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第一章 绪论1

§1-1 国内外计算机绘图概况1

一、国外计算机绘图发展概况1

二、我国计算机绘图发展概况2

§1-2　计算机绘图在科研生产中的应用3

§1-3　计算机绘图的基本原理3

一、计算机绘图中一些常用的概念3

二、插补原理6

§1-4　计算机绘图的现状与发展趋势10

一、由静态绘图向动态绘图方向发展10

二、由二维图形软件向三维实体造型方向发展11

三、向CAD、CAM、CAG三者一体化方向发展11

四、向分布式高档微机工作站方向发展11

习题12

一、IBM-PC/XT，AT绘图系统的配置13

§2-1　微机自动绘图系统的配置13

第二章　计算机绘图系统的硬件结构13

二、Apple-Ⅱ绘图系统的配置16

§2-2　滚筒式绘图机19

一、绘图机的精度指标19

二、滚筒式绘图机的绘图流程与组成20

三、脉冲马达（步进电机）21

§2-3　平台式绘图机23

一、平台式绘图机的种类23

二、平台式绘图机的组成23

§2-4　平面电机绘图机24

一、平面电机绘图机的构造特点25

二、SAWYER平面电机的工作原理25

三、平面电机绘图机的优点26

习题27

二、常数28

一、字符集28

§3-1 基本概念28

第三章　BASIC语言简介28

三、变量29

四、函数29

五、运算符和表达式30

§3-2　输入输出语句31

一、赋值语句（LET）31

二、键盘输入语句（INPUT）32

三、读数／置数语句（READ/DATA）33

四、恢复数据区语句（RESTORE）33

五、应用举例34

六、输出语句（PRINT）35

§3-3　控制语句36

一、无条件转移语句（GOTO）36

二、条件语句（IF）37

三、控制转移语句38

四、循环语句（FOR/NEXT）39

五、暂停语句（STOP）42

六、注释语句（REM）42

§3-4　子程序43

§3-5　数组44

§3-6　字符串45

一、在赋值语句中45

二、在读数／置数语句（READ/DATA）中46

三、在键盘输入语句（INPUT）中47

四、在条件语句（IF）中47

五、字符串数组48

六、字符串函数（LEN）48

第四章　低、高分辨率绘图51

§4-1　低分辨率绘图指令及调用51

一、低分辨率绘图指令51

二、举例52

一、高分辨率绘图指令53

§4-2　高分辨率绘图指令及调用53

二、虚线、点划线的生成54

三、曲线的生成55

§4-3　平面图形变换59

§4-4　动态画面构成62

一、延时作用的产生63

二、GR、HGR、TEXT、HOME的运用63

习题65

第五章　微机绘图软件67

§5-1　绘图软件概述67

§5-2　微机交互图形软件包67

二、Personal Designer交互图形软件包68

三、CADKEY交互图形软件包68

一、Auto CAD交互图形软件包68

四、Apple CAD交互图形软件包69

§5-3　SR-6602绘图机软件69

一、主要技术参数69

二、主要绘图指令69

三、应用举例71

§5-4　DMP系列绘图机软件77

一、主要技术参数77

二、主要绘图指令77

习题79

第六章　二维图形矩阵变换原理80

§6-1　预备知识80

一、向量80

二、矩阵83

三、图形的几何变换90

一、恒等变换92

二、比例变换92

§6-2　二维图形的矩阵变换92

三、镜射93

四、错切94

五、旋转95

六、连续变换96

七、二维图形变换后面积的变化98

八、平移——齐次坐标概念的引入100

九、齐次坐标的几何意义101

十、齐次坐标的优点103

十一、二维变换矩阵具有透视仿射对应的性质104

十二、绕任意点的二维旋转107

十三、绕X、Y、Z轴的二维旋转变换矩阵108

十四、二维图形变换的程序设计110

十五、二维图形变换菜单文件的制作114

习题127

一、三维比例变换128

第七章　三维图形矩阵变换原理128

§7-1　三维变换矩阵各算子的作用128

二、三维错切变换130

三、三维镜射变换130

四、三维平移变换131

五、三维旋转变换131

六、绕过原点的任意轴的旋转变换矩阵133

七、绕过任意点P（l，m，n）的轴线旋转θ角的变换矩阵136

习题136

第八章　三维正投影变换及程序设计138

§8-1　三维正投影变换矩阵138

一、三维物体数学模型的建立138

二、获得六个基本视图信息的思路138

三、六个基本视图的变换矩阵139

四、举例143

二、绘图信息的生成145

