Computer Graphics: Principles and Practice in C, 2/e (Hardcover)
暫譯: 計算機圖形學：原理與實踐（C 語言版，第二版）

James D. Foley, Andries van Dam, Steven K. Feiner, John F. Hughes

Computer Graphics: Principles and Practice in C, 2/e (Hardcover)
  • 出版商: Addison Wesley
  • 出版日期: 1995-08-14
  • 售價: $1,568
  • 語言: 英文
  • 頁數: 1200
  • 裝訂: Hardcover
  • ISBN: 0201848406
  • ISBN-13: 9780201848403
  • 相關分類: Computer Graphics

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商品描述


Table Of Contents

1. Introduction.
Image Processing as Picture Analysis.
The Advantages of Interactive Graphics.
Representative Uses of Computer Graphics.
Classification of Applications.
Development of Hardware and Software for Computer Graphics.
Conceptual Framework for Interactive Graphics.

2. Programming in the Simple Raster Graphics Package (SRGP)/.
Drawing with SRGP/.
Basic Interaction Handling/.
Raster Graphics Features/.
Limitations of SRGP/.

3. Basic Raster Graphics Algorithms for Drawing 2d Primitives.
Overview.
Scan Converting Lines.
Scan Converting Circles.
Scan Convertiing Ellipses.
Filling Rectangles.
Fillign Polygons.
Filling Ellipse Arcs.
Pattern Filling.
Thick Primiives.
Line Style and Pen Style.
Clipping in a Raster World.
Clipping Lines.
Clipping Circles and Ellipses.
Clipping Polygons.
Generating Characters.
SRGP_copyPixel.
Antialiasing.

4. Graphics Hardware.
Hardcopy Technologies.
Display Technologies.
Raster-Scan Display Systems.
The Video Controller.
Random-Scan Display Processor.
Input Devices for Operator Interaction.
Image Scanners.

5. Geometrical Transformations.
2D Transformations.
Homogeneous Coordinates and Matrix Representation of 2D Transformations.
Composition of 2D Transformations.
The Window-to-Viewport Transformation.
Efficiency.
Matrix Representation of 3D Transformations.
Composition of 3D Transformations.
Transformations as a Change in Coordinate System.

6. Viewing in 3D.
Projections.
Specifying an Arbitrary 3D View.
Examples of 3D Viewing.
The Mathematics of Planar Geometric Projections.
Implementing Planar Geometric Projections.
Coordinate Systems.

7. Object Hierarchy and Simple PHIGS (SPHIGS).
Geometric Modeling.
Characteristics of Retained-Mode Graphics Packages.
Defining and Displaying Structures.
Modeling Transformations.
Hierarchical Structure Networks.
Matrix Composition in Display Traversal.
Appearance-Attribute Handling in Hierarchy.
Screen Updating and Rendering Modes.
Structure Network Editing for Dynamic Effects.
Interaction.
Additional Output Features.
Implementation Issues.
Optimizing Display of Hierarchical Models.
Limitations of Hierarchical Modeling in PHIGS.
Alternative Forms of Hierarchical Modeling.

8. Input Devices, Interaction Techniques, and Interaction Tasks.
Interaction Hardware.
Basic Interaction Tasks.
Composite Interaction Tasks.

9. Dialogue Design.
The Form and Content of User-Computer Dialogues.
User-Interfaces Styles.
Important Design Considerations.
Modes and Syntax.
Visual Design.
The Design Methodology.

10. User Interface Software.
Basic Interaction-Handling Models.
Windows-Management Systems.
Output Handling in Window Systems.
Input Handling in Window Systems.
Interaction-Technique Toolkits.
User-Interface Management Systems.

11. Representing Curves and Surfaces.
Polygon Meshes.
Parametric Cubic Curves.
Parametric Bicubic Surfaces.
Quadric Surfaces.

12. Solid Modeling.
Representing Solids.
Regularized Boolean Set Operations.
Primitive Instancing.
Sweep Representations.
Boundary Representations.
Spatial-Partitioning Representations.
Constructive Solid Geometry.
Comparison of Representations.
User Interfaces for Solid Modeling.

