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第1章 第二次工业革命1

1．1 三次革命1

1．2 廉价智能的影响2

1．3 软件与文化3

1．4 新技术及其影响3

1．5 明智的选择4

参考书目5

第2章 实用计算6

2．1 计算机硬件6

2．2 网络7

2．3 操作系统9

2．4 数据9

2．5 数据结构与数据库10

2．6 应用程序12

2．7 用户界面12

2．8 环境与比喻14

参考书目15

第3章 数字与数学模型16

3．1 二进制表示16

3．2 计数与整数17

3．3 除法与有理数18

3．4 开方与无理数18

3．5 实数19

3．6 定点表示与浮点表示19

3．7 数值变量20

3．8 算术运算21

3．9 数值函数21

3．10 数学模型22

3．11 用过程型程序设计语言表示和求解模型23

3．12 用电子表格表示和求解模型24

3．13 用符号数学系统表示和求解模型25

3．14 可行性与最优化26

3．15 数学模型的解释和抽象27

3．16 结论29

参考书目29

第4章 词汇与文章30

4．1 字符30

4．2 单词31

4．3 句子31

4．4 完整的文本32

4．5 显示和打印的格式控制32

4．6 打印输出33

4．7 文本分析34

4．8 自动合成34

4．9 结构层次及其意义36

参考书目36

第5章 声音37

5．1 抽样、量化与压缩37

5．2 声音的数学表示39

5．3 序列与标音法40

5．4 声音序列的变换42

5．5 语法和语法制导的编辑43

5．6 放音43

5．7 声音的分析44

5．8 声音的识别44

5．9 一维结构小结44

参考书目45

第6章 图像46

6．1 扫描与存储47

6．2 低分辨率图像47

6．3 高分辨率图像48

6．4 图像压缩技术49

6．5 灰度调整50

6．6 数字图像的过滤51

6．7 选择、裁剪与变换53

6．8 图像的合成54

6．9 修版与着色56

6．10 扩展到彩色图像58

6．11 显示与打印60

6．12 图像档案62

6．13 网格地图与空间分析62

6．14 形状与字符的识别64

6．15 位映射图像的用途与限制64

参考书目65

第7章 线条绘制66

7．1 坐标系67

7．2 点的确定67

7．3 线的类型70

7．4 线链表示法72

7．5 线的基本操作72

7．6 几何制图73

7．7 子形的选择、变换与复制75

7．9 参变过程78

7．8 可重复使用的标准形状78

7．10 约束求解80

7．11 面向语法的编辑81

7．12 动态交互界面82

7．13 图形的组织83

7．14 图形的格式控制84

7．15 图形的打印与绘制86

7．16 自动测量与分析87

7．17 二维图形的用途与限制87

参考书目88

第8章 多边形、平面图与地图90

8．1 多边形的表示与操作90

8．2 多边形的并运算、运算交和差运算92

8．3 多边形的显示与打印92

8．4 构图94

8．5 地图与镶嵌拼花图案95

8．6 地图和平面图的拓扑表示97

8．7 空间布局99

8．8 多边形语法101

8．9 地理信息系统103

8．10 区域分析104

8．11 多边形造型系统的用途与限制105

参考书目106

第9章 三维空间中的线107

9．1 作图平面107

9．2 玻璃板模型109

9．3 三维几何变换110

9．4 点的扫描111

9．5 空间曲线112

9．6 线框模型的构造113

9．7 视图114

9．8 正投影115

9．9 轴测投影116

9．11 透视投影118

9．10 斜投影118

9．12 裁剪与剖切120

9．13 空间不确定性与深度暗示121

9．14 由线框模型产生图形123

9．15 尺寸控制124

9．16 线框模型和视图的用途与限制124

参考书目125

第10章 表面与渲染127

10．1 光的接收127

10．2 表面片的插入128

10．3 描扫操作129

10．4 用平面片近似表示曲面132

10．5 曲面补片132

10．6 折片表面136

10．7 地形表面136

10．8 表面的相交与裁剪137

10．10 可见表面的确定138

10．9 渲染138

10．11 基本明暗处理法140

10．12 曲面的平滑明暗处理方法143

10．13 投影、透明度与镜面反射147

10．14 漫射整体照明效果150

10．15 表面细节与纹理152

10．16 自然现象与景观合成155

10．17 明暗处理图像的修饰与着色157

