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虚拟现实技术的发展与应用沈翔宇（自动化08009101）目录引言 (3)一、虚拟现实的起源 (3)二、虚拟现实的实现 (4)三、虚拟现实技术的应用 (5)四、虚拟现实技术现状 (6)五、虚拟现实技术的未来发展展望 (8)参考文献 (9)引言虚拟现实技术（简称VR），又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。
它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间，具有广阔的应用前景。
一、虚拟现实的起源（一）虚拟现实的定义VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。
使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。
该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
（二）虚拟现实的特点VR技术的每一步发展,都是围绕它的三个特征而前进的。
这三个特征为沉浸特征、交互特征和构想特征。
这三个重要特征用以区别相邻近的技术,如多媒体技术、计算机可视化技术。
沉浸特征,即在VR提供的虚拟世界中,使用户能感觉到是真实的进入了一个客观世界;交互特征,要求用户能用人类熟悉的方式对虚拟环境中的实体进行观察和操纵;构想特征,即“从定性和定量综合集成环境中得到感性和理性的认识,从而深化概念和萌发新意”(汪成为,1996)。
（三）虚拟现实技术发展的三个阶段VR技术的发展大致可分为三个阶段:20世纪50年代至70年代,是VR技术的准备阶段;80年代初至80年代中期,是VR技术系统化、开始走出实验室进入实际应用的阶段;80年代末至90年代初,是VR技术迅猛发展的阶段。
计算机图形学基础知识重点整理一、图形学的概念计算机图形学简单来说，就是让计算机去生成、处理和显示图形的学科。
它就像是一个魔法世界，把一堆枯燥的数字和代码变成我们眼睛能看到的超酷图形。
你看那些超炫的3D游戏里的场景、超逼真的动画电影，那可都是计算机图形学的功劳。
这个学科就是想办法让计算机理解图形，然后把图形按照我们想要的样子呈现出来。
二、图形的表示1. 点点是图形里最基本的元素啦。
就像盖房子的小砖头一样，很多个点组合起来就能变成各种图形。
一个点在计算机里就是用坐标来表示的，就像我们在地图上找一个地方，用经度和纬度一样，计算机里的点就是用x和y坐标（如果是3D图形的话，还有z坐标呢）来确定它在空间里的位置。
2. 线有了点，就能连成线啦。
线有各种各样的类型，直线是最简单的，它的方程可以用我们学过的数学知识来表示。
比如说斜截式y = kx + b，这里的k就是斜率，b就是截距。
还有曲线呢，像抛物线、双曲线之类的，在图形学里也经常用到。
这些曲线的表示方法可能会复杂一点，但也很有趣哦。
3. 面好多线围起来就形成了面啦。
面在3D图形里特别重要，因为很多3D物体都是由好多面组成的。
比如说一个正方体，就有六个面。
面的表示方法也有不少，像多边形表示法，就是用好多条边来围成一个面。
三、图形变换1. 平移平移就是把图形在空间里挪个位置。
这就像我们把桌子从房间的这头搬到那头一样。
在计算机里，平移一个图形就是把它每个点的坐标都加上或者减去一个固定的值。
比如说把一个点(x,y)向右平移3个单位，向上平移2个单位，那这个点就变成(x + 3,y + 2)啦。
2. 旋转旋转就更有意思啦。
想象一下把一个图形像陀螺一样转起来。
在计算机里旋转图形，需要根据旋转的角度和旋转中心来计算每个点新的坐标。
这就得用到一些三角函数的知识啦，不过也不难理解。
比如说以原点为中心，把一个点(x,y)逆时针旋转θ度，新的坐标就可以通过一些公式计算出来。