13. Achromatic and Colored Light.
Achromatic Light.
Chromatic Color.
Color Models for Raster Graphics.
Reproducing Color.
Using Color in Computer Graphics.

14. The Quest for Visual Realism.
Why Realism?
Fundamental Difficulties.
Rendering Techniques for Line Drawings.
Rendering Techniques for Shaded Images.
Improved Object Models.
Dynamics.
Stereopsis.
Improved Displays.
Interacting with Our Other Senses.
Aliasing and Antialiasing.

15. Visible-Surface Determination.
Functions of Two Variables.
Techniques for Efficient Visible-Surface Determination.
Algorithms for Visible-Line Determination.
The z-Buffer Algorithm.
List-Priority Algorithms.
Scan-Line Algorithms.
Area-Subdivision Algorithms.
Algorithms for Octrees.
Algorithms for Curved Surfaces.
Visible-Surface Ray Tracing.

16. Illumination And Shading.
Illumination Modeling.
Shading Models for Polygons.
Surface Detail.
Shadows.
Transparency.
Interobject Reflections.
Physically Based Illumination Models.
Extended Light Sources.
Spectral Sampling.
Improving the Camera Model.
Global Illumination Algorithms.
Recursive Ray Tracing.
Radiosity Methods.
The Rendering Pipeline.

17. Image Manipulation and Storage.
What Is an Image?
Filtering.
Image Processing.
Geometric Transformations of Images.
Multipass Transformations.
Image Compositing.
Mechanisms for Image Storage.
Special Effects with Images.
Summary.

18. Advanced Raster Graphic Architecture.
Simple Raster-Display System.
Display-Processor Systems.
Standard Graphics Pipeline.
Introduction to Multiprocessing.
Pipeline Front-End Architecture.
Parallel Front-End Architectures.
Multiprocessor Rasterization Architectures.
Image-Parallel Rasterization.
Object-Parallel Rasterization.
Hybrid-Parallel Rasterization.
Enhanced Display Capabilities.

19. Advanced Geometric and Raster Algorithms.
Clipping.
Scan-Converting Primitives.
Antialiasing.
The Special Problems of Text.
Filling Algorithms.
Making copyPixel Fast.
The Shape Data Structure and Shape Algebra.
Managing Windows with bitBlt.
Page Description Languages.

20. Advanced Modeling Techniques.
Extensions of Previous Techniques.
Procedural Models.
Fractal Models.
Grammar-Based Models.
Particle Systems.
Volume Rendering.
Physically Based Modeling.
Special Models for Natural and Synthetic Objects.
Automating Object Placement.

21. Animation.
Conventional and Computer-Assisted Animation.
Animation Languages.
Methods of Controlling Animation.
Basic Rules of Animation.
Problems Peculiar to Animation.
Appendix: Mathematics for Computer Graphics.
Vector Spaces and Affine Spaces.
Some Standard Constructions in Vector Spaces.
Dot Products and Distances.
Matrices.
Linear and Affine Transformations.
Eigenvalues and Eigenvectors.
Newton-Raphson Iteration for Root Finding.

Bibliography.
Index. 0201848406T04062001


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商品描述(中文翻譯)

目錄

1. 介紹
圖像處理作為圖片分析
互動圖形的優勢
電腦圖形的代表性用途
應用分類
電腦圖形的硬體和軟體發展
互動圖形的概念框架

2. 在簡單光柵圖形包 (SRGP) 中編程
使用 SRGP 繪圖
基本互動處理
光柵圖形特性
SRGP 的限制

3. 繪製 2D 基本圖形的光柵圖形算法
概述
掃描轉換直線
掃描轉換圓形
掃描轉換橢圓
填充矩形
填充多邊形
填充橢圓弧
圖案填充
粗線圖形
線條樣式和筆觸樣式
在光柵世界中的裁剪
裁剪直線
裁剪圓形和橢圓
裁剪多邊形
生成字符
SRGP_copyPixel
抗鋸齒

