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计算机图形学的基本算法计算机图形学是研究如何利用计算机生成、处理和显示图像的学科。
图形学的基本算法涵盖了多个方面，包括图像绘制、几何变换、光照和渲染等。
以下将详细介绍计算机图形学的基本算法及其步骤。
1. 图像绘制算法：- 像素绘制算法：基于像素的图形绘制算法包括点绘制、线段绘制和曲线绘制。
例如，Bresenham线段算法可用于绘制直线。
- 多边形填充算法：多边形填充算法用于绘制封闭曲线图形的内部区域。
常见的算法包括扫描线填充算法和种子填充算法。
2. 几何变换算法：- 平移变换：平移变换算法用于将图像在平面上进行上下左右的平移操作。
- 旋转变换：旋转变换算法用于将图像按照一定的角度进行旋转。
- 缩放变换：缩放变换算法用于按照一定的比例对图像进行放大或缩小操作。
- 剪切变换：剪切变换算法用于按照一定的裁剪方式对图像进行剪切操作。
3. 光照和渲染算法：- 光照模型：光照模型用于模拟物体与光源之间的相互作用。
常见的光照模型有Lambert模型和Phong模型等。
- 阴影生成算法：阴影生成算法用于在渲染过程中生成逼真的阴影效果。
例如，阴影贴图和阴影体积等算法。
- 光线追踪算法：光线追踪算法通过模拟光线的路径和相互作用，实现逼真的光影效果。
常见的光线追踪算法包括递归光线追踪和路径追踪等。
4. 图像变换和滤波算法：- 傅里叶变换算法：傅里叶变换算法用于将图像从时域转换到频域进行分析和处理。
- 图像滤波算法：图像滤波算法用于对图像进行平滑、锐化、边缘检测等操作。
常见的滤波算法包括均值滤波、高斯滤波和Sobel算子等。
5. 空间曲线和曲面生成算法：- Bézier曲线和曲面算法：Bézier算法可用于生成平滑的曲线和曲面，包括一阶、二阶和三阶Bézier曲线算法。
- B样条曲线和曲面算法：B样条算法可用于生成具有更高自由度和弯曲度的曲线和曲面。
以上列举的是计算机图形学中的一些基本算法及其应用。
一种基于Ｐｈｏｎｇ物体光照模型的阴影检测算法作者：吴亮周东翔梁华蔡宣平来源：《现代电子技术》2008年第05期摘要：针对目前运动目标检测算法中常将阴影误检为前景目标的问题，提出一种基于Phong物体光照模型的阴影检测算法。
基于Phong物体光照模型，我们对场景中象素的亮度值进行分析，通过定义一个亮度相对变化量，推导出他在整个阴影区域是比较稳定的，所以在一个(5×5)的模板上用协方差来衡量这种稳定性，从而得到第一个阴影判决式。
又推导出阴影区域亮度相对变化量随时间的变化保持相对稳定，设计一个滤波模板来增大目标区域的不稳定性，从而得到第二个阴影判决式。
最后结合以上二个阴影判决式进行阴影检测，并对实验结果进行定性和定量的评估。
与前人提出算法比较，本文提出的算法在阴影检测率和区分率等方面都得到了提高，具有较强的鲁棒性。
关键词：Phong光照模型;阴影检测;运动目标检测;智能监控中图分类号：TP391 文献标识码：B文章编号：1004373X(2008)0512404A Shadow Detection Algorithm Based on Phong Lighting and Radiosity ModelWU Liang,ZHOU Dongxiang,LIANG Hua，CAI Xuanping(School of Electronic Science and Engineering,National University of Defense Technology,Changsha,410073,China)Abstract：Focusing on the problem that shadows cast by moving objects are detected incorrectly as foreground targets by most of the current moving objects detection algorithm,a method of shadow detection based on the Phong lighting and radiosity model is proposed.Based on the Phong model,we analyze the brightness of pixels in image sequences,the Relative Change of Brightness (RCB) in shadowed regions is proved to be more stable than moving objects regions,it is measured by the covariance of RCB of pixels on a template (5*5) so as to acquire the first