3. 缩放缩放就是把图形变大或者变小。
计算机图形学1. 简介计算机图形学是研究如何使用计算机来生成、处理和显示图像的一门学科。
它主要涉及图像的几何和物理特性的建模，以及图像的渲染和表示。
计算机图形学在各个领域中都有广泛的应用，包括游戏开发、电影制作、虚拟现实、医学成像等。
2. 图形学的基本概念图形学的基本概念包括点、线、多边形和曲线等基本元素，以及相应的数学方法和算法。
这些方法和算法用于描述和处理图像的几何特性，包括位置、方向、大小和形状等。
2.1 点和线在计算机图形学中，点是图像中最基本的元素，可以通过坐标系来表示。
线是由两个点之间的连接所形成的，可以通过直线方程或参数方程来描述。
2.2 多边形和曲线多边形是由多个线段连接而成的封闭图形，可以通过顶点的集合来描述。
曲线是由多个点按照一定规律连接而成的，可以通过控制点和插值方法来表示。
3. 图形的几何建模图形的几何建模是计算机图形学中的一个重要研究方向，它涉及如何使用数学模型来表示和描述物体的几何特性。
常用的几何建模方法包括点、线、面、体和曲面等。
3.1 点云和网格模型点云模型是一组离散的点的集合，它可以用于表示不规则形状的物体。
网格模型是一组由三角形或四边形面片组成的表面模型，它可以用于表示规则形状的物体。
3.2 曲面建模曲面建模是基于数学曲面的建模方法，它将物体表面抽象为由曲线和曲面组成的，可以通过控制点和插值方法来表示。
常用的曲面建模方法包括贝塞尔曲线和贝塞尔曲面等。
4. 图形的渲染和表示图形的渲染和表示是计算机图形学中的另一个重要研究方向，它涉及如何将图像的几何信息转化为可视的图像。
常用的渲染和表示方法包括光栅化、光线追踪和纹理映射等。
4.1 光栅化光栅化是将几何对象转化为像素的过程，它涉及将线段或多边形映射到屏幕上的像素点，并进行相应的着色和填充。
常用的光栅化算法包括Bresenham算法和扫描线算法等。
4.2 光线追踪光线追踪是一种以物理光线为基础的渲染方法，它从观察者的视角出发，沿着光线的路径跟踪物体的相交和反射，最终得到图像。
计算机图形学的发展和应用计算机图形学是计算机科学中一门重要的学科，它是利用计算机来创造、处理、存储和呈现图像的技术。
随着计算机技术的发展，计算机图形学逐渐成为计算机科学中一个重要而独立的领域，其应用范围也日益广泛。
一、计算机图形学的发展历程计算机图形学起源于20世纪60年代，当时主要应用于计算机仿真和视觉效果方面。
1963年，伊万·苏泽兰(Ivan Sutherland)发明了第一台基于交互式图形的计算机-画图程序Sketchpad，它是第一款实现计算机交互的图形软件，可以通过电路板和光笔来实现图形图像的绘制和编辑。
1969年，伊万·苏泽兰又发明了第一款基于矢量绘图的计算机图形系统，称为Sketchpad-2，它可以实现对图像的放大和缩小，旋转和平移等操作。
1970年代，计算机图形学开始应用于计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)方面，此外还应用于天文学、医学、地理信息系统(GIS)等领域。
1980年代，计算机图形学的发展速度加快，图形工具的性能大幅度提高，计算机游戏、3D动画和特效效果得以迅速发展。
1990年代，计算机图形学的发展又迈出了一个新的阶段，它开始承担起了虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等领域的任务。
如今，随着计算机硬件和软件的不断更新和发展，计算机图形学也在不断优化和拓展，为人类社会的发展做出着重要的贡献。
二、计算机图形学的应用领域1. 游戏开发计算机图形学在游戏开发中扮演着重要的角色。
它帮助游戏开发者创造出更加真实、惟妙惟肖的游戏场景和角色形象，让游戏玩家更加沉浸于游戏世界中。
