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第一章　图形图像开发现状1

1.1　蓬勃发展的计算机图形学1

1.2　OpenGL引领图形图像开发的潮流3

1.3　开发工具的选择4

第二章　Delphi语言基础6

2.1　Delphi的集成开发环境6

2.1.1　主窗体6

2.1.2　对象树状视图8

2.1.3　对象观察器8

2.1.4　窗体设计器9

2.1.5　代码编辑器10

2.2.2　标识符12

2.2.1　保留字12

2.2　Delphi语言的基本概念12

2.2.3　指令符13

2.3　数据类型14

2.3.1　简单数据类型14

2.3.2　字符串类型16

2.3.3　结构类型18

2.3.4　指针类型20

2.3.5　变体类型22

2.3.6　强制类型转换和类型约定22

2.4　变量和常量23

2.4.1　变量23

2.4.2　常量23

2.5.3　逻辑表达式24

2.5.2　比较运算符24

2.5.4　算术运算符24

2.5.1　赋值运算符24

2.5　运算符和表达式24

2.5.5　位运算符25

2.5.6　加减运算符26

2.5.7　指针运算符26

2.5.8　集合运算符、类运算符和＆运算符26

2.6　语句27

2.6.1　语句的书写规则27

2.6.2　注释语句27

2.6.3　赋值语句27

2.6.4　流程控制语句28

2.6.5　循环语句29

2.7　过程与函数31

2.7.1　过程和函数的声明31

2.7.2　常用函数与过程32

2.7.3　过程和函数的参数34

2.7.4　过程和函数的调用35

2.7.5　作用域38

第三章　面向对象编程39

3.1　类与对象39

3.2　类的声明40

3.3　类的成员41

3.3.1　数据域41

3.3.2　类的属性41

3.3.3　类的方法43

3.4　OOP的三个特性44

3.4.1　数据封装44

3.4.2　继承45

3.4.3　多态性46

3.5　类操作符47

3.6　对象48

3.6.1　对象的创建48

3.7　异常处理49

3.6.2　对象的释放49

3.7.1　运行期异常基类50

3.7.2　自定义异常50

3.7.3　异常的触发50

3.7.4　异常处理的捕捉与处理51

第四章　OpenGL概览54

4.1　OpenGL的发展史54

4.2　OpenGL的基本特点55

4.3　OpenGL的体系结构56

4.4　OpenGL的工作流程57

4.5　OpenGL的函数库58

4.6　OpenGL的基本图形功能59

4.7　OpenGL的未来与展望60

5.1　绘图前的准备工作62

5.1.1　清除窗口和缓存62

第五章 实体建模基础62

5.1.2　指定颜色63

5.1.3　完成绘图64

5.1.4　OpenGL程序基本结构65

5.2　OpenGL数据类型和函数形式66

5.3　基本几何图元的描述67

5.3.1　齐次坐标67

5.3.2　点的描述67

5.3.3　线的描述68

5.3.4　多边形的描述70

5.4　使用glBegin（）和glEnd（）72

5.5　法线向量76

5.5.1　法线向量计算76

5.5.2　法线向量定义77

5.6　绘制基本图元实例78

6.1　图形变换的数学基础89

第六章　视图变换89

6.1.1　平移变换90

6.1.2　缩放变换90

6.1.3　绕坐标轴的旋转变换90

6.2　从三维空间到二维平面91

6.2.1　照相机类比法91

6.2.2　三维图形显示流程92

6.2.3　绘制立方体93

6.3　视图变换和模型变换96

6.3.1　视图变换96

6.3.2　模型变换98

6.4　投影变换102

6.4.1　透视投影102

6.4.2　正交投影104

6.5　视区变换105

6.5.1　定义视区106

6.5.2　视区变换后的z坐标107

6.5.3　矩阵堆栈操作107

6.6　附加裁剪平面111

6.7　视图变换实例112

第七章　OpenGL中的颜色119

7.1　颜色的感知119

7.1.1　可见光谱与光度学参量119

7.1.2　颜色的视觉生理和心理规律120

7.2　计算机中的颜色121

7.2.1　三基色原理121

7.2.2　RGB色立体122

7.3　RGBA模式与颜色索引模式123

7.3.1　RGBA模式123

7.3.2　颜色索引模式125

7.4　指定阴影模型127

7.3.3　不同颜色模式的选择原则127

