筆者花費(fèi)了七年多時(shí)間，打造了“省級(jí)精品課程＋系列化教材＋數(shù)字化教學(xué)資源”立體化圖形學(xué)教學(xué)平臺(tái)。2006年建設(shè)完成山西省省級(jí)精品課程“C++程序設(shè)計(jì)”后，直接基于Visual C++中的MFC框架，采用案例化教學(xué)方法建設(shè)了“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”教學(xué)資源。2008年筆者主持的“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”課程被評(píng)為山西省省級(jí)精品課程之后，出版了《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)教程（Visual C++版）》、《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教程（Visual C++版）》兩本教材，并雙雙獲得兵工高校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)，隨后相繼出版了《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)教程（Visual C++版）習(xí)題解答與編程實(shí)踐》、《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)（Visual C++版）》等系列教材，其中《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教程（Visual C++版）》提供了與《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)教程（Visual C++版）》中所講解原理一一對(duì)應(yīng)的案例，共計(jì)43個(gè)案例。這些案例被國(guó)內(nèi)的近百所院校試用后，給予了肯定。下面某高校教師對(duì)本書(shū)的評(píng)價(jià)：
“教材提供了豐富的教學(xué)資源，涵蓋了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理的主要知識(shí)點(diǎn)，由于采用VC++的MFC編程可以模擬真實(shí)感光照以及紋理等效果，對(duì)學(xué)生很有吸引力，對(duì)提升計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)效果也很有幫助。原理的案例化可以讓學(xué)生面對(duì)枯燥的圖形數(shù)學(xué)模型及繪制算法，能盡快直觀(guān)地體驗(yàn)到真實(shí)效果并深刻理解繪制算法的原理”.
下面是某高校本科生對(duì)本書(shū)的評(píng)價(jià)：
“我是一名三年級(jí)本科生，學(xué)校開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)這門(mén)課程，出于興趣，我也選擇這門(mén)課程，并且很榮幸地讀到了您的作品。清晰的講解也給我留下了很深刻的印象 ，我甚至可以不用聽(tīng)老師講解就可以通過(guò)看書(shū)將后面的大部分習(xí)題解決出來(lái)。當(dāng)優(yōu)美的圖形在我點(diǎn)下那個(gè)感嘆號(hào)后突然顯示的時(shí)候，那種感覺(jué)是美妙的！"
讀者的肯定是改版的動(dòng)力。本書(shū)第2版在保留第1版體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，重寫(xiě)了全書(shū)所有章節(jié)，調(diào)整了三維坐標(biāo)系z(mì)軸的指向，完善了光照模型、新增了簡(jiǎn)單透明模型、簡(jiǎn)單陰影模型、圖像紋理、幾何紋理等內(nèi)容。相應(yīng)地，《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教程（Visual C++版）（第2版）》中的案例也由43個(gè)擴(kuò)充為60個(gè)。
筆者將《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教程（Visual C++版）（第2版）》的60個(gè)案例、《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)教程（Visual C++版）習(xí)題解答與編程實(shí)踐》的近200個(gè)習(xí)題解答與拓展案例、《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)（Visual C++版）》的18個(gè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)與5個(gè)課程設(shè)計(jì)案例集結(jié)一起建設(shè)了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)。并將全部資源提供在筆者的個(gè)人網(wǎng)站： http: //www.klingde.com上。網(wǎng)站上同時(shí)提供的還有《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)教程（Visual C++版）（第2版）》的教案和課件。