随着3D图形技术的进步，现代游戏中所展现的场景和人物已经达到了以往难以想象的高度。
2. 医学计算机图形学在医学中的应用十分广泛，例如是利用计算机图形学技术来建立人体模型，并对人体模型进行操作和分析，这样医生在为病人制定治疗方案时，可以更加准确地进行定位和操作，避免手术操作的风险。
计算机图形学研究报告计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，它将复杂的数学原理应用于计算机系统，以创建有效的图形表现形式。
这项研究一直是计算机科学领域最重要的研究之一。
在过去的几十年里，计算机图形学在众多领域都发挥着重要作用，例如，它在多媒体、游戏开发和数据可视化领域均有所体现。
计算机图形学的研究主要集中在几个不同的方面，包括3D模型及其视觉表示、渲染算法、曲面建模、图形输入和交互设计等技术。
这些技术的目的在于更有效地将复杂的3D世界表示为可视化的图形表示形式。
渲染算法将3D图形转换为更加真实的2D图像，而图形输入将对象控制方式转化为可用于识别对象的模拟控制方式。
此外，计算机图形学还在电影制作、机器视觉及图像分析等领域中发挥重要作用。
电影制作中的建模和渲染技术可以帮助制作人员快速制作出高质量的电影。
机器视觉可以通过模拟视觉系统来识别和分析图像，从而实现机器自动控制。
在图像分析中，计算机图形学技术可以自动检测出图像中的特征，从而帮助进行精准的图像分割和物体识别。
随着计算机图形学技术的进一步发展，越来越多的新技术出现在日常生活中。
增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术的出现，尤其是新型AR / VR应用程序的开发，将会加速计算机图形学技术的发展。
此外，智能图像和视频分析技术也在蓬勃发展，其中大量利用计算机图形学技术。
这些可以应用于软件开发、医学成像、安全监控、无人机技术等多个行业，从而改善技术的效率，提高人类生活的质量。
综上所述，计算机图形学的发展不断推动着计算机科学的发展，它在多个领域均发挥着重要作用。
它是计算机及其相关科学领域的一个基本理论，并在诸多领域中不断发展壮大。
随着计算机技术的不断进步，计算机图形学技术也将得到进一步的发展，继续促进计算机科学的发展，并为人们带来更多的方便。
计算机图形学论文学 号： 11001010123专 业： 信息与计算科学 班 级： 110010101 姓 名： 王俊才 指导教师： 傅由甲一．摘要计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
计算机图形学作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。
一方面,作为一个学科,计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步,成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。
计算机图形学在我国虽然起步较晚,然而它的发展却十分迅速。
我国的主要高校都开设了多门计算机图形学的课程,并有一批从事图形学基础和应用研究的研究所。
在浙江大学建立的计算机辅助与图形学国家重点实验室,已成为我国从事计算机图形学研究的重要基地之一。
关键词：实现2D/3D 图形的算法，纹理映射，发展简史，发展趋势二、计算机图形学中运用到的技术算法(1)OpenGL 实现2D/3D 图形的算法OpenGL（全写Open Graphics Library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。
OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。
