作 者 簡 歷
孫家廣 清華大學(xué)教授，清華大學(xué)信息學(xué)院院長兼軟件學(xué)院院長，清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會副主任，國務(wù)院學(xué)位委員會委員、學(xué)科評議組成員、教育部計算機科學(xué)與技術(shù)教育指導(dǎo)委員會副主任、軟件工程教育指導(dǎo)委員會主任、國家企業(yè)信息化軟件工程技術(shù)研究中心主任、信息科學(xué)技術(shù)國家實驗室主任、中國工程圖學(xué)學(xué)會理事長、國家自然科學(xué)基金委員會副主任。1999年選為中國工程院院士。孫家廣長期從事計算機圖形學(xué)、輔助設(shè)計、軟件形式化驗證及軟件工程與系統(tǒng)的教學(xué)研究工作, 在基于Web技術(shù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理框架，線框、曲面、實體和特征統(tǒng)一表示的造型算法，多資源、多事件、多進(jìn)程協(xié)同軟件開發(fā)工具等方面取得了創(chuàng)新性成果。
胡事民 清華大學(xué)計算機系教授，計算機系學(xué)位分委員會主席，可視媒體研究中心主任,教育部長江學(xué)者獎勵計劃特聘教授。 2002年獲得國家杰出青年基金資助，2006年被聘為國家重大基礎(chǔ)研究（973）計劃項目首席科學(xué)家。 主要從事計算機圖形學(xué)與人機交互、幾何計算、智能信息處理等方面的教學(xué)與研究工作，已在ACM/IEEE Transactions和Computer Aided Design等重要國際刊物上發(fā)表論文40余篇。擔(dān)任多個國際重要會議的程序委員會主席和委員及Elsevier期刊 Computer Aided Design的編委。

序
清華大學(xué)計算機系列教材已經(jīng)出版發(fā)行了近30種，包括計算機專業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)等課程的教材，覆蓋了計算機專業(yè)大學(xué)本科和研究生的主要教學(xué)內(nèi)容。這是一批至今發(fā)行數(shù)量很大并贏得廣大讀者贊譽的書籍，是近年來出版的大學(xué)計算機教材中影響比較大的一批精品。
本系列教材的作者都是我熟悉的教授與同事，他們長期在第一線擔(dān)任相關(guān)課程的教學(xué)工作，是一批很受大學(xué)生和研究生歡迎的任課教師。編寫高質(zhì)量的大學(xué)（研究生）計算機教材，不僅需要作者具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗和科研實踐，還需要對相關(guān)領(lǐng)域科技發(fā)展前沿的正確把握和了解。正因為本系列教材的作者們具備了這些條件，才有了這批高質(zhì)量優(yōu)秀教材的出版。可以說，教材是他們長期辛勤工作的結(jié)晶。本系列教材出版發(fā)行以來，從其發(fā)行的數(shù)量、讀者的反映、已經(jīng)獲得的許多國家級與省部級的獎勵，以及在各個高等院校教學(xué)中所發(fā)揮的作用上，都可以看出本系列教材所產(chǎn)生的社會影響與效益。
計算機科技發(fā)展異常迅速、內(nèi)容更新很快。作為教材，一方面要反映本領(lǐng)域基礎(chǔ)性、普遍性的知識，保持內(nèi)容的相對穩(wěn)定性；另一方面，又需要跟蹤科技的發(fā)展，及時地調(diào)整和更新內(nèi)容。本系列教材都能按照自身的需要及時地做到這一點，如《計算機組成與結(jié)構(gòu)》一書10年中共出版了3版，其他如《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等也都已出版了第2版，使教材既保持了穩(wěn)定性，又達(dá)到了先進(jìn)性的要求。本系列教材內(nèi)容豐富、體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、概念清晰、易學(xué)易懂，符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，適合于教學(xué)與自學(xué)，深受廣大讀者的歡迎。系列教材中多數(shù)配有豐富的習(xí)題集和實驗，有的還配備多媒體電子教案，便于學(xué)生理論聯(lián)系實際地學(xué)習(xí)相關(guān)課程。
隨著我國進(jìn)一步的開放，我們需要擴大國際交流，加強學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗。在大學(xué)教材建設(shè)上，也應(yīng)該注意學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外的先進(jìn)教材。但是，計算機系列教材的出版發(fā)行實踐以及它所取得的效果告訴我們，在當(dāng)前形勢下，編寫符合國情的具有自主版權(quán)的高質(zhì)量教材仍具有重大意義和價值。它與前者不僅不矛盾，而且是相輔相成的。本系列教材的出版還表明，針對某個學(xué)科培養(yǎng)的要求，在教育部等上級部門的指導(dǎo)下，有計劃地組織任課教師編寫系列教材，還能促進(jìn)對該學(xué)科科學(xué)的、合理的教學(xué)體系和內(nèi)容的研究。
我希望今后有更多、更好的優(yōu)秀教材出版。

