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Gis定义由计算机硬件，软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集，管理，处理，分析，建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS的基本构成：系统硬件，系统软件，空间数据，应用人员，应用模型空间数据：具体描述地理现象的空间特征，属性特征和时间特征应用人员：包括系统开发人员和地理信息系统的最终用户基本理论：地理信息系统死传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘学科，因此它明显地体现出多学科交叉的特征。
这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基础理论体系。
这些学科包括地理学，地图学，数学，计算机科学以及一切与获取，处理和分析空间数据有关的学科。
地理学：中的空间分析方法历史悠久，而空间分析正是地理信息系统的核心，地理学作为地理信息系统的理论依托，为地理信息系统提供引导空间分析的方法和观点测绘学：及其分支学科，如大地测量学，摄影测量学，地图学等，不但为地理信息系统提供高精度的空间数据，而且其中的误差理论，地图投影理论，图形理论及其相关的算法等，可直接用于地理信息系统空间数据的处理，保证空间数据的精度和质量，以及地理信息系统产品的开发地理信息系统也是地理空间数据与计算机科学相结合的产物，数据结构与数据库的原理为地理信息系统数据的组织，存储，检索和维护提供了信息模型和数据管理的方法论，使得各种形式的空间数据能够在计算机中表示。
计算机图形学原理是地理信息系统图形输出的理论依据。
GIS空间数据分类数据来源：1地图数据2影像数据3文本数据数据结构：1矢量数据2栅格数据数据特征：1空间定位数据2,非空间地位数据发布形式：1数字线画图数据2数字栅格图数据3数字高程模型数据4数字正射影像数据空间数据的基本特征：1空间特征2属性特征3时间特征栅格数据：是将空间分割成有规则的网格，在各个网格给出相应的属性值来表示空间实体的一种数据组织形式。
优缺点：表达地理要素较为直观，容易实现多层数据的叠合操作，便于与遥感图像及扫描输入数据相匹配使用等。
计算机图形学
，简称CG，是研究计算机图像处理和图像显示技术的一门学科。
它涉及到从算法到图像的相关实现技术。
它是一门交叉学科，涉及到数学、物理、计算机科学、工程、心理学等多个领域。
的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
在这个时期，由于计算机的发展，人们开始将计算机作为处理数字图像的工具。
最初，人们使用计算机来数字化图像，但由于计算机的计算速度很慢且存储容量很小，无法处理大量的数据。
这时，人们开始研究如何利用计算机实现快速有效的图像处理和显示技术，逐渐形成了今天的。
涉及到几何处理、光学物理、色彩学、物理学、图像处理和计算机科学等多个学科。
它的研究方向很广泛，在CAD设计、游戏开发、虚拟现实等领域都有巨大的应用价值。
例如今天的3D电影、游戏、动画等都是在的基础上实现的。
的一个重要问题是如何构建真实感图像。
这需要涉及到光线的传播、反射、折射等物理现象，以及光源、材质、纹理和阴影等
概念。
为了实现真实感图像，人们发展了许多算法和技术，包括光线跟踪、光线追踪、全局光照等技术。
此外，还涉及到模型构建、动画生成等研究。
例如在CAD设计中，人们使用模型构建技术来创建各种复杂的机械部件、汽车、建筑等模型。
在动画生成中，人们使用动画序列技术来模拟各种动态的过程，例如游泳、跑步、跳舞等。
总之，是一个极具挑战性和创新性的领域，它的研究成果已经广泛应用到游戏、影视、工程、航天、医学等领域。
随着计算机性能的不断提升和算法技术的不断更新，必将迎来更加广阔的发展空间。
01计算机图形学概述Chapter计算机图形学的定义与发展定义发展历程影视特效游戏开发工业设计建筑设计虚拟现实计算机科学数学物理学美学02图形显示原理与设备Chapter光栅扫描显示原理矢量扫描显示原理三维图形显示原理030201阴极射线管显示器（CRT）01液晶显示器（LCD）02等离子显示器（PDP）0301020304分辨率色域覆盖率刷新率对比度和亮度图形显示设备的性能指标03基本图形生成算法Chapter直线的生成算法DDA算法通过计算直线上的每一个点的坐标来生成直线，适用于任意斜率的直线。
Bresenham算法通过决策参数的选择，在每一步选择离理想直线最近的像素点，适用于斜率在0到1之间的直线。