OpenGL是个与硬件无关的软件接口，可以在不同的平台如Windows 95、Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS／2之间进行移植。
因此，支持OpenGL 的软件具有很好的移植性，可以获得非常广泛的应用。
由于OpenGL是图形的底层图形库，没有提供几何实体图元，不能直接用以描述场景。
但是，通过一些转换程序，可以很方便地将AutoCAD、3DS/3DSMAX等3D图形设计软件制作的DXF和3DS模型文件转换成OpenGL 的顶点数组。
计算机图形学计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图像的学科领域。
它是计算机科学的一个重要分支，与计算机视觉和图像处理相关。
计算机图形学的发展促进了许多领域的进步，包括动画、游戏开发、虚拟现实等。
一、引言计算机图形学是指通过计算机技术实现图像的生成、处理和显示。
它利用算法和数学模型来模拟和渲染图像，以生成逼真的图像或动画。
计算机图形学在多个领域有着广泛的应用，如电影、游戏、建筑设计等。
二、图形学的基本原理1. 坐标系统图形学中常用的坐标系统是笛卡尔坐标系，它由横轴X、纵轴Y和垂直于二者的Z轴组成。
通过坐标系统，可以定位和描述图像中的点、线和面。
2. 图形的表示图形可以通过几何图元来表示，常见的几何图元有点、线和面。
点由坐标表示，线由两个端点的坐标表示，面由多个点或线组成。
3. 变换和投影变换是指对图像进行平移、旋转和缩放等操作，通过变换可以改变图像的形状和位置。
投影是将三维图像映射到二维平面上的过程，常见的投影方式有平行投影和透视投影。
4. 着色模型着色模型用于为图像添加颜色和材质信息，常见的着色模型有平均着色模型和Phong着色模型。
平均着色模型通过计算图像的平均颜色来实现简单的着色效果，Phong着色模型考虑了光照的影响，能够产生更加逼真的效果。
三、图形学的应用1. 电影和动画计算机图形学在电影和动画领域有着广泛的应用。
通过计算机图形学技术，电影制作人能够创建逼真的特效，包括爆炸、碰撞和飞行等场景。
动画片的制作也离不开计算机图形学的技术支持，它能够实现角色的自由移动、表情的变化等特效效果。
2. 游戏开发计算机图形学是游戏开发中不可或缺的一部分。
游戏中的人物、场景和特效都是通过计算机图形学技术来实现的。
游戏开发人员利用图形学算法和引擎来创建游戏中的3D场景和角色，并通过渲染技术使其看起来逼真。
3. 虚拟现实虚拟现实是一种模拟真实世界的计算机生成环境。
计算机图形学在虚拟现实领域的应用可以让用户身临其境地感受到虚拟环境的存在。
计算机图形学知识点大全计算机图形学是计算机科学中的一个重要分支，涵盖了图像处理、计算机视觉、图形渲染等多个领域。
本文将介绍计算机图形学的一些重要知识点，帮助读者更好地理解和应用这些知识。
一、基础概念1. 图形学概述：介绍计算机图形学的定义、发展历史以及应用领域。
2. 图像表示：探讨图像的表示方法，包括光栅图像和矢量图像，并介绍它们的特点和应用场景。
3. 坐标系统：详细介绍二维坐标系和三维坐标系，并解释坐标变换的原理和应用。
二、图像处理1. 图像获取与预处理：介绍数字图像的获取方式和常见的预处理方法，如去噪、增强和平滑等。
2. 图像特征提取：讲解图像特征提取的基本概念和方法，例如边缘检测、角点检测和纹理特征提取等。
3. 图像分割与目标识别：介绍常见的图像分割算法，如阈值分割、基于区域的分割和基于边缘的分割等，以及目标识别的原理和算法。
三、计算机视觉1. 相机模型：详细介绍透视投影模型和针孔相机模型，并解释摄像机矩阵的计算和相机标定的方法。
2. 特征点检测与匹配：讲解常用的特征点检测算法，如Harris 角点检测和SIFT特征点检测，并介绍特征点匹配的原理和算法。
3. 目标跟踪与立体视觉：介绍目标跟踪的方法，如卡尔曼滤波和粒子滤波，以及立体视觉的基本原理和三维重建方法。