10．18 渲染图像与照片图像的合成157

10．19 输出与显示技术159

10．20 表面造型与渲染的用途与局限159

参考书目160

第11章 实体组装162

11．1 体素表示162

11．2 边界表示164

11．3 实体建筑块词汇表165

11．4 扫描操作166

11．5 集肤操作与扯动操作167

11．6 特性与几何结构168

11．7 空间集合运算170

11．8 空间集合运算的调整175

11．9 构造性实体几何表示176

11．10 实体的幂集178

11．11 体积分析与工程分析179

11．12 装配180

11．13 无歧管装配182

11．14 图形输出184

11．15 物理模型的自动制造185

11．16 实体模型的用途与限制186

参考书目186

第12章 运动模型188

12．1 关键帧191

12．2 平移路径191

12．3 变化率192

12．4 运动词汇表与运动合成194

12．5 运动的层次结构194

12．6 人体关节的运动195

12．7 机械节点与运动链198

12．8 物理特性的模拟199

12．9 运动模型的用途与局限200

参考书目200

第13章 动画202

13．1 投影与动画202

13．2 虚拟摄像机204

13．3 参照帧205

13．4 物体与摄像机运动的关联207

13．5 时间维207

13．6 设计向量207

13．7 计算策略209

13．8 动画的实时制作、存储和记录209

13．9 录像后期制作212

13．10 计算机动画与实况录像的合成213

13．11 虚拟真实系统214

13．12 动画与全息照相术215

13．13 结论——图像的活化215

参考书目215

第14章 超媒体216

14．1 存取结构216

14．2 一维结构的索引219

14．3 分支序列220

14．4 二维结构的索引221

14．5 三维结构的索引223

14．6 电脑空间223

14．7 实现工具223

14．8 存取结构的收益与价格224

参考书目225

第15章 集成设计环境226

15．1 硬件集成227

15．2 文件的传输与格式转换230

15．3 数据库233

15．4 协调的软件工具箱235

15．5 工具箱的修改与定制237

15．6 任务控制程序239

15．7 将来发展方向240

参考书目241

第16章 设计数据库的管理242

16．1 数据库管理软件243

16．2 关系数据模型244

16．3 图形数据库与关系数据库的连接247

16．4 项目数据库与横向集成249

16．5 库数据库250

16．6 项目数据库的版本管理253

16．7 一致性的维护254

16．8 设计表示的演进与竖向集成256

16．10 数据库的存取控制与安全性258

16．9 利用数据库报表功能产生文件资料258

16．11 备份与归档259

16．12 新的设计产品与新型设计专业260

参考书目260

第17章 对设计工具进行投资262

17．1 任务的自动化执行262

17．2 降低通信管理费264

17．3 消除错误与疏漏266

17．4 减少不确定性267

17．5 增加委托人和用户的理解269

17．6 提供更好的施工文件271

17．7 获取设计技能和知识272

17．8 取代和增加专家272

17．9 突破设计限制274

17．10 购置或建立一个系统276

17．11 成本与成本回收278

17．13 结论279

17．12 测算279

参考书目280

第18章 造型281

18．1 编织与刺绣281

18．2 图案的打印282

18．3 样板的绘制282

18．4 计算机控制的切割机283

18．5 多轴铣削284

18．6 递增成形288

18．7 整形291

18．8 再生产——模型与模具292

18．9 装配292

18．10 CAD/CAM的完整过程295

18．11 结论297

参考书目298

第19章 虚拟设计室299

19．1 网络基础设施299

19．3 客户与服务器300

19．2 与Internet联网300

19．4 信息浏览服务GOPHER302

19．5 高级浏览服务WWW和MOSAIC303

19．6 虚拟会议室305

19．7 应用共享307

19．8 资源的有效利用308

19．9 软件代理308

19．10 连接到施工现场309

19．11 设计室的物理空间310

19．12 结论311

参考书目311

第20章 什么是计算机辅助设计312

20．1 图纸与实现312

20．2 数字设计媒体的出现312

20．3 设计的重新审视313

附录 技术术语表314