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【推荐语】
《计算机图形学基础（OpenGL版）（第2版）》面向初学者，以经典图形学知识为主，重点介绍三维图形技术和图形流水线；配有完整的实验教程与模拟试题，方便教学使用
【内容】
《计算机图形学基础（OpenGL版）（第2版）》以OpenGL为工具，来辅助学习与掌握图形学相关知识与技术。学习体系上采用自顶向下和循序渐进的方式，内容上以经典计算机图形学体系为主，主要包括绪论、图形系统、二维图形生成、几何变换、三维观察、三维造型和真实感图形技术。每章给出1～2个OpenGL编程实例来帮助读者更好地理解相关知识与技术，使读者能快速掌握如何生成二维图形与三维图形。书后附有课程实验指导和模拟试题。
《计算机图形学基础（OpenGL版）（第2版）》注重对计算机图形学原理的理解和图形编程技术的掌握，非常适合作为高等院校计算机及相关专业计算机图形学本科课程的教材，也可作为地理信息系统、机械工程等专业选修计算机图形学课程的教材。同时，本书也适合作为具有熟练编程经验的其他专业学生和专业技术人员学习图形学及图形编程的自学教材。
《计算机图形学基础（OpenGL版）（第2版）》注重对计算机图形学原理的理解和图形编程技术的掌握，非常适合作为高等院校计算机及相关专业计算机图形学本科课程的教材，也可作为地理信息系统、机械工程等专业选修计算机图形学课程的教材。同时，本书也适合作为具有熟练编程经验的其他专业学生和专业技术人员学习图形学及图形编程的自学教材。
【目录】
第1章绪论1
1.1计算机图形学的定义与内容1
1.1.1图形及其与图像的区别1
1.1.2计算机图形学的定义5
1.1.3图形学相关学科8
1.2计算机图形学的目标与应用领域8
1.2.1计算机图形学的核心目标9
1.2.2计算机图形学的应用领域9
1.3计算机图形学的发展14
1.3.1计算机图形学的发展简史14
1.3.2计算机图形学的发展趋势16
习题119
第2章图形系统20
2.1图形系统概述20
2.1.1图形系统组成结构20
2.1.2图形系统分类23
2.2图形硬件25
2.2.1图形显示设备25
2.2.2图形显示方式29
2.2.3光栅扫描显示系统30
2.2.4显卡和图形处理器33
2.3图形软件36
2.3.1图形软件的层次和标准36
2.3.2图形应用软件39
2.3.3图形支撑软件41
2.4图形流水线45
2.4.1图形流水线三阶段45
2.4.2图形流水线关键步骤46
2.4.3OpenGL：流水线的一种实现47
2.4.4可编程图形流水线和GLSL48
2.4.5OpenGL程序实例分析48
习题251
第3章二维基本图形光栅化与裁剪52
3.1光栅化问题概述52
3.2直线段光栅化53
3.2.1数值微分算法53
3.2.2Bresenham画线法55
3.2.3中点画线算法58
3.3圆弧光栅化60
3.3.1圆的对称性及其应用60
3.3.2Bresenham画圆算法61
3.3.3中点画圆算法62
3.4区域填充64
3.4.1多边形填充算法64
3.4.2种子填充算法68
3.5字符70
3.5.1字符的编码70
3.5.2点阵字符71
3.5.3矢量字符71
3.6反走样技术72
3.7裁剪75
3.7.1点的裁剪75
3.7.2直线裁剪75
3.7.3多边形裁剪81
3.7.4字符裁剪82
习题383
第4章图形几何变换84
4.1二维几何变换84
4.1.1基本变换84
4.1.2齐次坐标87
4.1.3变换的齐次坐标表示88
4.1.4二维几何变换通式与总结91
4.1.5逆变换93
4.1.6二维复合变换93
4.1.7二维坐标系变换97
4.2三维几何变换99
4.2.1基本变换100
4.2.2三维复合变换104
4.2.3三维坐标系变换106
4.3复合变换分析的两种思考模式106
4.3.1全局固定坐标系模式106
