本书介绍了3D计算机图形学的基础知识，包括计算机图像的概念和实现，从“计算机图形学的数学基础”到“表示和绘制”，再到“基于图像的绘制和照片建模”，最后讨论了计算机动画技术(包括连接结构、碰撞检测、粒子动画等)。还涵盖了计算机图形学的新进展，包括高级辐射度方法、动画、预计算技术等。适合作为高等院校相关专业的教材，同时对于那些对3D计算机图形学感兴趣的读者来说，本书也是一本详尽的参考书。

近年来，随着计算机的计算速度与精度不断提高、功能不断增强，硬件、软件进一步发展完善，计算机图形学中遇到的各种问题逐步得到解决。其结果是计算机显示的图形越来越生动和丰富多彩，主要表现在：

1．由二维图形向三维图形转变

由于消隐和图形之间的布尔运算等方法，以及绘制三维图形的绘图软件的出现，可以由二维图形直接生成三维图形。

2．由静态向动画转变

无论二维图形还是三维图形都只能反映事物静止的状态，人们更希望它能显示动态变化过程。动画软件的开发成功可以更形象地表现事物的变化过程，揭示其内在规律，使得原来必须要做实验才能解决的问题可以通过动画来完成，提高了效率。

3．由线框图向真实感图转变

用线条绘制的三维形体真实感差。利用光栅扫描显示器以及各种算法(如填充、裁剪、消隐、光照等)，三维物体除显示不同颜色外，还可以显示不同的材质、纹理、光照、视点等，从而使三维物体更接近真实。

以上的改变与3D计算机图形学的不断发展是密不可分的。

本书从3D计算机图形学的数学基础开始，详细论述了建立三维图形所需的各种方法，从建立线框图的多边形表示、Bezier曲线以及多边形网格，到绘制真实感图形采用的隐藏面消除、纹理、映射、阴影算法以及全局照明模型、辐射度理论等。此外，本书还介绍了高级辐射度方法、动画、预计算技术等。更可贵的是，书中对所论述的各种方法的应用范围及其局限性进行了详细的分析。对于那些对3D计算机图形学感兴趣的读者来说，本书是一本详尽的参考书。

由于译者水平的限制，难免在译文中出现错误，敬请广大读者批评指正。

包宏

2005年4月