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出版者:人民邮电出版社

作者:陈文慧等

出品人:

页数:121

译者:

出版时间:1999-5

价格:13.40元

装帧:平装

isbn号码:9787115077509

丛书系列:

图书标签:

• LOGO
• 编程
• 儿童
• 教育
• 图形
• 算法
• 创意
• 学习
• 计算机科学
• 趣味编程

图书简介：不包含《LOGO 语言》内容的精细化概述 书名：《像素的诗篇：计算机图形学的早期探索与美学构建》 作者：[此处可填入一位虚拟的资深计算机科学家或艺术史学家的名字，以增强真实感，例如：林文远] 出版社：[此处可填入一家模拟的专业学术出版社名称，例如：晶体管与美学研究所出版社] --- 导言：在代码与画布的交界处 本书深入剖析了二十世纪中后期，计算机图形学从纯粹的计算工具，蜕变为一种具有独立美学价值和教学意义的艺术媒介的历史进程。我们聚焦于那个图形交互尚处于萌芽阶段的黄金时代，探讨如何通过最基础的数学指令，构建出复杂、引人入胜的视觉结构。这不是一本关于特定编程语言语法的教科书，而是一部关于“如何用算法思考”的史诗。 我们不会触及任何关于“海龟绘图”（Turtle Graphics）的具体语法结构，也不会详细阐述任何以“LOGO”为核心的编程环境的实现细节。相反，我们将把目光投向更宏大的背景：驱动这些早期图形系统的底层哲学、数学基础，以及它们如何影响了后来的交互设计理论。 第一部分：数字几何的诞生——从数学到屏幕 本部分追溯了计算机图形学如何从二维代数和几何拓扑学中汲取养分。我们探讨了坐标系的选择与意义，不仅仅是作为定位工具，更是作为一种新的视觉语法。 1. 解析几何在早期可视化中的作用： 我们详尽分析了如何使用线性代数的基础——矩阵变换——来处理平移、旋转和缩放。这部分内容侧重于数学原理的普适性，而非特定语言对这些操作的封装。我们将对比不同时期学者对“图形描述符”的定义，关注如何用最少的数学语言描述最大的视觉变化。 2. 扫描线技术的黎明： 在高分辨率显示器尚未普及的时代，如何将连续的数学函数转化为离散的像素点阵，是核心挑战。本章细致梳理了早期的光栅化算法的演进，着重于这些算法背后的效率考量和视觉保真度（Fidelity）的权衡。我们探讨了 Bresenham 算法的数学优雅性，以及它如何成为后续所有数字线条绘制的基础，而这一切都独立于任何高级语言的标签。 3. 视点与透视的计算哲学： 我们深入研究了计算机如何模拟人眼的工作方式。讨论了透视投影的数学原理，以及如何通过数学模型来模拟空间深度。本书强调的是这些投影矩阵是如何被设计和计算的，而不是哪种编程环境提供了现成的函数调用来实现它。 第二部分：算法美学与视觉生成 在基础的数学构建之上，我们进入了算法如何被用来创造“美”的领域。这一部分的核心是探究生成艺术（Generative Art）的早期形态。 4. 分形几何的先声： 在分形理论正式普及之前，许多早期的计算机艺术家就已经在无意识地探索迭代和自相似性。我们分析了那些利用简单递归规则生成复杂结构的早期程序，例如基于简单的迭代函数来模拟自然形态（如海岸线或树木分支）。这些探索展示了“少即是多”的编程哲学，其核心是数学迭代的威力，而非特定的编程范式。 5. 结构化形态的生成： 我们考察了如何利用L-系统（Lindenmayer Systems）的原理——一种基于重写规则的形态学系统——来描述和生成植物结构。这种方法论证明了，通过定义一套严格的替换规则，计算机可以“生长”出具有生物学特征的复杂结构。本书关注的是规则集的构建逻辑，而非执行这些规则的语言工具。 6. 随机性与秩序的平衡： 早期图形探索中，伪随机数的引入极大地丰富了视觉表现。我们探讨了不同类型的随机数生成器（RNGs）如何被应用于图形设计中，以增加视觉的随机性和有机感。例如，如何用一个简单的线性同余生成器（LCG）来控制线条的粗细变化或颜色的微小偏移，从而在严格的算法框架内引入“意外之美”。 第三部分：交互的哲学与教育的远见 本部分的重点不再是屏幕上的最终图像，而是人与机器之间关于“构建”过程的互动哲学。 7. 结构化思维与问题分解： 我们分析了早期教育者们是如何设计工具来训练学生逻辑推理能力的。重点在于模块化编程思想的萌芽——如何将一个复杂的图形任务分解成一系列简单、可管理的子任务。这种思维训练方法具有跨越语言的普适性，它关乎如何构建清晰的流程图和程序逻辑，而不是具体的语法符号。 8. 从指令到意图的转化： 早期图形环境的一个重要贡献在于，它们试图将抽象的数学概念转化为可直观操作的实体（例如，一个抽象的“前进”指令对应屏幕上实际的像素移动）。本章讨论了这种具象化编程的教学价值，分析了它如何培养用户对流程控制（如循环和条件判断）的直觉理解，这种理解超越了任何特定软件的界面。 9. 图形系统的演变脉络： 最后，我们将早期的图形探索放置在整个计算机科学史的坐标系中。我们审视了这些早期思想如何潜移默化地影响了后来的 CAD/CAM 系统、三维建模软件的几何内核，以及现代用户界面（UI）设计中的基本交互模式。这些影响是概念性的、数学性的，根植于对“如何用机器表达空间和形式”的根本思考之中。 结语：超越工具的边界 《像素的诗篇》旨在向读者展示，在任何特定工具的名称和商标出现之前，计算机图形学早已建立起一套深刻的数学美学体系。本书关注的是驱动这些系统的通用原则、数学基础以及对人类认知结构的影响，为理解当代视觉计算的基石提供了一个坚实而广阔的视角。它是一部关于算法思维、几何直觉和早期数字艺术哲学的深度研究报告。

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