《计算机图形学基础(第2版)》课后习题答案

《计算机图形学基础（第2版）》是2011年电子工业出版社出版的图书，作者是陆枫、何云峰。

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。全书共分10章，第1章简单介绍计算机图形学的基本概念、应用和发展方向。第2~5章由“外”到“内”介绍计算机图形处理系统的硬件设备、人机交互处理、图形对象在计算机内的表示以及基本图素的生成算法等。第6章主要介绍二维变换和二维观察的概念。第7章介绍三维变换及三维观察的基本内容，包括几何变换和投影变换等。第8章介绍曲线和曲面的生成。第9章简要介绍常用的消隐算法。第10张对真实感图形绘制的基本思想做了简单介绍。 本书内容全面翔实，概念简明清晰，实例丰富实用。配套教学资源括教学大纲、电子教案和相关教学编程实例。

目录

• 第1章 绪论
• 1.1 计算机图形学及其相关概念
• 1.2 计算机图形学的发展
• 1.2.1 计算机图形学学科的发展
• 1.2.2 图形硬件设备的发展
• 1.2.3 图形软件的发展
• 1.3 计算机图形学的应用
• 1.3.1 计算机辅助设计与制造
• 1.3.2 计算机辅助绘图
• 1.3.3 计算机辅助教学
• 1.3.4 办公自动化和电子出版技术
• 1.3.5 计算机艺术）
• 1.3.6 在工业控制及交通方面的应用
• 1.3.7 在医疗卫生方面的应用
• 1.3.8 图形用户界面
• 1.4 计算机图形学研究动态
• 1.4.1 计算机动画
• 1.4.2 地理信息系统
• 1.4.3 人机交互
• 1.4.4 真实感图形显示
• 1.4.5 虚拟现实
• 1.4.6 科学计算可视化
• 1.4.7 并行图形处理
• 习题1
• 第2章 计算机图形系统及图形硬件
• 2.1 计算机图形系统概述
• 2.1.1 计算机图形系统的功能
• 2.1.2 计算机图形系统的结构
• 2.2 图形输入设备
• 2.2.1 键盘
• 2.2.2 鼠标器
• 2.2.3 光笔
• 2.2.4 触摸屏
• 2.2.5 操纵杆
• 2.2.6 跟踪球和空间球
• 2.2.7 数据手套
• 2.2.8 数字化仪
• 2.2.9 图像扫描仪
• 2.2.10 声频输入系统
• 2.2.11 视频输入系统
• 2.3 图形显示设备
• 2.3.1 阴极射线管
• 2.3.2 CRT图形显示器
• 2.3.3 平板显示器
• 2.3.4 三维观察设备
• 2.4 图形显示子系统
• 2.4.1 光栅扫描图形显示子系统的结构
• 2.4.2 绘制流水线
• 2.4.3 相关概念
• 2.5 图形硬拷贝设备
• 2.5.1 打印机
• 2.5.2 绘图仪
• 2.6 OpenGL图形软件包
• 2.6.1 OpenGL的主要功能
• 2.6.2 OpenGL的绘制流程
• 2.6.3 OpenGL的基本语法
• 2.6.4 一个完整的OpenGL程序
• 习题2
• 第3章 用户接口与交互式技术
• 3.1 用户接口设计
• 3.1.1 用户模型
• 3.1.2 显示屏幕的有效利用
• 3.1.3 反馈
• 3.1.4 一致性原则
• 3.1.5 减少记忆量
• 3.1.6 回退和出错处理
• 3.1.7 联机帮助
• 3.1.8 视觉效果设计
• 3.1.9 适应不同的用户
• 3.2 逻辑输入设备与输入处理
• 3.2.1 逻辑输入设备
• 3.2.2 输入模式
• 3.3 交互式绘图技术
• 3.3.1 基本交互式绘图技术
• 3.3.2 三维交互技术
• 3.4 OpenGL中橡皮筋技术的实现
• 3.4.1 基于鼠标的实现