§8-2　平面立体三视图的程序设计145

一、原始图形的存贮145

三、坐标系的变换147

四、走笔顺序的设计149

五、流程框图的设计150

六、程序的编写151

七、举例154

§8-3　曲面立体三视图的程序设计161

一、走笔顺序的设计161

二、程序设计162

三、程序实例分析163

习题178

第九章　三维图形信息的生成与程序设计179

§9-1　任意旋转角三维图形信息的生成179

一、三维正轴测图变换矩阵179

三、轴间角180

二、轴向变形率180

§9-2　正等轴测投影图信息的生成181

一、正等轴测图的轴向变形率181

二、正等轴测图的轴间角182

三、正等轴测图的变换矩阵182

§9-3　正二等轴测投影图信息的生成183

二、正二等轴测图的轴间角184

三、正二等轴测图变换矩阵184

一、正二等轴测图的轴向变形率184

§9-4　正轴测图的程序设计185

一、平面立体正轴测图的程序设计186

二、曲面立体正轴测图的程序设计194

§9-5　斜轴测投影图信息的生成与程序设计200

一、斜轴测投影图信息生成的基本原理201

二、斜轴测图变换矩阵分析201

三、斜轴测图轴向变形率与轴间角203

五、标准斜轴测图的程序设计204

四、标准斜二轴测图的变换矩阵204

六、程序实例分析205

§9-6　三维建筑俯瞰图信息的生成与程序设计219

一、三维建筑俯瞰图的特点219

二、三维建筑俯瞰图信息生成的原理219

三、三维建筑俯瞰图信息生成的数学模型220

四、三维建筑俯瞰图的程序设计221

五、住宅小区程序实例分析222

习题229

第十章　三维透视变换及程序设计231

§10-1　透视图的基本概念231

一、术语231

二、垂直于画面直线的透视投影232

三、正面透视图的画法233

四、平行于物面？的直线（水平线）的透视投影233

五、成角透视图的画法234

§10-2　三维透视图信息的生成235

一、透视变换矩阵235

二、一点透视变换（即透视图中的正面透视）235

三、二点透视变换（即成角透视）242

§10-3　三维透视图的程序设计249

一、透视变换关系250

二、输入的参数250

三、框图设计250

四、举例251

§10-4　三维图形消除隐藏线处理255

一、算法原理255

二、消隐的计算方法256

三、消隐的程序设计258

习题270

二、零件图的处理方法271

一、零件图的内容271

第十一章　零件图的程序设计271

§11-1 概述271

三、常用图形元的程序编制273

§11-2 图幅及标题栏的程序设计276

一、通用图幅的程序设计方法276

二、标题栏的程序设计278

三、图幅与标题栏的子程序280

§11-3　尺寸标注与粗糙度的程序设计282

一、尺寸标注的程序设计282

二、粗糙度符号的程序设计285

§11-4　剖面线的程序设计285

一、典型专用图形剖面线的程序设计286

二、通用剖面线的程序设计293

§11-5　典型零件图的程序设计304

一、轴类零件图的程序设计——拼图法304

二、轴类零件交互软件包的程序设计309

三、标准件的程序设计——检索法312

§11-6　子程序库的调用与程序之间的连接320

习题322

第十二章 交互图形系统及二维图形的逻辑运算323

§12-1　数据结构简介323

一、数组323

二、链表的概念325

三、单链表325

四、循环链表328

五、双重链表328

§12-2　平面几何构形算法329

一、基本原理331

二、包容性测试333

三、求取交点334

四、新图形的生成335

§12-3　微型计算机交互图形系统——Apple CAD336

一、定位与选择337

二、基本图形实体的产生339

三、图形编辑340

四、图形的逻辑运算340

五、出错处理341

第十三章　IBM-PC及其兼客机的绘图与程序设计343

§13-1　图形显示343

一、屏幕显示方式的选择343

二、屏幕坐标系统346

三、画点347

四、画线348

五、圆、圆弧、椭圆及曲线357

六、着色与涂阴影362

§13-2　交互式作图369

一、基本概念370

二、使用键盘的交互作图技术371

三、窗口与裁剪操作380

四、视见变换387

§13-3　动画技术389

一、字符动画390

二、直线运动391

三、曲线运动394

四、快速动画396

五、复合运动与背景运动401

§13-4　三维图形简介404

一、透视投影举例404

二、曲面的显示与隐藏线的消除409

三、三维变换411

四、三视图及轴测图程序举例415