四、图形渲染1. 光栅化：详细介绍光栅化的原理和算法，包括三角形光栅化和线段光栅化等。
2. 着色模型：介绍常见的着色模型，如平面着色、高光反射和阴影等，并解释经典的光照模型和材质属性。
3. 可视化技术：讲解常用的可视化技术，如体数据可视化、流场可视化和虚拟现实等，以及它们在医学、工程等领域的应用。
五、图形学算法与应用1. 几何变换：介绍图形学中的几何变换，包括平移、旋转、缩放和矩阵变换等，并解释它们在图形处理和动画中的应用。
2. 贝塞尔曲线与B样条曲线：详细介绍贝塞尔曲线和B样条曲线的定义、性质和应用，以及它们在曲线建模和动画设计中的重要作用。
计算机图形学的发展与应用计算机图形学是一门研究计算机生成、显示和处理图像的学科。
它涵盖了从数学原理到图像处理算法的广泛领域，并在许多实际应用中得到了广泛的应用。
本文将探讨计算机图形学的发展历程以及它在各个领域的应用。
一、计算机图形学的历史计算机图形学的起源可以追溯到20世纪60年代，当时计算机科学家开始研究如何使用计算机生成和显示图像。
首次出现的计算机图形学算法主要集中在简单的绘图和图像编辑上，如线段绘制和填充算法。
随着计算机硬件和软件的发展，计算机图形学逐渐得到了更广泛的应用。
二、计算机图形学的技术基础计算机图形学的技术基础包括几何学、光学、物理学和计算机科学等多个学科。
其中，几何学为图形对象的表示和变换提供了数学模型，光学和物理学则用于模拟光的传播和反射，计算机科学则负责开发图形学算法和实现。
三、计算机图形学的应用领域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。
它负责生成游戏中的虚拟场景、角色和特效。
通过计算机图形学技术，游戏开发者能够创造出逼真的图像效果，提升游戏的可玩性和观赏性。
2. 建筑设计在建筑设计领域，计算机图形学的应用越来越广泛。
使用计算机图形学技术，建筑师可以通过三维建模软件建立建筑物的虚拟模型，进行设计和可视化预览。
这样不仅能够加快设计效率，还能减少建筑过程中的错误和成本。
3. 医学影像计算机图形学技术在医学影像中有着广泛的应用。
通过将医学影像数据转化为图像，并应用图形学算法分析和处理，医生可以更好地理解疾病并作出正确的诊断。
此外，计算机图形学还可以辅助手术规划和模拟，提高手术的精确性和安全性。
4. 动画与影视特效计算机图形学技术在电影、电视和动画制作中扮演着重要角色。
通过使用计算机生成的图像和特效，制片人可以创造出逼真的动画场景和视觉效果，提升作品的观赏性。
5. 虚拟现实虚拟现实技术正日益成为计算机图形学的一个重要应用领域。
利用计算机图形学技术和头戴显示器等设备，人们可以沉浸式地体验虚拟世界，如游戏、培训和模拟等。
1.计算机图形学的研究内容？图形生成技术，几何模型构造，图形的炒作操作与处理方法，图形的信息存储，人机交换和用户接口技术2.计算机图形学，图形处理与模式识别本质区别是什么？图形处理，模式识别；计算机对图形信息进行识别的描述图形处理，图形得图形。
模式识别。
图像得模型，数据3.计算机图形的生成过程?图形表示，表示图形的数据模型，图形的显式4.什么是走样？什么是反走样？常用的反走样技术是什么？在光栅显示器上显示图形时，直线段或图形边界或多或少会呈锯齿状，原因是图形信号是连续的，而在光栅显示系统中，用来表示图形的基本单位却是一个个离散的像素，这种用离散量表示连续量引起的失真现象称为走样。
用于减少或消除这种效果的技术称为反走样。
常用的反走样方法主要有提高分辨率，区域采样和加权区域采样等5.什么是四连通区域？什么是八连通区域？四连通区域和八连通区域有什么区别？四连通区域指的是从区域上一点出发，可通过4个方向移动的组合，在不越过区域的前提下，到达区域内的任意像素。
八连通区域指的是从区域内每一个像素出发，均可通过8个方向移动的组合来到达指定区域的像素。