中点画线法通过计算直线与像素网格的交点，选择离交点最近的像素点，适用于任意斜率的直线。
圆的生成算法八分法中点画圆法Bresenham画圆法其他基本图形的生成算法椭圆的生成算法01多边形的生成算法02曲线的生成算法0304图形变换与裁剪Chapter01020304将图形在平面上沿某一方向移动一定的距离，不改变图形的形状和大小。
平移变换将图形绕某一点旋转一定的角度，不改变图形的形状和大小。
旋转变换将图形在某一方向上按比例放大或缩小，不改变图形的形状。
缩放变换将图形关于某一直线或点进行对称，得到一个新的图形。
对称变换将三维物体在空间中沿某一方向移动一定的距离，不改变物体的形状和大小。
将三维物体绕某一轴旋转一定的角度，不改变物体的形状和大小。
将三维物体在某一方向上按比例放大或缩小，不改变物体的形状。
将三维物体关于某一平面进行对称，得到一个新的物体。
平移变换旋转变换缩放变换对称变换图形裁剪算法Cohen-Sutherland裁剪算法通过计算直线与裁剪窗口边界的交点，将直线裁剪到窗口内。
Liang-Barsky裁剪算法通过参数化直线方程，利用参数的范围来判断直线与裁剪窗口的相交情况，并进行裁剪。
Weiler-Atherton裁剪算法适用于多边形裁剪，通过求多边形与裁剪窗口的交点，将多边形裁剪到窗口内。
计算机图形学的发展与应用计算机图形学是研究计算机如何生成、处理和显示图像的学科。
它借助计算机技术，通过对几何学、光学、物理学和计算机科学等多个领域的综合应用，实现了对图像的数字化处理和模拟，广泛应用于电影、游戏、虚拟现实、医学影像等领域。
本文将介绍计算机图形学的发展历程以及其在各个领域的应用。
一、计算机图形学的起源和发展计算机图形学最早可以追溯到二战期间，当时美国的飞机设计师们开始利用计算机进行模型的设计和分析。
然而，由于当时计算机的运算速度非常慢，图形学研究的进展非常缓慢。
直到1950年代末和1960年代初，随着计算机硬件的不断发展和提升，计算机图形学开始进入人们的视野。
在1963年，麻省理工学院的计算机科学家Ivan E. Sutherland发表了一篇关于计算机图形学的重要论文《Sketchpad：一种人机图形交互系统》，它被认为是计算机图形学的里程碑。
这篇论文展示了一种基于光笔的绘图技术，用户可以通过直接在屏幕上绘制线条、完成图形设计。
这种互动性的图形界面激发了人们对计算机图形学的兴趣，并成为后来图形界面设计的基础。
随着计算机硬件的进步，计算机图形学的研究越来越深入。
1970年代，出现了第一款使用缓冲区进行图像显示的计算机图形学系统。
这一突破使得计算机图形学的应用范围得以扩大，并使得图像的生成、变换和显示都能够实时进行。
1980年代，计算机图形学的研究进入了一个新的时代，出现了更加复杂的三维建模和渲染技术。
1990年代，计算机图形学逐渐发展成熟，并广泛应用于虚拟现实、游戏和电影等领域。
二、计算机图形学在虚拟现实中的应用虚拟现实是一种模拟的交互式体验方式，通过计算机图形学技术实现对人的感官的模拟，使其感觉自己身临其境。
计算机图形学在虚拟现实中的应用非常广泛，如虚拟现实游戏、虚拟训练和虚拟手术等。
虚拟现实游戏是计算机图形学在娱乐领域的重要应用之一。
通过计算机生成的三维场景和虚拟人物，玩家可以身临其境地参与游戏，享受沉浸式的游戏体验。
计算机图形学简介及未来应用和发展方向姓名: 王清晓专业班级: 信计试点10学号: 201011011114摘要：客观世界的事物是多姿多彩的，而呈现的往往是他们的外观，通过外观人们进一步研究他们。
以图片的表现形式展示信息成为一种很直接的表现形式，与其他的表现形式相比，图形更容易记忆并且为人们所理解，能更加直观的表现出来。
随着科技发展，人们开始用计算机来处理图形信息，计算机图形学因此诞生，随即成为一个人们探索的一个新的领域。
一．计算机图形学起源1950年，麻省理工学院的显示器显示了简单的图形。
交互式图形终端随之诞生。
在20实际50年代，计算机还不适应交互式使用，计算机图形学发展缓慢，那时的计算机主要用于大量数据的冗长的数据计算，50年代末期，交互式计算机诞生，随即计算机图形学开始走进人们的视野。
这一时期计算机图形学得到了史无前例的飞速发展。
1962年麻麻省理工学院的Ivan E.sutherland发表了题为“人—机图形通信系统”的论文，向人们证实了图形显示是一个极其具有生命力有前途的研究领域。
60年代中期，计算机图形学进入了发展的黄金年代。
70年代计算机图形学发展大有收获，这些技术广泛应用到了计算机辅助设计，事务管理，过程控制，教育等诸多领域。
