计算机图形学是注重实践的学科。对计算机专业的学生而言，学习图形学的重点在于程序实现。本书基于Visual C++的MFC框架给出了《计算机图形学基础教程（Visual C++版）（第2版）》中所有习题的解答，重点完成了本书彩页所展示的方块碰撞模型、三维五角星、Mengeri海绵实体模型、双三次Bezier曲面实体模型、球的双点光源光照反走样线框模型、立方体光照模型、圆环光照模型、球的Gouraud光强插值模型、球的Phong 法矢插值光照模型、球的函数纹理和图片纹理等习题。 本书由两百多个计算机图形学源程序组成，涵盖了计算机图形学的主要内容，是作者主持山西省精品资源共享课“计算机图形学”多年的建设成果。作者一直致力于打造计算机图形学课程的“纸介质教材+数字化教学资源库+精品资源共享课”的优质教学资源。作者的个人网站（http://www.klingde.com）提供了本书的全部源程序代码，可供读者下载使用。

图1立体相机照片 图2红绿立体图 图3螺旋立体双图 图4文字三维立体画 图5矩形块碰撞模拟 图6打砖块游戏 图7直线段的像素级绘制 图8颜色渐变直线段及其反走样 图9动态旋转双三次B样条曲面模型 图10摇曳的分形草模型 图11TwinDragon模型 图12孔雀树模型 图13分形树模型 图14双三次Bezier网格曲面模型 图15立体动态三视图模型 图16RGB加色模型 图17CMY减色模型 图18基于ZBuffer消隐的交叉条模型图19基于ZBuffer消隐的交叉面模型图20Sierpinski海绵的实体模型 图21恒定颜色和渐变颜色六边形模型 图22三维五角星模型 图23立方体光照模型 图24立方体图片纹理映射模型 图25圆环线框模型 图26圆环Gouraud明暗处理光照模型 图27圆环Phong 明暗处理光照模型 图28圆环图片纹理映射无光照模型 图29圆环图片纹理映射光照模型 图30圆环凹凸纹理映射光照模型 图31球的双点光源光照反走样线框模型 图32金属球的双点光源Gouraud光强插值模型 图33金属球的双点光源Phong 法矢插值模型 图34球的函数纹理映射光照模型 图35球的图片纹理映射模型 图36使用OpenGL基于3DS模型绘制的足球 图37红绿蓝玻璃片图38立方体的阴影模型 出 版 说 明 我国高等学校计算机教育近年来迅猛发展，应用所学计算机知识解决实际问题，已经成为当代大学生的必备能力。 时代的进步与社会的发展对高等学校计算机教育的质量提出了更高、更新的要求。现在很多高等学校都在积极探索符合自身特点的教学模式，涌现出一大批非常优秀的精品课程。 为了适应社会的需求，满足计算机教育的发展需要，清华大学出版社在进行大量调查研究的基础上，组织编写了“高等学校计算机专业教材精选”。本套教材从全国各高校的优秀计算机教材中精挑细选了一批很有代表性且特色鲜明的计算机精品教材，把作者们对各自所授计算机课程的独特理解和先进经验推荐给全国师生。 本系列教材的特点如下。 （1） 编写目的明确。本套教材主要面向广大高校的计算机专业学生，使学生通过本套教材，学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识，接受应用计算机解决实际问题的基本训练。 （2） 注重编写理念。本套教材作者群为各高校相应课程的主讲，有一定经验积累且编写思路清晰，有独特的教学思路和指导思想，其教学经验具有推广价值。本套教材不乏各类精品课配套教材，力求把不同学校的教学特点反映到每本教材中。 （3） 理论知识与实践相结合。本套教材贯彻“从实践中来，到实践中去”的原则，教材中许多必须掌握的理论都将结合实例进行讲解，注重培养学生分析问题、解决问题的能力，满足社会用人要求。 （4） 易教易用，合理适当。在本套教材编写时，注意结合实际教学的课时数，努力把握教材的篇幅，对一些知识点按教育部相关教学指导委员会的最新精神进行合理取舍与难易控制。 （5） 注重教材的立体化配套。大多数教材都有配套的教学课件、习题解答、学生上机实验指导、教学网站等辅助教学资源，方便教学。 随着本套教材的陆续出版，我们相信它能够得到广大读者的认可和支持，为我国计算机教材建设及计算机教学水平的提高，为计算机教育事业的发展做出应有的贡献。 清华大学出版社第2版前言 本书已经出版10年了，期间读者一直在下载使用本书提供的习题解答资源，而笔者一直进行着计算机图形学的实践教学资源库的建设，无暇抽身进行改版。2012年笔者主持的“计算机图形学实践教学资源库的建设”项目建设完成，并被评为山西省教学成果一等奖。2013年，《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》和《计算机图形学实践教程（Visual C++版）》的第2版正式出版发行。于是，开始对本书进行改版工作。 本书的习题解答给出的是《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》每章习题的答案及其源程序。基于“计算机图形学实践教学资源库”，笔者对《计算机图形学基础教程（Visual C++版）（第2版）》的内容作了较大调整，在第1版的基础上增加了柏拉图多面体模型、简单透明模型、简单阴影模型、图像纹理、几何纹理等内容。相应地，《计算机图形学实践教程（Visual C++版）（第2版）》中的案例也由第1版的43个扩充为60个。因而，习题解答内容也需要进行相应更新。根据主教材内容的变动，重新编写了第1~3章，其余章节则是做了一些变量的命名的统一或更新。