• 3.4.2 基于键盘的实现
• 3.5 OpenGL中拾取操作的实现
• 3.6 OpenGL的菜单功能
• 习题3
• 第4章 图形的表示与数据结构
• 4.1 基本概念
• 4.1.1 基本图形元素
• 4.1.2 几何信息与拓扑信息
• 4.1.3 坐标系
• 4.1.4 实体的定义
• 4.1.5 正则集合运算
• 4.1.6 平面多面体与欧拉公式
• 4.2 三维形体的表示
• 4.2.1 多边形表面模型
• 4.2.2 扫描表示
• 4.2.3 构造实体几何法
• 4.2.4 空间位置枚举表示
• 4.2.5 八叉树
• 4.2.6 BSP树
• 4.2.7 OpenGL中的实体模型函数
• 4.3 非规则对象的表示
• 4.3.1 分形几何
• 4.3.2 形状语法
• 4.3.3 粒子系统
• 4.3.4 基于物理的建模
• 4.3.5 数据场的可视化
• 4.4 层次建模
• 4.4.1 段与层次建模
• 4.4.2 层次模型的实现
• 4.4.3 OpenGL中层次模型的实现
• 习题4
• 第5章 基本图形生成算法
• 5.1 直线的扫描转换
• 5.1.1 数值微分法
• 5.1.2 中点Bresenham算法
• 5.1.3 Bresenham算法
• 5.2 圆的扫描转换
• 5.2.1 八分法画圆
• 5.2.2 中点Bresenham画圆算法
• 5.3 椭圆的扫描转换
• 5.3.1 椭圆的特征
• 5.3.2 椭圆的中点Bresenham算法
• 5.4 多边形的扫描转换与区域填充
• 5.4.1 多边形的扫描转换
• 5.4.2 边缘填充算法
• 5.4.3 区域填充
• 5.4.4 其他相关的概念
• 5.5 字符处理
• 5.5.1 点阵字符
• 5.5.2 矢量字符
• 5.6 属性处理
• 5.6.1 线型和线宽
• 5.6.2 字符的属性
• 5.6.3 区域填充的属性
• 5.7 反走样
• 5.7.1 过取样
• 5.7.2 简单的区域取样
• 5.7.3 加权区域取样
• 5.8 在OpenGL中绘制图形
• 5.8.1 点的绘制
• 5.8.2 直线的绘制
• 5.8.3 多边形面的绘制
• 5.8.4 OpenGL中的字符函数
• 5.8.5 OpenGL中的反走样
• 习题5
• 第6章 二维变换及二维观察
• 6.1 基本概念
• 6.1.1 几何变换
• 6.1.2 齐次坐标
• 6.1.3 二维变换矩阵
• 6.2 基本几何变换
• 6.2.1 平移变换
• 6.2.2 比例变换
• 6.2.3 旋转变换
• 6.2.4 对称变换
• 6.2.5 错切变换
• 6.2.6 二维图形几何变换的计算）
• 6.3 复合变换）
• 6.3.1 二维复合平移变换
• 6.3.2 二维复合比例变换
• 6.3.3 二维复合旋转变换
• 6.3.4 其他二维复合变换
• 6.3.5 相对任一参考点的二维几何变换
• 6.3.6 相对于任意方向的二维几何变换
• 6.3.7 坐标系之间的变换
• 6.3.8 光栅变换
• 6.3.9 变换的性质
• 6.4 二维观察
• 6.4.1 基本概念
• 6.4.2　用户坐标系到观察坐标系的变换
• 6.4.3　窗口到视区的变换
• 6.5　裁剪
• 6.5.1　点的裁剪
• 6.5.2 直线段的裁剪
• 6.5.3 多边形的裁剪
• 6.5.4 其他裁剪
• 6.6 OpenGL中的二维观察变换
• 习题6
• 第7章 三维变换及三维观察
• 7.1 三维变换的基本概念
• 7.1.1 几何变换
• 7.1.2 三维齐次坐标变换矩阵
• 7.1.3 平面几何投影