20世纪90年代以来，科学计算的可视化，虚拟现实环境的应用又向计算机图形学提出了诸多问题，使得三维及多维图形学在真实性和实时性方面有了巨大的发展。
计算机图形学是人机交互最有效的最通俗的手段。
计算机图形的显示对用户有强大的吸引力，直观清晰的特性拓展了其应用范围。
集成电路的发展为图形学提供了坚强的硬件支持，图形学也使得硬件的工作效率大幅度提高。
这一学科必将继续且长期持续发展。
二：计算机图形学简介随着计算机技术的快速发展，涉及到图形学的方面越来越多，应用也变得越来越深入，比如卫星照片的处理，汽车零部件的图形显示等等。
经过多年的发展，逐渐形成了多个与图形学相关的分之科学，计算机图形学，图像处理和模式识别就是其代表。
计算机图形学的研究及应用计算机图形学是一门交叉学科，它融合了计算机科学、数学、物理学等多个学科的理论和技术，在人类社会的各个领域都有广泛的应用。
本文将介绍计算机图形学的基础知识、主要研究领域以及应用场景。
一、计算机图形学的基础知识计算机图形学是一门研究如何使用计算机生成、显示和处理图形图像的学科。
它的主要目的是探究数字图像在计算机中的表示方式以及如何对这些图像进行处理和编辑。
1. 图像表示方式计算机中最基本的图形表示方式是像素（Pixel），它是图像中最小的可变化单位，可以用数字来表示。
在二维图像中，每个像素都有一定的亮度和颜色属性。
在三维图像中，像素被称为“体素”（Voxel），表示空间中的一个立方体元素。
2. 图像处理技术计算机图形学主要包括图像处理和渲染两个方面。
图像处理是指将数字图像进行各种处理操作，例如：图像编辑、过滤、修复、压缩、增强等等。
而渲染则是指将三维场景渲染成二维图像的过程。
二、计算机图形学的主要研究领域1. 三维建模三维建模是指将现实世界中的三维物体建模成计算机可处理的三维模型。
三维建模的方法有很多，例如：NURBS 曲面建模、材料点建模、体积像素建模(Volume Pixel)等。
三维建模技术在游戏、电影和电视行业、建筑工程等各个领域得到了广泛应用。
2. 三维动画三维动画是指使用计算机生成的三维图像来创建动画，它是计算机图形学的一个重要领域。
三维动画的应用范围很广，例如：电影、电视、游戏、广告等等，它可以表现出现实世界中不可能实现的效果，给人们带来独特的视觉体验。
3. 虚拟现实技术虚拟现实技术是指使用计算机生成的三维场景让人感觉好像置身于真实世界中一样。
虚拟现实技术的两个关键技术是图像合成和交互操作，通过图像合成技术让人感受到真实世界的场景，通过交互操作来改变场景中物体的状态。
虚拟现实技术在军事训练、医疗模拟、游戏娱乐等多个领域都有广泛的应用。
三、计算机图形学在现实生活中的应用1. 游戏行业游戏是计算机图形学最广泛的应用场景之一。
计算机图形学的基础知识与应用随着计算机技术的发展和普及，计算机图形学作为一门重要的学科在各个领域中得到广泛的应用。
计算机图形学涉及到对图像、图形和模型等进行处理和生成的技术和方法。
本文将介绍计算机图形学的基础知识以及其在现代社会中的应用。
一、基础知识1. 图形学的定义和发展历程计算机图形学是指利用计算机来生成、处理和显示图形、图像和模型的学科。
它的发展可以追溯到20世纪60年代，当时研究人员开始探索如何利用计算机生成图形和模拟真实世界。
经过几十年的发展，计算机图形学已经成为计算机科学领域中的一门重要学科。
2. 基本概念与原理计算机图形学涉及到一系列的基本概念和原理，包括图形表示、光栅化、几何变换、光照模型、纹理映射等。
图形表示指的是将图形和图像转化为计算机可以处理的数据格式，如点、线、多边形等。
光栅化是指将矢量图形转化为像素点的过程，其中包括扫描线算法、光栅化算法等。
几何变换主要涉及到物体在平移、旋转、缩放等操作下的形变。
光照模型用于模拟真实世界中的光照效果，包括环境光、漫反射光、镜面反射光等。
纹理映射用于将纹理贴图映射到三维模型表面，以增强真实感。
3. 常用的图形学工具与技术计算机图形学的发展离不开一系列的工具和技术的支持。
常用的图形学工具包括OpenGL和DirectX等，它们提供了一系列的API接口和函数库，方便程序员使用。
此外，计算机图形学还涉及到一系列的算法和技术，如线段算法、多边形填充算法、曲线和曲面设计等。
二、应用领域1. 游戏开发计算机图形学在游戏开发中起着至关重要的作用。
通过计算机图形学技术，游戏开发团队能够创建逼真的虚拟世界，包括游戏场景、人物模型、特效等。
通过几何变换和光照模型等技术，使得游戏画面更为真实，给玩家带来更好的游戏体验。
2. 电影特效计算机图形学在电影特效领域有着广泛的应用。
通过计算机生成的特效，电影制片人能够创造出各种各样的奇幻场景和虚拟角色。
通过纹理映射和光照模型等技术的运用，使得虚拟角色更加逼真，与实景融为一体。