discriminant.As the RCB in shadowed regions is stable in image sequences,a filter template is designed to make the RCB more unstable in regions of moving objects,so the second discriminant is presented.Shadow detection is carried out by fusing the two discriminant formulas described above,experimental results are evaluated quantitatively and qualitatively,and show that our method is robust and offers more advantage over other algorithms presented previously on detection rate and discrimination rate.Keywords：Phong lighting and radiosity model;shadow detection;moving objectdetection;intelligent monitoring1 引言智能视频监控中一个重要技术是实现对运动目标检测，但是运动目标及其投影阴影[1]经常同时被检测为运动前景，因此阴影检测对运动目标准确检测是至关重要的，也对后续的跟踪、识别和分类产生重要影响。
SpatialTemporalGraphConvolutionalNetworksforS。
Spa tia l Tempo r a l Gr a ph Co nvo lutio na l N etw o rk s fo r Sk eleto n-Ba sed Ac tio n l Tem po l GraR ec o gnitio n摘要动态⼈体⾻架模型带有进⾏动作识别的重要信息，传统的⽅法通常使⽤⼿⼯特征或者遍历规则对⾻架进⾏建模，从⽽限制了表达能⼒并且很难去泛化。
作者提出了⼀个新颖的动态⾻架模型ST-GCN，它可以从数据中⾃动地学习空间和时间的patterns，这使得模型具有很强的表达能⼒和泛化能⼒。
在Kinetics和NTU-RGBD两个数据集上achieve substantial improvements over mainstream methods（与主流⽅法相⽐，取得了质的提升）⼀、引⾔（引⾔是摘要的详细扩充版本，从引⾔可以看出，⽤⼀个新的⽅法做⼀个问题，要调查这个问题的其他解决⽅法，指出⽬前的⽅法的弊端，另外还需要对这个新的⽅法进⾏介绍，指出前⼈没有⽤此⽅法解决该问题，然后介绍⾃⼰的⽅法）动作识别可以从⼈体的多种形态去识别，⽐如外形、深度、光流、⾝体⾻架，但是⼈们对外形和光流的研究⽐较多，对包含有⼤量信息的动态⾻架研究较少，作者提出了⼀种有原则的、⾼效的⽅法对动态⾻架进⾏建模现今对⼈体动态⾻架的研究：早期的算法利⽤动态⾻架的时序信息⽽忽略了空间信息；后来提出的算法⼤多数都依赖于⼈⼯制定的原则去分析⾻架的空间模式，这样的只针对某⼀个特定应⽤的⽅法很难去泛化。
作者需要提出⼀种⽅法，可以⾃动捕捉（嵌套在关节空间结构以及其时序动态）中的模式。
GCN被应⽤在像图像分类、⽂献分类、半监督学习等任务中，然⽽很多任务都是将⼀个固定的图作为输⼊。
⽤GCN去对动态图在⼤规模数据集上进⾏建模还没有被研究，⽐如⼈体⾻架序列。
虚拟现实技术试题（一）1、虚拟现实是一种高品住人机接口.涉及通过视觉、听觉.触觉、嗅觉和味觉等各科感觉通道实时揆仿和实时交互。
2、虚拟规实与普通CAD系统所产生模型以及老式三维动画是不同样。
3、虚拟现实技术应当具备三个特性:Immersion（沉浸）Interaction（交互）Imaginatiorn（想象）4、一种典型虚拟现实系统构成重要由头盈显示没备多传感器组力反馈菠置5、从虚拟现实技术有关就念可以希出？虚拟现实技术在人机交互方面疔了很大改进。
常被称之为“基于囱然人机界面”计算机综合技术?是一种发展前景非常辽阔新技术。
6、依照虚拟现实对“沉浸性”限度和交互限度不同.可把虚拟现实系统划分为四种典型类型沉浸式桌面式增强式分布式。
7、关于虚拟现实输入设备重要分为两类。
三维位jD艮踪器8、在虚拟现实系统输入设某些，基于自然交互设备重要有力反馈役备数据手鸟三维凤标.汉三维定位$艮踪设备是虚拟现实系统中核心设备之一，普通要跟琮参加对象宽度.高度.深度、俯仰角（pitch）?妗动角（yaw）和偏箱角（roll）,咱们称为6自由度（6D0F）o10、空间位置跟踪技术有各种，常用琅踪系统有机械跟琮器电磁跟琮容超声波跟琮器惯性跟琮容光学垠踪器。
11、所谓力反馈，是运用先进技术手役将虚拟扬体空问无能运动转■变成物理没备机械运动，使顾客可以体验到真实力度感和方向感，从而提供一种崭新人机交互界面。