2010年筆者主持完成的“應(yīng)用型工科院校計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)模式的改革與實(shí)踐”項(xiàng)目被評(píng)為山西省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。該成果建議教師課堂教學(xué)采用“演示案例”、“講解原理”、“學(xué)習(xí)代碼”、“拓展案例”的教學(xué)模式講授計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程，以形象化的案例激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主動(dòng)性。2012年筆者主持的“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)”被評(píng)為山西省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。該成果將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教學(xué)資源劃分為“驗(yàn)證性資源”、“綜合性資源”、“創(chuàng)新性資源”和“工程化資源”4個(gè)部分，涵蓋了前面介紹的近300個(gè)案例以及20個(gè)3ds max模型。
　　雖然計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域每年有大量的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但最基本的原理和方法卻保持著穩(wěn)定性和連貫性。筆者是從計(jì)算機(jī)編程角度講授計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理，在不使用任何圖形庫(kù)的前提下，僅單純使用MFC的繪制像素點(diǎn)函數(shù)，按照計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本原理開(kāi)發(fā)出與OpenGL或Direct3D顯示效果一致的真實(shí)感圖形。更確切的說(shuō)法是筆者依據(jù)本書(shū)講解的原理搭建了一個(gè)自己的圖形庫(kù)。只要在場(chǎng)景中構(gòu)造出物體的幾何模型，就可以根據(jù)假定的光照條件下，動(dòng)態(tài)渲染出包含材質(zhì)、紋理的真實(shí)感圖形，產(chǎn)生如臨其境、如見(jiàn)其物的視覺(jué)效果。
　　用算法實(shí)現(xiàn)本書(shū)講到的所有原理，調(diào)試程序需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，正是因?yàn)橛行业玫讲﹦?chuàng)研究所廖小誼、左亮亮、潘曉、宋準(zhǔn)、孫立廣、高騰等人的協(xié)助，使用MFC框架開(kāi)發(fā)了本書(shū)所有原理的案例源代碼，才使得案例以漂亮的效果出現(xiàn)在讀者面前。
　　希望本書(shū)的出版對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)有所幫助，感謝國(guó)內(nèi)高校師生對(duì)筆者第1版作品的肯定。同時(shí)也懇請(qǐng)教學(xué)一線(xiàn)的計(jì)算機(jī)圖形教師繼續(xù)提出寶貴的意見(jiàn)和建議。筆者E-mail: klingde@163.com, QQ: 997796978.
　　本書(shū)配套的《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教程（Visual C++版）（第2版）》中60個(gè)案例的設(shè)置與本書(shū)章節(jié)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)附錄A.
本書(shū)得到2011年山西省重點(diǎn)教改項(xiàng)目“圖形圖像處理系列課程實(shí)踐教學(xué)資源與平臺(tái)的建設(shè)”的資助。

　　孔令德2012年10月第1版前言
　　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（computer graphics, CG）是研究如何利用計(jì)算機(jī)算法來(lái)生成、處理和顯示圖形的一門(mén)學(xué)科。主要的算法原理包括基于光柵掃描顯示器的基本圖形掃描轉(zhuǎn)換原理；基于齊次坐標(biāo)的二維、三維圖形的幾何變換原理；基于幾何造型的自由曲線(xiàn)、曲面的生成原理；基于分形幾何學(xué)的分?jǐn)?shù)維造型原理；基于圖像空間和物體空間的三維物體動(dòng)態(tài)消隱原理；基于顏色模型、光照模型和紋理映射技術(shù)的真實(shí)感圖形顯示原理。
　　本書(shū)有以下特色。
(1) 編程環(huán)境的先進(jìn)性。本書(shū)采用Visual C++ 6.0編程環(huán)境進(jìn)行算法講解。目前市面上的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教材大多采用Turbo C語(yǔ)言作為編程環(huán)境，但面向過(guò)程語(yǔ)言Turbo C開(kāi)發(fā)的程序是基于DOS界面的，圖形操作基本不具備交互性，而且只能顯示256種顏色，無(wú)法生成真實(shí)感光照?qǐng)D形。本書(shū)選用了Microsoft公司的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言Visual C++ 6.0的MFC框架作為編程環(huán)境，不僅可以制作出和3ds效果一致的三維真實(shí)感圖形，而且支持交互式操作。本書(shū)的彩插效果圖全部使用MFC框架制作，并沒(méi)有借助OpenGL或DirectX等圖形庫(kù)的支持。
