计算机图形学第2版：课后答案详解与基本算法介绍

计算机图形学第2版(陆枫何云峰)是一本介绍计算机图形学基础理论和技术的教材。该书在第一章中，首先定义了计算机图形学的基本概念，包括图形与图像的区别，点阵法和参数法的应用，以及图形的几何要素（如形状、大小、位置）和非几何要素（如纹理、光照）。它还探讨了数字图像处理的重要性，并区分了计算机图形学与计算机视觉的区别，后者更偏向于通过图像数据理解场景。 第二章深入讨论图形设备，图形输入设备如鼠标、触摸屏等，以及图形显示设备如CRT，特别是彩色CRT的结构、原理和工作方式。两种扫描方式——随机扫描和光栅扫描——的对比被详细阐述，以及图形显示子系统中的关键概念，如分辨率、像素和帧缓存，以及颜色查找表的使用。分辨率的计算方法也在此部分进行讲解。 在第五章，基本图形生成算法是核心内容。点阵字符和矢量字符的区别是基础，接着介绍了直线和圆的扫描转换算法，包括著名的中点Bresenham算法。这个算法用于精确计算屏幕上的像素位置，通过控制误差项来优化线条的绘制。斜率小于-1时的直线段绘制过程，利用中点Bresenham算法的原理，通过构造判断式推导出误差函数和递推公式，确保绘制出连续、无锯齿的直线。 此外，多边形的扫描转换，如有效边表算法，也被提及，这对于处理复杂几何形状至关重要。区域填充算法，如4/8连通的边界/泛填充，用于填充封闭区域，而内外测试规则如奇偶规则和非零环绕数规则则有助于判断像素是否应该着色。反走样技术是降低锯齿效果的关键，通过过取样和区域取样来提高图形质量。 书中还包含习题解答部分，如习题5，要求学生运用中点Bresenham算法推导绘制斜率负且大于1的直线段的详细步骤，这不仅锻炼学生的实践能力，也加深了他们对算法的理解。这些知识点展示了计算机图形学在图形生成和显示过程中的核心技术和应用。 计算机图形学第2版(陆枫何云峰)提供了全面的基础理论和实践技巧，适合学习者系统地掌握计算机图形学的原理和算法，对于理解和实现各种图形应用程序具有重要的参考价值。