该项技术黄早应用于尖端医学和军半领域。
12、立体显示技术是虚拟现实系统一种极为重要支搏技术。
要实现立体显示。
现已有各种办法与手段进行实现。
重要有互补色偏振光时分式光祗式？A?三维显示.12.正是由于人类两眼视差，使人大脑能将两眼所得到细微差别图像进行触合，从而在大脑中产生有空间感立体物体视觉。
13.HMD（Head_Mounted_Display）,头盔式显示屏，重要构成是显示元件？、光学系统14.洞穴式立体显示装IS（CAVEComputerAutomaticVirtualEnviroment）系统是一奈基于高品位计算？机多面式房间式立体投形解决方案.CAVE重耍构成由高性能图形工作站投影设备乜艮跖：系统声音系统。
Phong光照模型的简单说明我简单地介绍一下Phong光照模型...虽然这种光照模型算是比较古老的，但是通过合适的参数设置，仍然可以实现真实的效果。
我们的目标是渲染出以下效果，这里以Doom3的男主角为例（终于不是怪物了...）一般而言，Phong光照模型分为三个累加阶段：漫反射，镜面反射和环境光以下按顺序说明：1.漫反射(Diffuse)对于表面比较粗糙的物体，基本表面的明暗就是漫反射效果，比如裤子的材质。
某一个象素的明暗系数只取决于该点与光源的相对位置，而与眼睛的位置无关。
diffuse_color = base_map * （N * V_L ）* mat_diffuse * light_diffuse;上式中base_map代表该点的基础颜色，一般通过纹理索引；N 是该点的法线；V_L是该点到光源方向的单位向量；N * V_L 即两者的点积，注意需要用max( ( N * V_L ), 0 )，因为负的值是没有意义的；mat_diffuse和light_diffuse分别是材质和光源的漫反射系数，用来宏观调制漫反射的颜色。
下图是只有N * V_L 项的渲染结果：2.镜面反射（Specular)尽管漫反射已经可以很好地表达光照，但是由于它是与视点无关的，所以多少有些欠缺生动，而镜面反射是视点相关的，所以会随着眼睛位置的变化而“流动”。
specular_color = pow( v_e' * v_l, gloss ) * mat_specular * light_specular;这里解释一下：v_e' 是e_v的反射向量（v_e' = reflect( e_v, n ) )，而e_v是眼睛到该点的单位向量，所谓反射向量，即以与该点的法线所垂直的平面做镜面反射所得到的向量（虽然按照原理来说，应该是光线反射，而非视线反射...都没有问题吧）;v_l是该点到光源的单位向量；v_e' * v_l 是两者的点积, 同样要用max（v_e' * v_l，0），负的值也是不需要的；pow是幂积，点积是底，gloss是指数；gloss用来调制亮斑的大小，一般来说，gloss越大，光斑越细小，gloss越小，光斑分布越宽泛。
基于欧几里得空间的三维模型图像处理算法研究一、前言在三维图像处理领域，欧几里得空间是最为常见且基础的概念之一。
现代的三维图像处理算法中，往往需要依赖于欧几里得空间的相关理论和算法，如点、向量、面等基础图形的构造以及它们之间的关系计算。
本文将主要讨论基于欧几里得空间的三维模型图像处理算法的研究进展。
二、欧几里得空间基本概念欧几里得几何指的是在欧几里得空间中进行的几何学。
欧几里得空间是指其向量可以用欧几里得距离计算的空间，即空间中两个点之间距离为$$\sqrt{(x_1-x_2)^2+(y_1-y_2)^2 + (z_1-z_2)^2}$$其中，$x_i$，$y_i$和$z_i$分别表示$3$维空间中某个点$i$的$x$，$y$和$z$坐标。
对于欧几里得空间中的点，我们可以用坐标向量来描述其位置。
例如，三维坐标系中的点$(1,2,3)$，其坐标向量表示为$\begin{bmatrix}1 \\ 2 \\ 3\end{bmatrix}$。
三、三维模型图像处理算法1.三维建模三维建模是基于欧几里得空间的三维模型图像处理算法的主要应用之一。
三维建模是指通过将一系列点、线、面等基础几何体进行组合，构建出一个完整的三维模型的过程。
三维建模通常涉及到的基础图形有：球面、圆柱、锥体、多面体等，且建模的过程中，需要考虑空间中各个基础图形的位置、方向和大小等。
2.三维模型重建三维模型重建是指通过2D图像或点云数据等，还原出原始对象的三维模型。
在三维模型重建中，需要依赖于欧几里得空间中的点、向量、面等图形的几何关系计算，以及相关的计算机视觉算法等。
3.三维图像变形三维图像变形是指在三维空间中对特定的三维模型进行变形操作，以达到特定的效果。
变形过程中，常涉及到几何变换，如旋转、平移和缩放等，以及mesh deformation等高级技术。
4.三维图像渲染三维图像渲染是指将三维模型图像进行光照和阴影处理，以及纹理贴图、透明度等处理的过程。
