采用面向對象語言visual c++的mfc框架作為開發平台，系統講解「基本圖元的掃描轉換」、「二維變換與裁剪」、「三維變換與投影」、「自由曲線與曲面」、「建模與消隱」、「光照模型」與「紋理映射」的實現原理與算法。以生成三維真實感光照模型為主線，引導讀者重點掌握直線的掃描轉換原理、多邊形的有效邊表填充原理、三維物體的幾何變換原理與透視投影原理、多面體與曲面體的幾何建模原理、zbuffer與畫家算法的面消隱原理、基於gouraud明暗處理與phong明暗處理的光滑著色原理、基於顏色紋理、三維紋理與幾何紋理的真實感圖形繪制原理等內容，從編程角度詮釋計算機圖形學原理的深刻內涵。通讀本書，讀者可以在三維場景中繪制出具有光照效果與紋理效果的三維物體的真實感圖形動畫，同時支持對圖形的交互操作 。

第1章 導論 1.1 計算機圖形學的定義 1.2 計算機圖形學的應用領域 1.2.1 計算機游戲 1.2.2 計算機輔助設計 1.2.3 計算機藝術 1.2.4 虛擬現實 1.2.5 計算機輔助教學 1.3 計算機圖形學的相關學科 1.4 計算機圖形學的確立與發展 1.5 圖形顯示器的發展及其工作原理 1.5.1 陰極射線管 1.5.2 隨機掃描圖形顯示器 1.5.3 直視存儲管圖形顯示器 1.5.4 光柵掃描圖形顯示器 1.5.5 LCD顯示器 1.5.6 三維圖形顯示原理及立體顯示器 1.6 圖形軟件標准 1.7 計算機圖形學研究的熱點技術 1.7.1 細節層次技術 1.7.2 基於圖像的繪制技術 1.8 本章小結 習題1第2章 MFC繪圖基礎 2.1 MFC上機操作步驟 2.2 MFC繪圖方法 2.2.1 CDC類結構與GDI對象 2.2.2 映射模式 2.2.3 使用GDI對象 2.2.4 CDC類的主要繪圖成員函數 2.3 設備上下文的調用與釋放 2.4 雙緩沖機制 2.5 MFC繪圖的幾種方法 2.5.1 使用OnDraw（）成員函數直接繪圖 2.5.2 使用菜單繪圖 2.5.3 使用自定義函數繪圖 2.6 本章小結 習題2第3章 基本圖元的掃描轉換 3.1 直線的掃描轉換 3.1.1 算法原理 3.1.2 構造中點誤差項 3.1.3 遞推公式 3.1.4 整數化處理 3.2 圓的掃描轉換 3.2.1 算法原理 3.2.2 構造中點誤差項 3.2.3 遞推公式 3.3 橢圓的掃描轉換 3.3.1 算法原理 3.3.2 構造上半部分橢圓弧的中點誤差項 3.3.3 上半部分橢圓弧的遞推公式 3.3.4 構造下半部分橢圓弧的中點誤差項 3.3.5 下半部分橢圓弧的遞推公式 3.4 反走樣技術 3.5 Wu反走樣算法 3.5.1 算法原理 3.5.2 構造距離誤差項 3.5.3 計算機化 3.5.4 彩色直線段的反走樣 3.6 本章小結 習題3第4章 多邊形填充 4.1 多邊形的掃描轉換 4.1.1 多邊形的定義 4.1.2 多邊形的表示 4.1.3 多邊形著色模式 4.1.4 多邊形填充算法 4.1.5 區域填充算法 4.2 有效邊表填充算法 4.2.1 填充原理 4.2.2 邊界像素的處理原則 4.2.3 有效邊和有效邊表 4.2.4 桶表與邊表 4.3 邊緣填充算法 4.3.1 填充原理 4.3.2 填充過程 4.4 區域填充算法 4.4.1 填充原理 4.4.2 四鄰接點與八鄰接點 4.4.3 四連通域與八連通域 4.4.4 種子填充算法 4.5 本章小結 習題4第5章 二維變換與裁剪 5.1 圖形幾何變換基礎 5.1.1 二維變換矩陣 5.1.2 規范化齊次坐標 5.1.3 矩陣相乘 5.1.4 二維幾何變換 5.2 二維基本幾何變換矩陣 5.2.1 平移變換矩陣 5.2.2 比例變換矩陣 5.2.3 旋轉變換矩陣 5.2.4 反射變換矩陣 5.2.5 錯切變換矩陣 5.3 二維復合變換 5.3.1 復合變換原理 5.3.2 相對於任意參考點的二維幾何變換 