计算机图形学第1章ppt课件

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1、计算机图形学基础计算机学院2021/8/121教学要求了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术；了解图形学的基本问题，掌握图形学的基本概念、方法与算法；对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识；具有一定实践体会和相关的编程能力(OpenGL).2021/8/122课程内容（共51学时）第1章绪论（3学时）第2章计算机图形系统与图形硬件（3学时）第3章用户接口与交互式技术（3学时）第4章图形的表示与数据结构（12学时）第5章基本图形生成算法*（15学时）第6章二维图形变换及二维观察*（12学时）第7章三维图形变换及三维观察（2学时）第8章曲

2、线和曲面（2学时）第9、10章消隐及真实感图形显示（2学时）OpenGL图形编程（3学时）2021/8/123主要参考书目：孙家广，计算机图形学（第三版），清华大学出版社，1999。王汝传，计算机图形学，人民邮电出版社，2002。容观澳，计算机图像处理，清华大学出版社，2000。DonaldHearn,M.PaulineBaker著,蔡士杰等译，计算机图形学（第三版），电子工业出版社，2005。DaveShreiner等著，邓郑祥译，OpenGL编程指南（第四版），人民邮电出版社，2005。陆枫、何云峰，计算机图形学基础（第二版），2008.10教

3、材：2021/8/124第1章概论提出问题什么是计算机图形学？计算机图形学研究的对象是什么？计算机图形学的应用2021/8/1251.1计算机图形学及其相关概念计算机图形学的研究对象——图形通常意义下的图形：能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。如：(1)自然景物(2)照片和图片(3)工程图、设计图和方框图(4)人工美术绘画、雕塑品(5)用数学方法描述的图形（包括几何图形、代数方程、分析表达式或列表所确定的图形）2021/8/126计算机图形学的研究对象——图形计算机图形学中的图形概念:是指由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度（亮

4、度）、色彩等非几何要素构成的，从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。2021/8/127两类图形要素：1.几何要素：点，线，面，体等；2.非几何要素：明暗，灰度，色彩等计算机图形学中所研究的图形：从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。2021/8/128图形的两种表示方法：点阵法是用具有颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调图形由哪些点组成，并具有什么灰度或色彩。参数法是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。通常把参数法描述的图形叫做图形（Graphics）把点阵法描述的图形叫做图象（Ima

5、ge）2021/8/1291.1计算机图形学的研究内容计算机图形学（ComputerGraphics）计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。IEEE定义：Computergraphicsistheartorscienceofproducinggraphicalimageswiththeaidofcomputer.2021/8/1210计算机图形学(computergraphics,CG)用计算机生成景物的数字模型，并将它显示在计算机屏幕上，或者绘制在纸张或胶片上。它是研究如何在计算机环境下生成、处理和显

6、示图形的一门学科。计算机图形学的主要研究对象景物的几何建模方法(modeling)、对模型的处理方法、几何模型的绘制技术(rendering)、图形输入和控制的人机交互界面(userinterface)。2021/8/1211与计算机图形学相关的学科特征数据、结构数据计算机图形学计算机视觉图象信号数字图象处理试图从非图象形式的数据描述来生成（逼真的）图象旨在对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术2021/8/1212酝酿期（50年代）1946年，第一台电子计算机的问世推动了许多学科的发展和新学科的

7、建立，其中就包括现代图形学技术。1.2计算机图形学的发展1.2.1计算机图形学的确立2021/8/12131950年，美国MIT用于空中防御系统研究的旋风1号(WhirlwindI)计算机配备了阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形，它标志着交互式图形技术的诞生。2021/8/1214萌芽期（60年代）1962年，美国MIT林肯实验室的Ivan.E.Sutherland发表了一篇题为"Sketchpad：第一个人-机通信的图形系统"的博士论文，其中首次使用了“ComputerGraphics”术语。他提出的计算机图形学、交互技术、分层存储符号的数

8、据结构等新思想已被公认为对交互图形生成技术的发展奠定了基础。这些基本理论和技术至今仍是现代图形技术的基础。2021/8/1