计算机图形学:应用Java 2D和3D

【内容简介】

本书将计算机图形学的基本概念和原理与编程实践有机结合起来，给出了完整而权威的计算机图形学知识体系，循序渐进地介绍了2D和3D计算机图形学的基本概念和基本原理，并以精心挑选的Java 2D和Java 3D图形编程实例对相应的知识点做了详细解释。书中还涵盖了3D计算机图形学相关的高级技术及其最新发展，可以很好地帮助读者学习、理解和掌握计算机图形学和Java 2D和Java 3D编程应用。
本书适合作为高等院校相关专业的本科生和研究生的教材，也可供相关技术人员和专业人士参考使用。

【编辑推荐】

本书是关于介绍“计算机图形学”的教学用书，书中将计算机图形学的基本概念和原理与编程实践有机结合起来，给出了完整而权威的计算机图形学知识体系，循序渐进地介绍了2D和3D计算机图形学的基本概念和基本原理，并以精心挑选的Java 2D和Java 3D图形编程实例对相应的知识点做了详细解释。 本书适合作为高等院校相关专业的本科生和研究生的教材。

【作译者介绍】

【目录信息】

出版者的话
专家指导委员会
译者序
前言
第1章 计算机图形学综述
1.1 引言
1.2 计算机图形学编程技术的发展
1.2.1 硬件层
1.2.2 操作系统层的支持
l.2.3 GKS和PHIGS
1.2.4 OpenGL
1.2.5 Java
1.3 Java编程语言
1.4 Java 2D
1.5 Java 3D
1.6 相关领域
1.7 参考资料
第2章 2D图形学：基础
2.1 引言
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【译者序】

计算机图形学是计算机技术的重要组成部分，一直是学术界和工业界共同关注的热点学科，它不仅丰富了计算技术的内容和形式，更架起了计算技术与各学科领域应用间的桥梁，极大地拓展了计算技术的应用范围，还催生了诸如计算机辅助设计和制造、可视化、地理信息系统、计算机动画、虚拟现实、数字娱乐、人工生命等大量新兴的技术领域。如果说操作简便的图形用户界面和千姿百态的世象万物造型是前期计算机图形学研究和应用成果的典型表现，那么，《指环王》、《哈利波特》和《变形金刚》等影片和《最终幻想》、《魔兽世界》和《古墓丽影》等游戏中栩栩如生的造型、惊心动魄的场景、令人震撼的效果、身临其境的感觉和高度沉浸其中的.. << 查看译者序

【前言】

2001年3月3日，千禧之年的首个奥斯卡奖项授予了罗伯·库克(Rob Cook)、洛伦·卡彭特(Loren Carpenter)和埃德·卡特穆尔(Ed Catmull)等三位计算机科学家，以表彰“他们在动景绘制领域所取得的像Pixar的RenderMan绘制器那样重大进展。”这个令人难以置信的事件象征着一度只是作为深奥的研究性课题的计算机图形学与应用，开始走入数字社区，成为时尚生活的基本元素。计算机硬件、图形应用与网络技术的快速发展，使计算机图形学在主流计算技术中变得不可或缺。.
用数字计算机建模与绘制虚拟形体是计算机图形学的主要目标。这个处理过程涉及从数学与计算机科学到心理学与美学等范围广泛的学科.. << 查看前言

【书摘】

1．2．1 硬件层
计算机图形程序依赖于输出设备的图形输出能力。最常用的计算机显示设备包括阴极射线管(cathode ray．tube，CRT)显示器和液晶显示器(1iquid crystal display，LCD)，它们都是2D光栅设备，其显亲面由离散点的矩形阵列组成。这类显示设备通常由自带处理器和存储器的专门显卡(图形卡)驱动。
低层的图形应用通常直接针对图形硬件进行编程。例如，在运行MS—DOS的典型个人计算机环境下，大多数图形应用直接访问显示存储器。虽然BIOs和D0s环境对图形功能提供了某种基本的支持，但是，对于图形密集型的程序来说，速度还是显得太慢了。这类程序通常采用汇编语言写成，并且操作硬件寄存器和视频缓冲区的方法是与机器高度相关的。
程序清单l．1给出了一个低层图形编程的例子，它是一个汇编语言程序。该程序采用Microsoft Macro Assembler(MMA)进行汇编，能够在任意一台带有VGA显卡的IBM PC兼容机上运行。这个程序通过直接写视频缓冲区的内存位置来画圆。圆心在原点的理想圆的方程为：
f+Y2=R2
计算机显示器只能显示离散的像素点。因此，需要将逼近圆曲线的像素集合计算出来从而显示圆。不过，实际上只需要计算八分之一圆即可，其他部分可以通过对称关系得到。如图l—3所示，算法生成了一系列逼近圆曲线的像素点。现在，考虑右上角的圆弧部分。从顶端的像素(工：0，Y：R)开始，算法尝试获得当前像素右侧的下一个像素的位置。它有两个可能的移动方向：“东”，或“东南”。在这两个候选像素之间，更接近曲线的那个将被选中。这两种情况也可以通过测试中点(z+1，y-0．5)来进行选择。如果中点位于圆弧的内侧，那么选取“东”方向的像素，反之，选取“东南”方向的像素。中点测试可以通过圆的方程来完成。通过使用一些差分变量，实际的测试过程可进一步简化为只需进行整数加法运算。
……

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