4.3.2活动局部坐标系模式108
4.4编程实例—三角形与矩形变换及正方形旋转动画109
4.4.1自定义矩阵变换实例—三角形变换109
4.4.2OpenGL几何变换实例—矩形变换115
4.4.3变换应用实例—正方形旋转动画119
习题4122
第5章三维观察123
5.1三维观察的流程123
5.2观察变换129
5.2.1观察坐标系构建129
5.2.2观察变换分析130
5.2.3几何变换方法131
5.2.4基变换方法134
5.3投影变换136
5.3.1投影分类136
5.3.2平行投影137
5.3.3透视投影145
5.4OpenGL三维观察154
5.4.1观察体及其规范化154
5.4.2OpenGL透视投影变换160
5.4.3OpenGL其他观察函数163
5.5编程实例164
5.5.1二维实例—红蓝三角形164
5.5.2三维实例—立方体透视投影166
习题5168
第6章三维造型169
6.1三维造型概述169
6.2三维造型方法170
6.2.1计算机表示方法171
6.2.2构造方法174
6.3多边形网格表示176
6.3.1基本几何元素176
6.3.2几何信息与拓扑信息177
6.3.3常用数据结构178
6.3.4编程实例—简单实体构建180
6.4曲线/曲面造型183
6.4.1曲线/曲面基础183
6.4.2三次样条188
6.4.3Bezier曲线/曲面191
6.4.4B样条曲线/曲面199
6.4.5NURBS曲线/曲面207
6.4.6编程实例—OpenGL曲线/曲面生成210
习题6214
第7章真实感图形技术216
7.1真实感图形分析与图形绘制策略216
7.1.1真实感图形216
7.1.2图形绘制的两种基本策略217
7.2消隐算法220
7.2.1消隐概述220
7.2.2深度缓冲器算法224
7.2.3画家算法227
7.3颜色模型229
7.3.1物体的颜色229
7.3.2颜色空间230
7.3.3常用颜色模型231
7.3.4OpenGL中的颜色模型232
7.4光照明模型233
7.4.1局部光照明模型233
7.4.2整体光照明模型237
7.5着色239
7.5.1多边形着色239
7.5.2透明与阴影244
7.6光线跟踪算法246
7.7纹理映射技术249
7.7.1概述249
7.7.2颜色纹理映射250
7.7.3几何纹理映射253
7.7.4环境映射254
7.8OpenGL真实感图形255
7.8.1OpenGL光照函数255
7.8.2物体表面特性函数259
7.8.3OpenGL纹理映射260
7.8.4编程实例—纹理映射263
7.9图形流水线再分析266
习题7268
参考文献269
附录A课程实验指导270
附录B模拟试题316
1.1计算机图形学的定义与内容1
1.1.1图形及其与图像的区别1
1.1.2计算机图形学的定义5
1.1.3图形学相关学科8
1.2计算机图形学的目标与应用领域8
1.2.1计算机图形学的核心目标9
1.2.2计算机图形学的应用领域9
1.3计算机图形学的发展14
1.3.1计算机图形学的发展简史14
1.3.2计算机图形学的发展趋势16
习题119
第2章图形系统20
2.1图形系统概述20
2.1.1图形系统组成结构20
2.1.2图形系统分类23
2.2图形硬件25
2.2.1图形显示设备25
2.2.2图形显示方式29
2.2.3光栅扫描显示系统30
2.2.4显卡和图形处理器33
2.3图形软件36
2.3.1图形软件的层次和标准36
2.3.2图形应用软件39
2.3.3图形支撑软件41
2.4图形流水线45
2.4.1图形流水线三阶段45
2.4.2图形流水线关键步骤46
2.4.3OpenGL：流水线的一种实现47
2.4.4可编程图形流水线和GLSL48
2.4.5OpenGL程序实例分析48
习题251
第3章二维基本图形光栅化与裁剪52
3.1光栅化问题概述52