(2) 所有原理算法的案例化。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，原理眾多、算法復(fù)雜。作為省級(jí)精品課程“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”和“C++程序設(shè)計(jì)”的第一負(fù)責(zé)人，筆者在十多年的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，使用Visual C++ 6.0的MFC框架自主開(kāi)發(fā)了所有原理的實(shí)現(xiàn)程序，做到了本書(shū)所講解到的每個(gè)原理在配套的實(shí)踐教程中都有相應(yīng)的算法實(shí)現(xiàn)案例。
(3) 編寫(xiě)內(nèi)容的系統(tǒng)化。本書(shū)配有實(shí)踐教程。本書(shū)分為10章，實(shí)踐教程包含和本書(shū)對(duì)應(yīng)的43個(gè)案例。兩本書(shū)的內(nèi)容均由同一作者編寫(xiě)，保證了編寫(xiě)體系的一致性。
本書(shū)各章節(jié)主要內(nèi)容如下。
第1章 導(dǎo)論。介紹了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域，以及圖形顯示設(shè)備的發(fā)展歷程。
第2章 Visual C++ 6.0 繪圖基礎(chǔ)。介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基礎(chǔ)、MFC上機(jī)操作步驟以及CDC類(lèi)的基本繪圖函數(shù)。
第3章 基本圖形的掃描轉(zhuǎn)換。講解直線(xiàn)、圓、橢圓的像素級(jí)掃描轉(zhuǎn)換原理，以及反走樣技術(shù)。
第4章 多邊形填充。講解了實(shí)面積圖形的概念，有效邊表填充原理和算法，邊緣填充原理和算法、區(qū)域填充原理和算法。
第5章 二維變換與裁剪。講解齊次坐標(biāo)，平移、比例、旋轉(zhuǎn)、反射和錯(cuò)切的二維基本幾何變換矩陣，Cohen\|Sutherland直線(xiàn)段裁剪原理和算法，中點(diǎn)分割直線(xiàn)段裁剪原理和算法，以及Liang-Barsky直線(xiàn)段裁剪原理和算法。
第6章 三維變換與投影。講解平移、比例、旋轉(zhuǎn)、反射和錯(cuò)切的三維基本幾何變換矩陣、三視圖、斜軸側(cè)圖以及透視投影的變換矩陣。
第7章 自由曲線(xiàn)與曲面。講解三次參數(shù)樣條曲線(xiàn)、Bezier曲線(xiàn)曲面和B樣條曲線(xiàn)曲面的生成原理和算法。
第8章 分形幾何。講解分形曲線(xiàn)的遞歸模型、植物的L-系統(tǒng)模型，以及IFS 迭代函數(shù)系統(tǒng)等的原理和算法。
第9章 建模與消隱。講解動(dòng)態(tài)凸多面體和曲面體的隱線(xiàn)原理和算法，動(dòng)態(tài)Z-Buffer的隱面原理和算法，以及畫(huà)家算法的隱面原理和算法。
第10章 真實(shí)感圖形。講解RGB顏色模型、Gouraud明暗處理、Phong明暗處理、光照模型，以及紋理映射技術(shù)的原理和算法。
實(shí)踐教程的案例設(shè)置和本書(shū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系參見(jiàn)附錄A.
　　經(jīng)過(guò)歷時(shí)3年的編寫(xiě)，本書(shū)終于要和讀者見(jiàn)面了，其間的艱辛一言難盡。由于要用算法實(shí)現(xiàn)本書(shū)講到的所有原理，程序調(diào)試花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間。幸喜在博創(chuàng)研究所的工作人員的協(xié)助下，使用Visual C++的MFC框架完成了本書(shū)所有原理的算法實(shí)現(xiàn)，本書(shū)也得以完稿。
　　感謝在博創(chuàng)研究所先后工作的人員廖小誼、彭賀亮、劉鵬、申明達(dá)、傅立群、楊銘等在程序調(diào)試方面作出的貢獻(xiàn)。
本書(shū)及其配套的實(shí)踐教程適合作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的本科教材。歡迎訪(fǎng)問(wèn)筆者個(gè)人網(wǎng)站：http://www.klingde.com下載《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教程（Visual C++版）》的43個(gè)源程序、教案、電子課件和習(xí)題解答源程序等相關(guān)的教學(xué)資源。
希望本書(shū)的出版對(duì)讀者有所幫助，請(qǐng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)方面的專(zhuān)家提出寶貴意見(jiàn)，同時(shí)也希望能和廣大的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教師進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。