本书不仅给出了全部习题的解答，还在每章后面给出了习题拓展。本书的全部源程序提供在笔者的个人网站（http://www.klingde.com）上，程序经过了严格的测试，在Visual C++6.0环境下，编译后就可运行。另外，本书习题拓展部分给出的是可执行文件。如果本书读者是计算机图形学教师，可以通过QQ联系作者获得拓展部分的源程序。这样做的目的是希望学生们能够根据可执行文件运行效果，独立开发拓展程序。 2014年，《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》《计算机图形学实践教程（Visual C++版）》《计算机图形学基础教程（Visual C++版）习题解答与编程实践》《计算机图形学实验及课程设计（Visual C++版）》一套4本教材被列为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。2015年，《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》获得“第四届”中国大学出版社优秀教材一等奖。 本书的第1~4章由康凤娥完成，第5~10章由孔令德完成，全书由孔令德统稿。敬请教学一线的计算机图形教师继续提出宝贵的意见和建议。笔者的Email：[email protected]，QQ: 997796978。为了更好地服务于国内的计算机图形学教师，作者建立了“计算机图形学教师QQ群”(群号：159410090)。热忱欢迎计算机图形学教师加入，对教学中的疑难问题，作者将提供在线服务。 孔令德2018年12月第1版前言 由笔者编写的《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》和《计算机图形学实践教程（Visual C++版）》自出版以来受到了读者的厚爱。许多读者访问了笔者负责的省级精品课程网站，下载了相关的配套教学资源。读者普遍反映：《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》是从计算机编程的角度来讲解图形学的内容，内容简明扼要，重点突出，又很重视实践，非常适合学时较少的课程教学。同时读者也提出：《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》的每章后面都设计了很有价值的习题，尤其是其中的编程题很有水平，希望提供每章习题中的编程题的源代码。为此，笔者编写了本书，同时在笔者的个人网站（http://www.klingde.com）提供了所有习题解答的源程序代码供读者免费下载。这些代码都经过了认真调试，可以在Visual C++6.0环境中直接运行，建议显示分辨率为1024×768。 计算机图形学的主要内容是讲解图形的生成原理及算法，重点在于图形生成原理的编程实现。笔者一直认为，图形学的生成原理固然重要，但编程实现乃是重中之重。图形学原理是任何计算机图形学教材上都可以查找到的，但是实现该原理的程序就很难得了。VisualC++是图形图像处理领域的首选开发工具，笔者使用MFC课件进行程序开发。在完成习题的同时，以自定义类的方式逐步搭建了三维真实感图形绘制场景。类定义包括点类（二维点、三维点）、直线类（走样直线、反走样直线及颜色渐变直线）、RGB颜色类、矢量类、填充类（恒定颜色填充和渐变颜色填充）、投影变换类（平行投影、透视投影）、光照类（材质、光源）、纹理类（函数纹理和图片纹理）、实体类（顶点表和面表）等。编程时只要在场景中根据三维实体的几何模型修改顶点表和面表数据结构，就可以渲染出任意三维物体的真实感光照模型。 《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》中每章的习题都经过了精心设计，是本章知识及其前述章节内容的综合应用。笔者继续秉承主教材的“讲解注释清晰、各章内容前后衔接自然，最终引导读者完成真实感光照模型绘制”的理念，在习题集中实现了方块碰撞模型、三维五角星、Menger海绵实体模型、动态旋转双三次Bezier曲面实体模型、圆环光照模型、金属球Phong明暗处理、球的纹理映射和贴图等内容。本书是《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》教材内容的进一步提升，通过本习题集的学习，读者可以在更高层次上理解计算机图形学的原理。本书中标注的习题，实用性很强，但是编程难度较大，读者可以根据自身情况选择学习。 使用MFC开发的程序代码多而且有许多框架代码，受篇幅限制，本书不可能把所有代码纳入，建议学习时，应下载本习题集提供的源程序理解。 感谢读者对《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》的大力支持。读者的热情和鼓励，让笔者始终觉得重任在肩，所以这次专门将主教材中的习题整理出版，也是不想有负于读者的期望。虽然习题部分在主教材出版时已经全部开发完毕，但编写本书仍花费了大量的时间，主要工作是添加了部分拓展性的习题，源程序总数超过200个。 本书的第1~4章由康凤娥完成，第5~10章由孔令德完成，全书由孔令德统稿。 希望读者一如既往地为本书提出宝贵意见，共同为我国图形学软件事业的发展做好底层开发工作。作者的Email：[email protected]。 孔令德2009年6月

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