3.2直线段光栅化53
3.2.1数值微分算法53
3.2.2Bresenham画线法55
3.2.3中点画线算法58
3.3圆弧光栅化60
3.3.1圆的对称性及其应用60
3.3.2Bresenham画圆算法61
3.3.3中点画圆算法62
3.4区域填充64
3.4.1多边形填充算法64
3.4.2种子填充算法68
3.5字符70
3.5.1字符的编码70
3.5.2点阵字符71
3.5.3矢量字符71
3.6反走样技术72
3.7裁剪75
3.7.1点的裁剪75
3.7.2直线裁剪75
3.7.3多边形裁剪81
3.7.4字符裁剪82
习题383
第4章图形几何变换84
4.1二维几何变换84
4.1.1基本变换84
4.1.2齐次坐标87
4.1.3变换的齐次坐标表示88
4.1.4二维几何变换通式与总结91
4.1.5逆变换93
4.1.6二维复合变换93
4.1.7二维坐标系变换97
4.2三维几何变换99
4.2.1基本变换100
4.2.2三维复合变换104
4.2.3三维坐标系变换106
4.3复合变换分析的两种思考模式106
4.3.1全局固定坐标系模式106
4.3.2活动局部坐标系模式108
4.4编程实例—三角形与矩形变换及正方形旋转动画109
4.4.1自定义矩阵变换实例—三角形变换109
4.4.2OpenGL几何变换实例—矩形变换115
4.4.3变换应用实例—正方形旋转动画119
习题4122
第5章三维观察123
5.1三维观察的流程123
5.2观察变换129
5.2.1观察坐标系构建129
5.2.2观察变换分析130
5.2.3几何变换方法131
5.2.4基变换方法134
5.3投影变换136
5.3.1投影分类136
5.3.2平行投影137
5.3.3透视投影145
5.4OpenGL三维观察154
5.4.1观察体及其规范化154
5.4.2OpenGL透视投影变换160
5.4.3OpenGL其他观察函数163
5.5编程实例164
5.5.1二维实例—红蓝三角形164
5.5.2三维实例—立方体透视投影166
习题5168
第6章三维造型169
6.1三维造型概述169
6.2三维造型方法170
6.2.1计算机表示方法171
6.2.2构造方法174
6.3多边形网格表示176
6.3.1基本几何元素176
6.3.2几何信息与拓扑信息177
6.3.3常用数据结构178
6.3.4编程实例—简单实体构建180
6.4曲线/曲面造型183
6.4.1曲线/曲面基础183
6.4.2三次样条188
6.4.3Bezier曲线/曲面191
6.4.4B样条曲线/曲面199
6.4.5NURBS曲线/曲面207
6.4.6编程实例—OpenGL曲线/曲面生成210
习题6214
第7章真实感图形技术216
7.1真实感图形分析与图形绘制策略216
7.1.1真实感图形216
7.1.2图形绘制的两种基本策略217
7.2消隐算法220
7.2.1消隐概述220
7.2.2深度缓冲器算法224
7.2.3画家算法227
7.3颜色模型229
7.3.1物体的颜色229
7.3.2颜色空间230
7.3.3常用颜色模型231
7.3.4OpenGL中的颜色模型232
7.4光照明模型233
7.4.1局部光照明模型233
7.4.2整体光照明模型237
7.5着色239
7.5.1多边形着色239
7.5.2透明与阴影244
7.6光线跟踪算法246
7.7纹理映射技术249
7.7.1概述249
7.7.2颜色纹理映射250
7.7.3几何纹理映射253
7.7.4环境映射254
7.8OpenGL真实感图形255
7.8.1OpenGL光照函数255
7.8.2物体表面特性函数259
7.8.3OpenGL纹理映射260
7.8.4编程实例—纹理映射263
7.9图形流水线再分析266
习题7268
参考文献269
附录A课程实验指导270
附录B模拟试题316
