本书主要讲述计算机图形学的有关原理、软硬件环境、几何建模和图形处理的基本方法。全书共分八章，介绍了计算机图形学的基本概念、发展和应用，计算机图形系统的软硬件环境；讲述了几何模型、曲线和曲面、几何变换、真实感图形显示，这是计算机图形学从三维几何模型到二维图形的最重要的基本方法；分析了典型的交互式图形软件，并重点介绍Pro／E软件的应用；论述了图形软件的开发方法。 本书在内容的安排上以三维几何建模到生成二维图形为主线，由浅人深，逐步展开，力求做到基础知识与最新方法的介绍两者兼顾。许多内容来自研究实际，反映作者近年来在计算机图形学方面的研究成果。本书可作为高等学校本科生的教材，也可作研究生和工程技术人员的参考书。

为了适应新世纪培养高素质创造型机械科技人才的需要，重庆大学国家工科基础课程机械基础教学基地组织编写了机械基础系列教材。这套教材编写的整个过程就是我们完成教育部面向21世纪高等教育教学内容和课程体系改革计划中“机械类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践”、 “工程制图与机械基础系列课程教学内容和课程体系改革的研究与实践”两个项目的过程。我们按照新世纪机械专业人才应该具备的能力、素质和知识结构，研究制定了机械类专业人才培养方案及教学内容体系和与之相适应的机械基础系列课程体系及教学内容。 这套系列教材的特色在于将机械基础系列课程分为设计基础和制造基础两类课群。对原机械制造工艺、金属切削机床、金属切削刀具、夹具、铸造、锻压等专业课程进行了整合和改造，编写了适合宽口径专业的《机械制造技术基础》、《材料成形工艺基础》和《工程材料》，增设了以参观和实践为主的《机械认识实践》课程；《现代机械制图》把投影制图和计算机绘图作为重点，开将贯穿于全书；以设计为主线，重新规划了机械设计基础的体系结构，把齿轮机构的原理与设计有机融合，放在《机械设计》教材中，将《机械原理》的重点定位于机构的运动学、动力学和机械系统运动方案的分析与设计，并将《机械设 计》安排在《机械原理》之前开出。增加了《计算机图形学》、 《机械CAD／CAE技术基础》等计算机应用技术基础教材，反映了现代科学技术的新发展，引导学生应用现代设计方法和手段进行机械设计。增加了《机械创新设计》，以介绍创新方法，启发创新思维。 计算机图形学(Computer Graphics)是20世纪后30年最活跃、发展最迅速、应用最广泛的新兴学科之一，也是计算机辅助设计(CAD)、虚拟现实(VR)、可视化（Visualization)的主要支撑技术。它主要研究应用计算机及其图形输入／输出设备描述、输入、存储、变换、处理和输出图形的原理、算法及系统。 大学本科学生在《工程制图》课程中学习了计算机绘图软件的使用，并且应用绘图软件来绘制了部分图样。但这只是作为与尺规绘图、徒手绘图并列的绘图方法来学习的， 目的是学会用计算机绘图。而《计算机图形学》课程则是在此基础上对计算机图形技术进行系统深入的学习，重点让学生掌握计算机图形学的有关原理和解决问题的基本思想，以便对计算机图形学的原理、算法及系统有深入了解，从而更加主动灵活地使用某个图形系统，充分发挥图形系统的功能； 同时为今后研究开发图形软件打下坚实的基础。所以编写这本书的目的就是力图为大学本科学生学习“计算机图形学”课程提供一本内容适当、便于学习的教材。 本书是作者在长期从事计算机图形学和CAD领域的教学和科研的基础上，参阅了国内外十多种同类书籍和有关文献资料而编写的。重点是比较系统全面地介绍计算机图形学的有关原理和图形处理方法的基本思路。主要内容包括：计算机图形学的发展和应用、计算机图形系统、几何模型、曲线和曲面、几何变换、真实感图形显示、典型交互式图形软件分析与应用、图形软件的开发等。本书在内容的安排上以三维几何模型到二维图形由浅入深，逐步地展开和讨论，力求做到基础知识与最新方法的介绍两者兼顾，并且也反映作者近年来在计算机图形学和CAD方面研究的成果和教学经验。 本书由重庆大学何玉林任主编，刘雪梅、杜静任副主编，解放军后勤工程学院杨继平、四川轻工学院彭龑参加编写。其中何玉林撰写第一章、第二章和第五章，杨继平撰写第三章，杜静撰写第四章和第七章的第六节，彭龑写第六章，刘雪梅撰写第七幸的第一节至第五节和第八章。全书由浙江大学谭建荣教授主审，他在百忙中抽出时间审阅了全部书稿，并且提出了中肯、宝贵的意见，在此表示衷心的感谢! 由于作者水平有限，书中难免存在不足和错误，衷心希望广大读者批评指正。 国家工科基础课程教学基地机械基础系列 教材编审委员会 主 任：唐一科 副主任：刘昌明 何玉林 黄茂林 顾 问：杨叔子 主编人员：丁 一 祖业发 黄茂林 龙振宇 刘天模 袁绩乾 赵月望 陈国聪 何玉林 吕仲文 杨学元 秦 伟 李文贵 审稿人员：常 明 华中科技大学 张 策 天津大学 吴鹿鸣 西南交通大学 杨治国 四川大学 李建保 清华大学 林萍华 河海大学 张春林 北京理工大学 何援军 上海交通大学 谭建荣 浙江大学 张济生 重庆大学 (排名不分先后) 策划单位：机械工业出版社 重庆大学

序
前言
第一章 计算机图形学概论
第一节 计算机图形学的基本概念
第二节 计算机图形学的发展
第三节 计算机图形学的应用
习题
第二章 计算机图形系统
第一节 计算机图形系统的组成结构
第二节 计算机图形系统的硬件
第三节 计算机图形系统的软件
习题
第三章 几何造型
第一节 形体的计算机表示
第二节 数据结构
第三节 常用的几何造型方法
习题
第四章 曲线和曲面造型
第一节 曲线和曲面的理论基础
第二节 Bezier曲线和曲面
第三节 B样条曲线和曲面
第四节 非均匀有理B样条(NURBS)曲线和曲面
第五节 曲线、曲面的光顺处理
习题
第五章 几何变换
第一节 几何变换的数学基础
第二节 二维几何变换
第三节 三维几何变换
第四节 投影变换
第五节 视见变换
习题
第六章 真实感图形显示
第一节 图形消隐处理的基本原理
第二节 消除隐藏线
第三节 消除隐藏面
第四节 色彩与纹理
第五节 光线跟踪和光照模型
习题
第七章 典型交互式图形软件分析与应用
第一节 交互技术基础
第二节 交互界面设计
第三节 常用交互式图形软件简介
第四节 三维图形软件Pro／E基本操作
第五节 Pro／E二维剖面草绘设计
第六节 Pro／E三维实体建模
习题
第八章 图形软件开发
第一节 软件工程学概述
第二节 图形系统设计
第三节 图形应用软件FCADS的开发
习题
参考文献