机图形学与图形技术的发展1

1.1.1 图形信息的特点1

1.1.2 计算机图形学2

1.1.3 计算机图形学的研究内容4

1.1.4 计算机图形技术的发展4

1.2 计算机图形技术的应用5

1.3 计算机图形系统6

1.3.1 计算机图形系统的功能及组成7

1.3.2 图形系统的硬、软件平台8

1.3.3 图形显示设备9

1.3.4 图形输入设备15

1.3.5 图形绘制设备15

习题16

第二章 交互技术与用户界面17

2.1 交互设备17

2.2 交互技术18

2.2.1 基本输入控制方式18

2.2.2 常用交互技术20

2.3 用户界面设计26

2.3.1 用户界面的风格26

2.3.2 用户界面的常见工作方式28

2.3.3 用户界面设计29

习题32

第三章 基本图形元素的生成33

3.1 常用坐标系和基本图形绘制要求33

3.1.1 计算机图形学中常用的坐标系33

3.1.2 二维图形生成的基本要求34

3.2 直线生成算法35

3.2.1 直线绘制的要求35

3.2.2 数值微分法35

3.2.3 中点画线法36

3.2.4 Bresenham画线法38

3.3 圆的生成算法39

3.3.1 中点画圆法39

3.3.2 Bresenham画圆法41

3.4 区域填充42

3.4.1 多边形区域的填充43

3.4.2 边填充算法46

3.4.3 种子填充算法47

3.5 字符49

3.5.1 点阵字符50

3.5.2 矢量字符53

3.5.3 字符输出54

习题60

第四章 二维图形变换61

4.1 图形变换的数学基础61

4.1.1 向量61

4.1.2 矩阵62

4.2 图形的几何变换与齐次坐标技术64

4.2.1 图形的几何变换64

4.2.2 齐次坐标的概念和几何意义65

4.3 二维图形的几何变换66

4.3.1 比例变换（Scaling）66

4.3.3 旋转变换（Rotation）67

4.3.2 平移变换（Translation）67

4.3.4 错切变换（Shearing）68

4.3.5 反射变换（Reflection）68

4.3.6 组合变换69

4.3.7 直线和平面图形的变换71

4.4 窗口视图变换71

4.4.1 窗口区与视图区72

4.4.2 窗口区与视图区之间的变换72

4.4.3 窗口区与视图区的关系74

4.5 二维图形变换的编程实现74

习题78

第五章 图形处理技术和图形信息管理80

5.1 图形的裁剪80

5.1.1 直线段的裁剪80

5.1.2 多边形裁剪83

5.1.3 字符裁剪84

5.2 图形的反走样技术84

5.2.1 区域法85

5.2.2 半色调法85

5.2.3 颤抖法86

5.3.1 图段的概念及处理87

5.3 图段与图层处理87

5.2.4 其它方法87

5.3.2 图层的概念及处理90

5.4 图形数据管理91

5.4.1 图形数据的表示及数据结构91

5.4.2 图形数据的管理94

5.4.3 图形数据库95

习题96

第六章 三维几何造型及图形变换98

6.1 三维坐标系98

6.2 三维几何造型99

6.2.1 形体的几何表示方法99

6.2.2 形体的输入101

6.2.3 形体的内部表示102

6.2.4 结构的立体几何表示模式（CSG）107

6.2.5 边界表示法（B—Rep）108

6.3 三维几何变换108

6.3.1 三维平移变换109

6.3.2 三维比例变换109

6.3.3 三维旋转变换110

6.3.4 三维反射变换110

6.3.5 三维错切变换112

6.3.6 三维组合变换113

6.4 三维形体的投影变换116

6.4.1 平行投影117

6.4.2 透视投影120

习题121

第七章 AutoCAD绘图软件122

7.1 概述122

7.1.1 AutoCAD绘图软件的基本功能122

7.1.2 AutoCAD基础知识124

7.1.3 AutoCAD的运行环境125

7.2.4 结束绘图工作（END、QUIT）126

7.2.3 保存当前图形（SAVE或者SA）126

7.2.2 编辑旧图（OPEN）126

7.2.1 建立新图（NEW）126

7.1.4 AutoCAD的启动与退出126

7.2 AutoCAD入门126

7.2.5 联机帮助（HELP或者？）127

7.2.6 访问DOS（SHELL或者SH）127

7.2.7 常用功能键127

7.3 二维绘图128

7.3.1 点（POINT或者PT）128

7.3.2 直线（LINE或者L）128

7.3.3 圆（CIRCLE或者C）129

7.3.4 弧（ARC或者A）129

7.3.6 文字输入130

7.3.5 折线或多义线（PLINE或者PL）130

7.3.7 阴影线填充（HATCH或者H）132

7.4 图形编辑133

7.4.1 目标选择133

7.4.2 删除（ERASE或者E）134

7.4.3 缩放（SCALE或者SC）134

7.4.4 平移（MOVE或者M）134

7.4.5 旋转（ROTATE或者R）135

7.4.6 切断（BREAK或者BR）135

7.4.9 复制（COPY或者CP）136

7.4.7 修剪（TRIM或者TR）136

7.4.8 延伸（EXTEND或者EX）136

7.4.10 镜像（MIRROR或者MI）137

7.4.11 偏移（OFFSET或者OF）137

7.4.12 阵列（ARRAY或者AR）138

7.4.13 圆角（FILLET）139

7.4.14 倒角（CHAMFER）139

7.4.14 编辑多义线（PEDIT或者PE）139

7.5 显示控制140

7.5.1 缩放视图（ZOOM或者Z）140

7.5.2 移动视图（PAN或者P）140

7.6.1 AutoCAD中的图层与图块141

7.5.3 刷新绘图区显示信息（REDRAW）141

7.6 图层与图块141

7.6.2 图层控制（LAYER或者LA）142

7.6.3 定义图块143

7.6.4 插入图块（INSERT或者IN）143

7.7 尺寸标注144

7.7.1 系统变量的设置144

7.7.2 进入和退出尺寸标注环境145

7.7.3 线性（Linear）尺寸标注145

7.7.4 径向（Radial）尺寸标注146

7.7.6 角度标注（ANGular）147

7.7.5 基准尺寸（BASeline）和连续尺寸（CONtinue）标注147

7.8 三维造型148

7.8.1 用户坐标系（UCS）148

7.8.2 三维实体的生成149

7.8.3 三维图形编辑151

7.8.4 三维显示控制151

7.8.5 AME简介153

习题154

第八章 计算机动画技术155

8.1 计算机动画的应用155

8.2 二维动画技术157

8.2.1 人工制作动画片的基本过程158

8.2.2 计算机在二维动画中的作用159

8.3 三维动画技术161

8.3.1 三维动画制作的过程162

8.3.2 三维动画中的运动控制163

8.4 逐帧动画与实时动画164

8.4.1 逐帧动画技术164

8.4.2 实时动画技术165

习题166

附录 Turbo C的图形函数库167