7.3.4　两种颜色模式的转换127

7.5　颜色使用实例129

第八章 光照133

8.1　真实世界与OpenGL光照134

8.1.1　光照分量135

8.1.2　材质颜色135

8.1.3　光照与材质属性值136

8.2　光照球体实例分析136

8.2.1　为物体顶点定义法线向量138

8.2.2　创建、定位和激活光源138

8.2.3　选择光照模型138

8.2.4　定义物体的材质属性138

8.3　创建光源139

8.3.2　定位与衰减140

8.3.1　颜色140

8.3.3　聚光灯141

8.3.4　多光源142

8.3.5　控制光源位置和方向143

8.4　选择光照模型144

8.4.1　全局环境光144

8.4.2　局部和无穷远视点144

8.4.3　双面光照145

8.4.4　激活光源145

8.5　定义材质属性145

8.5.1　漫射和环境反射146

8.5.2　镜面反射147

8.5.3　发射光颜色147

8.5.4　改变材质属性147

8.6　光照的数学计算155

8.6.5　聚光灯效果156

8.6.4　衰减因子156

8.6.1　材质的发射光156

8.6.3　光源的贡献156

8.6.2　放大的全局环境光156

8.6.6　环境光项157

8.6.7　散射光项157

8.6.8　镜面反射光项157

8.6.9　分离镜面颜色157

8.7　颜色索引模式下的光照158

第九章　混合、反走样、雾159

9.1　混合159

9.1.1　源因子与目的因子159

9.1.2　混合的应用161

9.1.3　使用深度缓存的混合162

9.2　反走样166

9.2.1　点和直线的反走样168

9.2.2　多边形的反走样171

9.3　雾171

9.3.1　雾的使用172

9.3.2　雾方程172

第十章　显示列表178

10.1　显示列表的基本概念178

10.2　显示列表的创建与执行179

10.3　显示列表的嵌套使用182

10.4　显示列表的管理182

10.5　多个显示列表的操作183

10.6　利用显示列表改变封装模式185

第十一章　位图、字符和图像187

11.1　位图187

11.1.1　光栅位置188

11.1.2　绘制位图189

11.2　字符190

11.2.1　字符的分类190

11.2.2　字符和显示列表191

11.2.3　一个完整字符集的定义和使用192

11.3　图像196

11.3.1　像素读写197

11.3.2　图像的缩放198

11.3.3　像素拷贝199

第十二章　纹理映射201

12.1　纹理映射的基本步骤202

12.2　指定纹理202

12.2.1　一维纹理的定义203

12.2.2　二维纹理的定义203

12.3.1　纹理的过滤206

12.3　纹理控制206

12.3.2　细节等级207

12.3.3　映射方式211

12.4　纹理坐标211

12.4.1　指定纹理坐标212

12.4.2　重复和截取纹理212

12.4.3　纹理坐标的自动生成214

第十三章　帧缓存与动画219

13.1　帧缓存219

13.1.1　帧缓存的分类及其用途219

13.1.2　帧缓存的基本操作220

13.2　像素段的测试与操作222

13.2.1　剪取测试222

13.2.2　Alpha测试222

13.2.3　模板测试223

13.2.4　深度测试225

13.2.5　混合、抖动与逻辑操作226

13.3　积累缓存228

13.3.1　场景反走样228

13.3.2　运动模糊度229

13.3.3　景深控制229

13.4　双缓存动画232

第十四章 求值程序和非均匀有理B样条240

14.1　求值程序240

14.1.1　一维求值程序241

14.1.2　二维求值程序245

14.2　NURBS曲线和曲面252

14.2.1　简单的NURBS范例252

14.2.2　曲面的修剪255

15.1.1　选择模式执行步骤257

15.1　选择257

第十五章　选择和反馈257

15.1.2　创建命名堆栈258

15.1.3　选中记录259

15.1.4　选择应用例程260

15.1.5　拾取263

15.1.6　使用选择机制的一些提示267

15.2　反馈269

15.2.1　反馈模式的执行步骤269

15.2.2　反馈数组270

15.2.3　反馈应用实例270

第十六章　OpenGL高级应用技巧274

16.1　跳动的火焰274

16.2　三维树木281

16.3　纹理综合应用285

参考文献293