• 7.2 三维几何变换
• 7.2.1 三维基本几何变换
• 7.2.2 三维复合变换
• 7.3 三维投影变换
• 7.3.1 正投影
• 7.3.2 斜投影
• 7.4 透视投影
• 7.4.1 一点透视
• 7.4.2 二点透视
• 7.4.3 三点透视
• 7.5 观察坐标系及观察空间
• 7.5.1 观察坐标系
• 7.5.2 观察空间
• 7.6 三维观察流程
• 7.6.1 用户坐标系到观察坐标系的变换
• 7.6.2 平行投影的规范化投影变换
• 7.6.3 透视投影的规范化投影变换
• 7.7 三维裁剪
• 7.7.1 关于规范化观察空间的裁剪
• 7.7.2 齐次坐标空间的裁剪
• 7.8 OpenGL中的变换
• 7.8.1 矩阵堆栈
• 7.8.2 模型视图变换
• 7.8.3 投影变换
• 7.8.4 实例
• 习题7
• 第8章 曲线与曲面
• 8.1 基本概念
• 8.1.1 曲线/曲面数学描述的发展
• 8.1.2 曲线/曲面的表示要求
• 8.1.3 曲线/曲面的表示
• 8.1.4 插值与逼近
• 8.1.5 连续性条件
• 8.1.6 样条描述
• 8.2 三次样条
• 8.2.1 自然三次样条
• 8.2.2 Hermite插值样条
• 8.3 Bezier曲线/曲面
• 8.3.1 Bezier曲线的定义
• 8.3.2 Bezier曲线的性质
• 8.3.3 Bezier曲线的生成
• 8.3.4 Bezier曲面
• 8.4 B样条曲线/曲面
• 8.4.1 B样条曲线
• 8.4.2 B样条曲线的性质
• 8.4.3 B样条曲面
• 8.5 有理样条曲线/曲面
• 8.5.1 NURBS曲线/曲面的定义
• 8.5.2 有理基函数的性质
• 8.5.3 NURBS曲线/曲面的特点
• 8.6 曲线/曲面的转换和计算
• 8.6.1 样条曲线/曲面的转换
• 8.6.2 样条曲线/曲面的离散生成
• 8.7 OpenGL生成曲线/曲面
• 8.7.1 Bezier曲线/曲面函数
• 8.7.2 GLU中的B样条曲线/曲面函数
• 习题8
• 第9章 消隐
• 9.1 深度缓存器算法
• 9.2 区间扫描线算法
• 9.3 深度排序算法
• 9.4 区域细分算法
• 9.5 光线投射算法
• 9.6 BSP树
• 9.7 多边形区域排序算法
• 9.8 OpenGL中的消隐处理
• 习题9
• 第10章 真实感图形绘制
• 10.1 简单光照模型
• 10.1.1 环境光
• 10.1.2 漫反射光
• 10.1.3 镜面反射光
• 10.1.4 光强衰减
• 10.1.5 颜色
• 10.2 基于简单光照模型的多边形绘制
• 10.2.1 恒定光强的多边形绘制
• 10.2.2 Gouraud明暗处理
• 10.2.3 Phong明暗处理
• 10.3 透明处理
• 10.4 产生阴影
• 10.5 模拟景物表面细节
• 10.5.1 用多边形模拟表面细节
• 10.5.2 纹理的定义和映射
• 10.5.3 凹凸映射
• 10.6 整体光照模型与光线追踪
• 10.6.1 整体光照模型
• 10.6.2 Whitted光照模型
• 10.6.3 光线跟踪算法
• 10.6.4 光线跟踪反走样
• 10.7 OpenGL中的光照与表面绘制函数
• 10.7.1 OpenGL点光源
• 10.7.2 OpenGL全局光照
• 10.7.3 OpenGL表面材质
• 10.7.4 OpenGL透明处理
• 10.7.5 OpenGL表面绘制
• 10.7.6 实例
• 10.8 OpenGL中的纹理映射
• 习题10
• 参考文献