5.3.3 相對於任意方向的二維幾何變換 5.4 二維圖形裁剪 5.4.1 圖形學中常用的坐標系 5.4.2 窗口與視區及窗視變換 5.4.3 窗視變換矩陣 5.5 CohenSutherland直線段裁剪算法 5.5.1 編碼原理 5.5.2 裁剪步驟 5.5.3 交點計算公式 5.6 中點分割直線段裁剪算法 5.6.1 中點分割直線段裁剪算法原理 5.6.2 中點計算公式 5.7 Liang Barsky直線段裁剪算法 5.7.1 算法原理 5.7.2 算法分析 5.7.3 算法的幾何意義 5.8 多邊形裁剪算法 5.9 本章小結 習題5第6章 三維變換與投影 6.1 三維圖形幾何變換 6.1.1 三維變換矩陣 6.1.2 三維幾何變換 6.2 三維基本幾何變換矩陣 6.2.1 平移變換 6.2.2 比例變換 6.2.3 旋轉變換 6.2.4 反射變換 6.2.5 錯切變換 6.3 三維復合變換 6.3.1 相對於任意參考點的三維幾何變換 6.3.2 相對於任意方向的三維幾何變換 6.4 平行投影 6.4.1 正投影 6.4.2 三視圖 6.4.3 斜投影 6.5 透視投影 6.5.1 透視投影坐標系 6.5.2 三維坐標系變換 6.5.3 世界坐標系到觀察坐標系的變換 6.5.4 觀察坐標系到屏幕坐標系的變換 6.5.5 透視投影分類 6.5.6 立方體的透視圖 6.5.7 屏幕坐標系的偽深度坐標 6.6 本章小結 習題6第7章 自由曲線與曲面 7.1 基本概念 7.1.1 樣條曲線曲面 7.1.2 曲線曲面的表示形式 7.1.3 插值、逼近與擬合 7.1.4 連續性條件 7.2 Bezier曲線 7.2.1 Bezier曲線的定義 7.2.2 Bezier曲線的性質 7.2.3 de Casteljau遞推算法 7.2.4 Bezier曲線的拼接 7.3 Bezier曲面 7.3.1 Bezier曲面的定義 7.3.2 雙三次Bezier曲面的定義 7.3.3 雙三次Bezier曲面的拼接 7.4 B樣條曲線 7.4.1 B樣條曲線的定義 7.4.2 二次B樣條曲線 7.4.3 三次B樣條曲線 7.4.4 B樣條曲線的性質 7.4.5 構造特殊三次B樣條曲線的技巧 7.5 B樣條曲面 7.5.1 B樣條曲面的定義 7.5.2 雙三次B樣條曲面的定義 7.5.3 雙三次B樣條曲面的連續性 7.6 本章小結 習題7第8章 建模與消隱 8.1 三維物體的數據結構 8.1.1 物體的幾何信息與拓撲信息 8.1.2 三表數據結構 8.1.3 物體的表示模型 8.1.4 雙表數據結構 8.2 常用物體的幾何模型 8.2.1 多面體 8.2.2 曲面體 8.3 消隱算法分類 8.4 隱線算法 8.4.1 凸多面體消隱算法 8.4.2 曲面體消隱算法 8.5 隱面算法 8.5.1 深度緩沖器消隱算法 8.5.2 深度排序消隱算法 8.6 本章小結 習題8第9章 光照模型 9.1 顏色模型 9.1.1 原色系統 9.1.2 RGB顏色模型 9.1.3 HSV顏色模型 9.1.4 CMYK顏色模型 9.2 簡單光照模型 9.2.1 材質模型 9.2.2 環境光模型 9.2.3 漫反射光模型 9.2.4 鏡面反射光模型 9.2.5 光強衰減 9.2.6 增加顏色 9.3 光滑著色 9.3.1 直線的光滑著色 9.3.2 Gouraud明暗處理 9.3.3 Phong明暗處理 9.4 簡單透明模型 9.5 簡單陰影模型 9.6 本章小結 習題9第10章 紋理映射 10.1 紋理的定義 10.2 顏色紋理 10.2.1 函數紋理 10.2.2 圖像紋理 10.3 三維紋理 10.4 幾何紋理 10.4.1 參數曲面的定義 10.4.2 映射原理 10.4.3 幾何紋理的分類 10.5 簡單紋理反走樣 10.6 本章小結 習題10附錄A 配套案例的說明參考文獻