计算机图形学1绪论

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1、1计算机图形学基础主讲教师：向华萍QQ：759888170办公室：创新大楼405软件理论教研室2课程内容绪论计算机图形设备交互式技术几何造型技术基本图形生成算法*二维图形变换及二维观察*三维图形变换及三维观察*OpenGL图形编程3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。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。总评成绩构成

2、总评成绩由学习过程中的各项考核指标综合评定。上课考勤，20%平时作业及平时表现，20%上机，30%小测验，30%关于考勤：旷课一次-5，迟到、早退、每次-2，请假次数多者酌情扣分，扣完为止。缺勤3次及以上，取消考试(测试)资格记住5第一章绪论计算机图形学的概念计算机图形学研究的对象计算机图形学的应用计算机图形学的研究动态61.1计算机图形学的概念计算机图形学（CG，ComputerGraphics）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。Computergraphicsistheartorsc

3、ienceofproducinggraphicalimageswiththeaidofcomputer.7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。计算机图形学研究的对象通常的图形几何图形、图片图像、图形实体方程、函数8图形的要素：几何要素和非几何要素。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。计算机图形学研究的对象9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

4、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（Image）图形的表示与计算机图形学相关的学科10数字图像数据模型图像生成（计算机图形学）模型（特征）提取（计算机视觉，模式识别）模型变换（计算几何）图像变换（图像处理）发展特点:交叉、界线模糊、相互渗透11计算机图形学（CG）试图从非图象形式的数据描述来生成（逼真的）图象。数字图象处理(DigitalImageProcessing)旨在对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果。计算机视觉(ComputerVision)是研究用计算机来模拟生物

5、外显或宏观视觉功能的科学和技术。与计算机图形学相关的学科12计算机图形学的确立图形硬件的发展图形软件的发展1.2计算机图形学的发展13酝酿期（50年代）1950年，美国麻省理工学院（MIT）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。计算机图形学的确立14计算机图形学的确立萌芽期（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：一个人——机通信的图形系统”的博士论文，其中首次使用了“ComputerGraphics”

6、。15计算机图形学的确立发展期（70年代）计算机图形处理技术进入实用化阶段；区域填充、裁剪、消隐等基本图形概念及算法；真实感图形学和实体造型技术；16计算机图形学的确立普及期（80年代）出现了带有光栅图形显示器的个人计算机和工作站。光线跟踪算法和辐射度算法的提出，标志着计算机真实感图形学的算法已经日渐成熟。提高增强期（90年代）标准化、集成化、智能化方向发展。17图形显示设备60年代中期，随机扫描的显示器；60年代后期，存储管式显示器；70年代中期，光栅扫描的图形显示器。目前正向着小型化、低电压、数字化方向发展。图形硬件的发

7、展图形硬拷贝设备打印机绘图仪图形输入设备二维图形输入设备三维图形输入设备19图形软件的发展开放式、高效率、标准化、集成化、智能化、学科交叉。图形软件标准与设备无关、与应用无关、具有较高性能。图形软件的发展及软件标准的形成近二十年中，国际标准化组织ISO已经批准和正在讨论的与计算机图形有关的标准有：GKS、GKS-3D、PHIGS、CGM、CGI、IGES、STEP。事实标准SGI的OpenGL，微软的DirectX，Adobe的Postscript等。图形软件的发展及软件标准的形成211.3计算机图形学的应用计算机辅助设计与

8、制造（CAD/CAM）CAD通过交互式的图形设备对部件进行设计和描述，产生工程略图（线框图）或者更接近实际物体的透视图等，通过迅速地将各种修改信息进行组合，用户可以自由、灵活地对图形进行实验性改动和形体显示。CAM技术在各种工业制造业中得到广泛的应用。奥迪效果图和线框图23计算机图形学的应