計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及數(shù)字化快速成型
定 價(jià)：69 元
- 作者：張秀芬、蔚剛 主編
- 出版時(shí)間：2019/8/1
- ISBN：9787122342782
- 出 版 社：化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP391.411
- 頁碼：208
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和數(shù)字化快速成型技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)建模、CAD數(shù)據(jù)直接制造模型或零件,更加快速而精密地制造出任意復(fù)雜的模型和零件。本書講解了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和數(shù)字化快速成型技術(shù)的基本原理和方法,著重介紹了OpenGL編程、算法、曲線曲面、仿射變換,銜接計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和數(shù)字化快速成型的關(guān)鍵技術(shù)——數(shù)字化快速成型的前處理,以及三維數(shù)字化快速成型技術(shù)和實(shí)踐案例。
本書可供高等學(xué)校機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字化制造、材料成型、汽車等相關(guān)專業(yè)的師生和企事業(yè)單位從事相關(guān)技術(shù)的專業(yè)人員使用。
張秀芬，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，副教授，2011年3月畢業(yè)于浙江大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)，獲工學(xué)博士學(xué)位。現(xiàn)在內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)從事教學(xué)科研工作，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)等。以首作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，其中SCI收錄3篇，EI收錄8篇。獲實(shí)用新型專利1項(xiàng)，計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)2項(xiàng)，主持和參與多項(xiàng)自然科學(xué)基金項(xiàng)目。
教學(xué)方面，培養(yǎng)碩士研究生3名，自2011年以來開設(shè)并主講1門碩士研究生專業(yè)選修課程《產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)》，旨在培養(yǎng)學(xué)生綠色環(huán)保意識和了解綠色設(shè)計(jì)相關(guān)方法和技術(shù)。綠色設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，為了支持綠色設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料、布局等方面的改變，綠色設(shè)計(jì)涉及面廣，過程復(fù)雜，而且新方法、新理論、新技術(shù)層出不窮。
第1章 緒論 / 1
1.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)概述 / 1
1.1.1 基本概念 / 1
1.1.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展簡史 / 2
1.1.3 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本研究內(nèi)容 / 3
1.1.4 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的功能 / 4
1.1.5 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的組成 / 9
1.2 數(shù)字化快速成型技術(shù)概述 / 11
1.2.1 基本概念及特點(diǎn) / 11
1.2.2 三維數(shù)字化快速成型的發(fā)展 / 14
1.2.3 三維數(shù)字化快速成型基本研究內(nèi)容 / 17
1.3 三維數(shù)字化快速成型與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的關(guān)系 / 19
本章習(xí)題 / 19
第2章 OpenGL編程基礎(chǔ) / 20
2.1 OpenGL工作流程 / 20
2.2 OpenGL函數(shù)庫 / 22
2.3 OpenGL的功能 / 23
2.4 配置繪圖環(huán)境 / 26
2.4.1 VS環(huán)境配置 / 26
2.4.2 基于MFC的編程環(huán)境配置 / 27
本章習(xí)題 / 32
第3章 基本圖形光柵化算法 / 33
3.1 直線的光柵化 / 34
3.1.1 數(shù)值微分法 / 34
3.1.2 Bresenham畫線算法 / 35
3.2 圓的光柵化 / 38
3.2.1 中點(diǎn)畫圓算法 / 39
3.2.2 Bresenham畫圓算法 / 41
3.3 多邊形的填充 / 44
3.3.1 掃描線填充算法 / 45
3.3.2 邊緣填充算法 / 53
3.3.3 區(qū)域填充算法 / 54
3.4 反走樣 / 56
3.4.1 提高顯示器分辨率 / 56
3.4.2 超采樣 / 57
3.4.3 區(qū)域采樣 / 58
3.5 上機(jī)實(shí)踐 / 59
3.5.1 個(gè)性化名字案例 / 60
3.5.2 京東狗圖案的設(shè)計(jì) / 62