清華大學(xué)計算機系教授，中科院院士

2007年6月28日

第2版前言
本書是在2005版《計算機圖形學(xué)基礎(chǔ)教程》的基礎(chǔ)上修訂而成。
《計算機圖形學(xué)基礎(chǔ)教程》是根據(jù)作者在清華大學(xué)多年教學(xué)實踐，并參考了國內(nèi)外最新的相關(guān)教材和部分最新的研究成果編寫而成。第2版教材主要修訂了以下內(nèi)容：
1. 增加了第1章的1.5節(jié)，介紹清華大學(xué)近年來的最新研究成果。
2. 增加了第3章的3.9節(jié)，介紹網(wǎng)格表示、簡化與細(xì)分。
3. 增加了第4章的4.1節(jié)，介紹圖形繪制的基本概念和流程，提高本章整體上的可讀性。
4. 將第4章4.8節(jié)層次細(xì)節(jié)的內(nèi)容移入第3章的3.9節(jié)，增加有關(guān)景物模擬的內(nèi)容。
5. 刪除第5章VRML的內(nèi)容，改寫Open GL的內(nèi)容，增加一些常見的功能，并給出更多的示例。
本教程第1版出版4年來，被國內(nèi)一大批高等院校采用，相關(guān)的老師、同學(xué)及讀者提出了許多寶貴的建議，在此表示衷心感謝。徐昆、來煜坤參與了第2版教材的修訂，在此也一并表示感謝。

作 者2009年4月


第1版前言
計算機圖形學(xué)是利用計算機研究圖形的表示、生成、處理和顯示的一門重要的計算機學(xué)科分支,是計算機學(xué)科中最活躍的分支之一。
隨著計算機系統(tǒng)的硬件、軟件的迅速發(fā)展，計算機已經(jīng)具有強大的圖形處理功能，目前計算機圖形學(xué)已無所不在，從CAD設(shè)計到廣告設(shè)計、從影視娛樂到計算機動畫，都使人們感受到計算機圖形技術(shù)獨特的魅力。同時，由于計算機圖形學(xué)技術(shù)本身的長足進(jìn)步及其應(yīng)用的日益廣泛，計算機圖形學(xué)已成為計算機科學(xué)技術(shù)與其他應(yīng)用學(xué)科之間的一個橋梁，也已成為許多本科生專業(yè)的必修課程之一。
如何在較短時間內(nèi)成為一個計算機圖形學(xué)入門者，領(lǐng)悟并有能力實現(xiàn)那激動人心的計算機圖形效果？本書希望起到這樣一個目的。本書分為光柵圖形學(xué)、幾何造型技術(shù)、真實感圖形學(xué)和圖形標(biāo)準(zhǔn)4個技術(shù)專題，涵蓋了當(dāng)前圖形學(xué)的基本內(nèi)容，題材新舊結(jié)合，篇幅精練，難度錯落有致。書中各主題間又相對獨立，適合于計算機專業(yè)本科專業(yè)的課程教學(xué)，也便于自學(xué)。
通過本書的學(xué)習(xí)，讀者可以快速掌握計算機圖形學(xué)實現(xiàn)原理，感受最新圖形學(xué)進(jìn)展。本書同時配備有OpenGL和VRML的技術(shù)講解，力圖讓學(xué)習(xí)者學(xué)以致用。無論是CAD幾何造型用戶、動畫設(shè)計用戶、圖形學(xué)軟件設(shè)計師，還是未來的計算機圖形學(xué)研究者，本書都將為讀者打下扎實的知識基礎(chǔ)，從而讓今后的工作、學(xué)習(xí)更加得心應(yīng)手。
計算機圖形學(xué)是一門實踐性很強的計算機學(xué)科，內(nèi)容變化日新月異，本書在保留經(jīng)典圖形學(xué)的必要內(nèi)容外，對最近十多年的研究近況作了介紹，力圖使讀者在掌握相應(yīng)的知識后，能迅速跟上研究前沿。本書每章結(jié)束都附有相應(yīng)的習(xí)題，讀者通過這些習(xí)題的思考和上機操作，可以加深對內(nèi)容的理解，達(dá)到理論與實踐相結(jié)合的目的。
相信每一位讀者通過本教材的學(xué)習(xí)，都能得到不同程度的收獲。
清華大學(xué)計算機系一直將圖形學(xué)作為本科生的一門重要課程，在大學(xué)三年級下學(xué)期開設(shè)此課。近10年來，我系主要使用清華大學(xué)出版社出版、孫家廣等編著的《計算機圖形學(xué)》作為本科教材。本書的第二作者自1998年以來，在主講圖形學(xué)的過程中，深切感到《計算機圖形學(xué)》一書內(nèi)容太多，急需一本內(nèi)容精練，能包含圖形學(xué)的主要內(nèi)容，又能介紹圖形學(xué)的最新技術(shù)的本科生教材。1999年，在清華大學(xué)985項目的支持下，開始編寫新的講義，經(jīng)過2000-2003年的使用、實踐，交付清華大學(xué)出版社出版。在編寫本教材的過程中，許多同事、研究生付出了辛苦的勞動。周登文副教授及研究生王斌、王濤、吳建華、許云杰等同學(xué)幫助整理部分初稿，研究生張慧、雍俊海、張松海、董未明、朱旭平、丁俊勇、郭鑌、嚴(yán)寒冰、靳力等作為圖形學(xué)課程的助教，曾提出過許多寶貴的建議，給予了許多幫助。車武軍博士在書稿寫作的后期，付出了許多辛苦的努力，他通讀全書，給出了許多建議，而且充實了一些章節(jié)，使本書增色不少。在此向這些同事和學(xué)生表示衷心的感謝。
最后衷心希望讀者在閱讀過程中，對本書不足之處提出寶貴意見，以便我們能對書中內(nèi)容不斷加以完善，更好地為讀者服務(wù)。

作 者2005年2月