4. 圖形硬體
硬拷貝技術
顯示技術
光柵掃描顯示系統
視頻控制器
隨機掃描顯示處理器
操作員互動的輸入設備
圖像掃描儀

5. 幾何變換
2D 變換
齊次坐標和 2D 變換的矩陣表示
2D 變換的組合
窗口到視口的變換
效率
3D 變換的矩陣表示
3D 變換的組合
變換作為坐標系的變化

6. 3D 觀看
投影
指定任意 3D 視圖
3D 觀看的例子
平面幾何投影的數學
實現平面幾何投影
坐標系

7. 物件層次結構和簡單 PHIGS (SPHIGS)
幾何建模
保留模式圖形包的特徵
定義和顯示結構
建模變換
層次結構網絡
顯示遍歷中的矩陣組合
層次中的外觀屬性處理
螢幕更新和渲染模式
動態效果的結構網絡編輯
互動
附加輸出特性
實現問題
優化層次模型的顯示
PHIGS 中層次建模的限制
層次建模的替代形式

8. 輸入設備、互動技術和互動任務
互動硬體
基本互動任務
複合互動任務

9. 對話設計
用戶與電腦對話的形式和內容
用戶介面風格
重要的設計考量
模式和語法
視覺設計
設計方法論

10. 用戶介面軟體
基本互動處理模型
視窗管理系統
視窗系統中的輸出處理
視窗系統中的輸入處理
互動技術工具包
用戶介面管理系統

11. 表示曲線和表面
多邊形網格
參數立方曲線
參數雙立方表面
二次曲面

12. 實體建模
表示實體
規範化布林集合運算
原始實例化
掃描表示法
邊界表示法
空間劃分表示法
構造實體幾何
表示法的比較
實體建模的用戶介面

13. 無色光和有色光
無色光
有色光
光柵圖形的顏色模型
顏色再現
在電腦圖形中使用顏色

14. 追求視覺真實性
為什麼追求真實性？
基本困難
線條繪製的渲染技術
陰影圖像的渲染技術
改進的物件模型
動態學
立體視覺
改進的顯示
與我們其他感官的互動
鋸齒和抗鋸齒

15. 可見表面確定
兩個變數的函數
高效可見表面確定的技術
可見線確定的算法
z-緩衝算法
列優先算法
掃描線算法
區域劃分算法
八叉樹算法
曲面算法
可見表面光線追蹤

16. 照明和陰影
照明建模
多邊形的陰影模型
表面細節
陰影
透明度
物體間反射
基於物理的照明模型
擴展光源
光譜取樣
改進相機模型
全局照明算法
遞歸光線追蹤
全局光照方法
渲染管線

17. 圖像操作和存儲
什麼是圖像？
過濾
圖像處理
圖像的幾何變換
多次變換
圖像合成
圖像存儲的機制
圖像的特殊效果
總結

18. 進階光柵圖形架構
簡單光柵顯示系統
顯示處理器系統
標準圖形管線
多處理的介紹
管線前端架構
平行前端架構
多處理光柵化架構
圖像平行光柵化
物件平行光柵化
混合平行光柵化
增強顯示能力

19. 進階幾何和光柵算法
裁剪
掃描轉換原始圖形
抗鋸齒
文本的特殊問題
填充算法
加快 copyPixel 的速度
形狀數據結構和形狀代數
使用 bitBlt 管理視窗
頁面描述語言

20. 進階建模技術
先前技術的擴展
程序模型
分形模型
基於文法的模型
粒子系統
體積渲染
基於物理的建模
自然和合成物體的特殊模型
自動化物體放置

21. 動畫
傳統和電腦輔助動畫
動畫語言
控制動畫的方法
動畫的基本規則
動畫特有的問題
附錄：電腦圖形的數學
向量空間和仿射空間
向量空間中的一些標準構造
點積和距離
矩陣
線性和仿射變換
特徵值和特徵向量
用於根尋找的牛頓-拉夫森迭代

參考文獻
索引

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