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出版者:中国铁道出版社

作者:二代龙震工作室

出品人:

页数:568

译者:

出版时间:2003-4-1

价格:30.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787113051334

丛书系列:

图书标签:

• AutoCAD
• AutoCAD 2002
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• 技巧

计算机图形学基础与应用 内容提要： 本书系统地介绍了计算机图形学的基本原理、核心算法和前沿应用。全书分为三大部分：理论基础、核心技术与实践应用。 第一部分：理论基础 本部分着重构建读者对计算机图形学的宏观认知和必要的数学支撑。 第一章：图形学概述与历史沿革 深入探讨计算机图形学的定义、研究范畴及其在现代信息技术中的地位。追溯从早期的光栅扫描技术到现代实时渲染引擎的发展历程，分析关键技术节点的突破。本章还将讨论图形学在人机交互、虚拟现实和可视化领域中的核心作用。 第二章：基础数学工具 详细阐述支持所有图形处理的必要数学知识。包括： 线性代数回顾： 向量、矩阵运算（平移、旋转、缩放的齐次坐标表示），特征值与特征向量在变换中的意义。 几何基础： 欧几里得几何、解析几何在三维空间中的应用，参数曲线与曲面的基础概念。 三角函数与空间坐标系： 直角坐标系、柱坐标系、球坐标系之间的转换，以及不同视图（如世界坐标系、观察坐标系、设备坐标系）的建立与转换流程。 第三章：扫描转换与光栅化 本章聚焦于如何将抽象的几何模型转化为屏幕上可见的像素点阵。 直线与圆的扫描转换算法： 深入分析DDA算法、中点画线法（Bresenham算法）的原理、效率及优缺点。圆的算法，如中点圆算法。 区域填充算法： 针对多边形填充，讲解扫描线算法（Scan-Line Flood Fill）的实现细节，包括边界追踪和奇偶规则的判断。 图形硬件基础： 简要介绍图形处理单元（GPU）的基本架构，理解光栅化流水线的工作流程。 第二部分：核心技术 本部分深入探讨三维场景建模、显示和光照处理的关键技术。 第四章：三维几何模型表示 介绍描述复杂三维物体的多种数据结构和表示方法。 参数化表示： Bézier曲线和NURBS（非均匀有理B样条）在工业设计和动画中的应用，重点解析控制点、桺函数和局部控制特性。 多面体表示： 边、面、顶点的数据组织方式，如DCEL（双连通边列表）结构在拓扑操作中的优势。 体素与点云： 介绍基于体素（Voxel）的表示方法，以及激光雷达等设备产生点云数据的处理与重建基础。 第五章：三维变换与投影 详细解析模型空间到屏幕空间的完整流程。 视图变换： 如何定义相机（视点、视线方向、上方向）并构建视图矩阵。 投影原理： 区分正交投影（Orthographic Projection）与透视投影（Perspective Projection），推导相应的投影矩阵，以及涉及的截口（Clipping）操作。 视口变换： 将规范化设备坐标（NDC）映射到屏幕像素坐标的步骤。 第六章：实体造型与隐藏面消除 讨论如何处理三维场景中的遮挡关系。 画家算法（Painter's Algorithm）： 概述其简单性和局限性。 深度缓冲（Z-Buffer）技术： 详细讲解Z缓冲区的原理、初始化、写入与比较过程，这是现代实时渲染的核心。 扫描线隐藏面消除算法： 更复杂的算法，如深度排序和区域划分法，用于离线高精度渲染。 第七章：光照与着色模型 这是图形学中涉及物理真实感和视觉效果的关键部分。 局部光照模型： 全面解析Phong模型（环境光、漫反射、镜面反射）的数学表达，并探讨Gouraud着色与Phong着色的区别与性能权衡。 材料属性： 介绍如何通过定义材质参数（如反射率、粗糙度）来模拟不同物理表面的外观。 纹理映射基础： UV坐标的定义，纹理的生成、采样和过滤（如双线性、三线性过滤）。 第三部分：实践应用与进阶主题 本部分将理论知识与实际应用相结合，并探讨图形学的前沿发展方向。 第八章：高级渲染技术 迈向更高真实感的渲染方法。 辐射度（Radiosity）方法： 介绍全局光照的初步概念，特别是色彩渗透和间接照明的计算原理。 光线追踪（Ray Tracing）： 从基本的光线-几何体交点测试开始，深入分析光线在场景中的传播、反射、折射，以及加速结构（如BVH树）的应用。 阴影的实现： 阴影体积法和深度纹理（Shadow Mapping）在实时系统中的应用。 第九章：动画与交互 图形的动态化处理。 关键帧动画： 介绍关键帧插值技术，如分段线性插值和样条插值在时间轴上的应用。 骨骼动画与蒙皮： 在角色动画中，如何通过骨骼层次结构驱动网格变形的原理。 交互式输入： 处理鼠标、键盘、手柄等设备输入，并将其转化为场景操作（如漫游导航）。 第十章：图形学接口与开发实践 介绍行业标准接口及其在现代开发中的作用。 API 概述： 对比OpenGL和Direct3D等图形API的设计哲学，不涉及具体版本命令。 着色器编程简介： 概述顶点着色器和片段着色器在定制渲染管线中的地位和功能。 可视化案例分析： 探讨科学数据可视化、医学影像重建中图形学技术的具体实现路径。 附录：性能优化初步 讨论图形程序中常见的性能瓶颈，例如过多的绘制调用（Draw Calls）、数据传输延迟，以及使用LOD（细节层次）技术优化远距离模型的渲染策略。 本书内容聚焦于计算机图形学的通用理论体系，旨在为读者提供一个坚实的理论框架，使其能够理解和掌握现代三维软件和引擎背后的数学和算法逻辑，适用于计算机科学、软件工程、数字媒体艺术等专业领域的高级学习与工程实践。