3.5.3 人臉圖案的設(shè)計(jì) / 67
3.5.4 貓頭圖案設(shè)計(jì) / 70
3.5.5 五星紅旗設(shè)計(jì) / 74
本章習(xí)題 / 76
第4章 自由曲線曲面 / 78
4.1 曲線和曲面表示的基礎(chǔ)知識 / 78
4.1.1 基本概念 / 78
4.1.2 曲線和曲面的表示方式 / 79
4.1.3 參數(shù)曲線的參數(shù) / 80
4.1.4 參數(shù)連續(xù)性和幾何連續(xù)性 / 81
4.1.5 參數(shù)曲線的代數(shù)和幾何形式 / 82
4.1.6 參數(shù)曲面的參數(shù) / 83
4.2 Bezier參數(shù)曲線曲面 / 84
4.2.1 Bezier曲線的背景和基本定義 / 84
4.2.2 Bezier曲線的性質(zhì) / 85
4.2.3 Bezier曲線的生成 / 86
4.2.4 Bezier參數(shù)曲面 / 87
4.3 B樣條曲線曲面 / 88
4.3.1 B樣條曲線 / 88
4.3.2 B樣條曲面 / 89
4.4 多邊形網(wǎng)格曲面 / 90
4.4.1 多邊形網(wǎng)格的定義 / 90
4.4.2 多邊形網(wǎng)格的性質(zhì) / 91
4.4.3 網(wǎng)格簡化 / 91
4.5 細(xì)分曲面 / 93
4.5.1 細(xì)分曲面的概念 / 93
4.5.2 細(xì)分曲面的關(guān)鍵技術(shù) / 93
4.5.3 細(xì)分曲面的應(yīng)用 / 95
本章習(xí)題 / 98
第5章 仿射變換 / 99
5.1 三維圖形的顯示流程 / 100
5.1.1 基本原理 / 100
5.1.2 OpenGL的視景轉(zhuǎn)換 / 102
5.2 窗口到視口的變換 / 104
5.2.1 基本原理 / 104
5.2.2 OpenGL中的視口變換 / 106
5.3 物體的二維仿射變換 / 109
5.3.1 點(diǎn)的變換 / 110
5.3.2 二維圖形的仿射變換 / 112
5.3.3 仿射變換的逆變換 / 114
5.3.4 仿射變換的復(fù)合變換 / 115
5.4 三維仿射變換 / 117
5.4.1 基本三維變換 / 118
5.4.2 三維復(fù)合仿射變換 / 120
本章習(xí)題 / 121
第6章 產(chǎn)品數(shù)字化造型基礎(chǔ) / 123
6.1 基本定義 / 123
6.2 三維物體的存儲模型 / 124
6.2.1 線框模型 / 124
6.2.2 表面模型 / 125
6.2.3 實(shí)體模型 / 126
6.3 三維實(shí)體的表示方法 / 126
6.3.1 構(gòu)造實(shí)體幾何表示法 / 127
6.3.2 邊界表示法 / 129
6.3.3 分解表示法 / 134
6.3.4 掃描表示法 / 136
6.3.5 特征造型 / 136
本章習(xí)題 / 138
第7章 數(shù)字化快速成型的前處理 / 139
7.1 數(shù)字化快速成型概述 / 139
7.2 三維數(shù)字化正向建模 / 140
7.2.1 三維數(shù)字化造型發(fā)展歷程 / 140
7.2.2 參數(shù)化造型 / 143
7.2.3 變量化造型 / 147
7.2.4 兩種造型技術(shù)的比較 / 149
7.2.5 其他造型方法 / 151
7.2.6 商業(yè)軟件系統(tǒng) / 151
7.3 三維數(shù)字化逆向建模 / 155
7.3.1 基本概念 / 155
7.3.2 數(shù)據(jù)采集 / 157
7.3.3 數(shù)據(jù)處理 / 158
7.3.4 曲面重構(gòu) / 161
7.3.5 坐標(biāo)配準(zhǔn) / 162
7.3.6 誤差分析 / 162
7.4 三維模型的近似處理 / 163
7.4.1 STL文件格式 / 163
7.4.2 STL文件的轉(zhuǎn)換 / 165
7.4.3 模型的檢驗(yàn)與修補(bǔ) / 165
本章習(xí)題 / 167
第8章 三維數(shù)字化快速成型技術(shù)與實(shí)踐 / 168
8.1 概述 / 168
8.2 熔融沉積成型技術(shù) / 169
8.2.1 FDM成型原理與系統(tǒng)組成 / 169
8.2.2 FDM成型過程 / 171
8.2.3 FDM的技術(shù)難點(diǎn) / 172
8.3 立體光刻 / 172
8.3.1 SLA成型原理 / 172
8.3.2 SLA成型過程 / 174
8.3.3 SLA技術(shù)難點(diǎn) / 175
8.4 選擇性激光燒結(jié)技術(shù) / 175
8.4.1 SLS成型原理 / 176
8.4.2 SLS的成型過程 / 177
8.4.3 SLS的技術(shù)難點(diǎn) / 178
8.5 分層實(shí)體制造 / 178
8.5.1 LOM成型原理與系統(tǒng)組成 / 179
8.5.2 LOM成型過程 / 180
8.5.3 LOM的技術(shù)難點(diǎn) / 180
8.6 三維印刷技術(shù) / 181
8.6.1 3DP成型原理 / 181
8.6.2 3DP成型過程 / 182
8.6.3 3DP的技術(shù)難點(diǎn) / 183
8.7 直接金屬激光燒結(jié) / 183
8.7.1 DMLS成型原理 / 184
8.7.2 DMLS成型過程 / 187
8.7.3 DMLS的技術(shù)難點(diǎn) / 187
8.8 桌面三維打印機(jī)組裝實(shí)踐 / 188
8.8.1 機(jī)械部件及機(jī)體框架的安裝 / 189
8.8.2 步進(jìn)電動機(jī)和電子系統(tǒng) / 193
8.8.3 軟件安裝與調(diào)試 / 196
8.9 三維打印實(shí)踐 / 200
8.9.1 打印機(jī)調(diào)整 / 200
8.9.2 打印步驟 / 200
本章習(xí)題 / 203
附錄 OpenGL常用函數(shù)一覽表 / 204
參考文獻(xiàn) / 208
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