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最让我感到有趣的是，通过使用这本书，我仿佛能感受到当年用户与软件交互的一种特定“文化”。在那个用户界面还没有完全图形化、命令行依然是效率核心的时代，用户对指令的记忆、对快捷键的依赖，以及对特定版本兼容性的敏感度，都与现在大不相同。这本书中对一些特定系统变量（System Variables）的详细枚举和解释，就清晰地反映了那个时期定制化工作流程的重要性。很多变量的名称和逻辑，在后来的版本中被重新命名或纳入了更高级别的管理系统，但在2002版中，它们是直接影响绘图效率的关键所在。阅读这些记录，不仅是在学习指令，更像是在考古一种特定的技术操作范式——那个需要你将自己的思维模式精确映射到机器语言的时代。这本辞典，以其详尽而古老的指令记录，成为了一把钥匙，帮助我打开了对那个技术阶段更深层次的理解。

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从阅读体验的角度来看，这本书更像是一部技术手册，而非一本能让人“坐下来细读”的书籍。它的文字风格极其直白、冷静，几乎没有使用任何煽情或引导性的语言。每一个段落都围绕着一个核心指令展开，结构严谨，充满了技术术语，阅读起来需要保持高度的专注力，否则很容易因为指令参数的复杂性而跟不上思路。这种风格的好处在于信息密度极高，一页纸能塞下的有效信息量远超同类书籍，非常适合在工作间隙快速查阅时使用。然而，缺点也很明显，对于初学者来说，这本书的门槛略高，它默认读者已经对CAD的基础操作逻辑和图形学概念有所了解，直接抛出指令代码和参数定义，缺乏必要的上下文解释。所以，这本书的受众定位非常明确：它不是教你如何使用CAD的入门教材，而是为已经掌握基础，需要精确调用特定版本功能的熟练用户而准备的“指令速查库”。

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这本书的装帧设计，说实话，很有那个年代特有的朴实感。封面色彩搭配略显沉闷，但字体选择倒是清晰有力，让人一眼就能看出它的核心功能——查询。内页纸张的质地摸上去不算特别光滑，有点像是早些年教材那种略带粗糙的触感，但这或许更有利于长时间翻阅和做笔记。装订方面，我拿到手的这本保持得还算不错，没有出现明显的脱页现象，可见当年的制作工艺还是有一定水准的。侧边书脊上的信息排布很规整，即便是随手放在书架上，要找起特定版本也不算费劲。不过，如果从现代印刷技术的角度来看，它的印刷清晰度只能说是“够用”，偶尔能察觉到一些轻微的油墨扩散，但这对于一本主要功能是工具书的辞典来说，似乎又不是什么大问题。整体而言，它散发着一种工具书特有的、不事雕琢的实用主义气息，让人感觉它更像是一个值得信赖的工作伙伴，而不是一件精致的艺术品。这种外观，也恰好呼应了AutoCAD 2002那个时期软件本身的界面风格——功能至上，美学次之。

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我之所以会翻阅这本《AutoCAD 2002指令查询辞典》，主要是想回顾一下在那个特定版本中一些已经被新版功能整合或替代的底层命令的精确用法。市面上很多新的参考书，往往会聚焦于最新版本的强大功能和界面优化，但对于像我这样，手里还保留着一些老旧图纸需要维护或者需要理解早期设计逻辑的人来说，对特定旧版指令的记忆就像是解读一份密码本。这本书的精妙之处就在于它的“颗粒度”把握得非常到位，它没有试图去讲解“为什么”要用某个功能，而是纯粹地、系统地罗列了“如何”输入和执行特定指令。比如，涉及到早期版本中对实体特性的编辑，或者那些现在已经被对话框替代的命令行操作，这本书提供了近乎手把手的引导。它就像是一个精确的时间胶囊，让你能瞬间回到那个需要不断敲击键盘输入完整指令的年代。这种详尽的指令索引和参数说明，对于从事历史项目维护工作的人来说，简直是无价之宝，它避免了我们在复杂软件版本迭代中迷失方向。

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这本书的检索系统设计，可以说是体现了那个时代技术文档编写者的严谨态度。它显然不是那种仅仅按照字母顺序排列的简单词典。我注意到，它似乎采用了多维度的交叉索引结构。当你查找一个功能时，它不仅会告诉你主指令的语法，还会附带一些相关的、可能会被用户混淆的别名或者简写形式的提示，这极大地提高了查找效率。更重要的是，对于一些核心的、复杂的指令，比如涉及到外部参照（Xref）或块定义（Block Definition）的命令行操作时，书中会用非常简洁的流程图或者分步说明来辅助文字描述，这种图文结合的方式，尤其在处理那些参数众多、顺序严格的命令时，显得尤其实用。我很少遇到一个指令在书中被遗漏或者解释得模棱两可的情况，即便是那些在后续版本中被标记为“弃用”的指令，它也忠实地记录了其在2002版本中的有效参数范围，这种专业上的“恪守本分”，让它作为工具书的可靠性大大增强。

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