区别；八连通区域能达到的区域四连通区域不能达到6.简述光栅扫描式图形显示器的基本原理？图形生成器，显示存储器，彩色表，CRT7.简述荫罩式彩色阴极射线管的结构和工作原理？结构；电子枪，荫罩，屏幕。
工作原理；三束电子经过荫罩的选择，分别到达三个荧光点的位置，通过控制三个电子束的强弱就能控制屏幕上的颜色8.裁剪的实质？使用计算机处理图形信息时，计算机内部存储的图形往往比较大，，而屏幕显示的只是图的一部分，因此需要确定图形中哪些部分落在显示区之内，哪些落在显示区之外，这样便于只显示落在显示区内的那部分图形，以提高显示效率9.CRT显示器的原理是什么？高速的电子束由电子枪发出、经过聚焦系统，加速系统和磁偏转系统就会到达荧光屏的特定位置10.曲线，曲面的表示形式？曲线，曲面可以用显式，隐式和参数表示11.图形数据按照目的不同的分类？图形表示数据，图形的显示数据12.如何使光栅显示器显示彩色或不同级别的灰度？增加帧缓冲储存器的位面，帧缓冲数量13.图形用户界面的基本元素？窗口，图标，菜单，指点装置14.图形扫描转换的步骤？先确定有关像素，再用图形的颜色或其他属性对像素进行写操作。
计算机图形学研究报告计算机图形学是一门新兴的计算机科学，它以复杂而多变的运算和图形技术为基础，应用于电影制作、游戏开发、科学计算和虚拟环境等几乎所有领域。
如今，计算机图形学技术在计算机领域中发挥着越来越重要的作用，成为计算机科学研究的重要领域。
本文将简要介绍计算机图形学研究的现状，分析其最新研究成果，并提出未来可能的研究方向。
一、计算机图形学的研究进展计算机图形学是一门以图形处理为中心的计算机科学，它应用于各类现代计算机系统，包括虚拟现实系统、图形用户界面、图形编辑器等等，也是计算机视觉和人工智能研究中重要的一个组成部分。
在过去的几十年里，计算机图形学的研究取得了巨大的成就，主要表现在三方面：（1）图形系统的构建。
对图形技术的研究，取得了令人瞩目的成果，计算机技术得以不断拓展，形成了一种复杂而全面的图形系统，这使得计算机图形学的应用变得更加广泛。
（2）图形处理技术取得重大突破。
近些年来，研究开发出了一系列新的图形处理技术，其中包括三维重建、图像识别和实时渲染等，这些技术已经广泛应用于计算机图形学的应用开发中。
（3）虚拟现实技术的发展。
近年来，随着虚拟现实系统的发展，计算机图形学在虚拟现实领域也发挥了重要作用，如虚拟现实中的三维场景和动画制作等等。
二、计算机图形学的最新研究成果近年来，计算机图形学取得了许多有益的研究成果，其中包括：（1）图形建模技术的发展。
图形建模技术可以将真实世界中的物体和现象精确的仿真，进而进行分析和计算，从而获得精确的结果。
（2）图形处理器的研究。
图形处理器的研究已经取得了一定的成果，它们可以提高图形处理的速度和效率，有助于提升图形技术的性能。
（3）计算机视觉的发展。
计算机视觉技术的发展，使得计算机可以分析和处理图像信息，从而实现计算机自动化。
三、未来计算机图形学可能研究方向计算机图形学是一门年轻而发展迅速的研究领域，未来可能的研究方向有：（1）计算机虚拟环境技术的进一步发展。
计算机图形学相关专利技术综述
马丽莉;罗坤;戴雷;刘以成
【期刊名称】《电视技术》
【年(卷),期】2013(037)0z2
【摘要】对计算机图形学的发展历程进行了回顾,介绍了其发展的两个阶段:现代图形学发展阶段以及计算机图形学高速发展阶段中比较有代表性的成就.结合专利申请的现状分析了计算机图形学的热点技术,并简要分析了计算机图形学的发展趋势,希望对计算机图形学相关专利申请与审查有所帮助.
【总页数】3页(P105-107)
【作者】马丽莉;罗坤;戴雷;刘以成
【作者单位】国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心电学部,北京100190;国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心电学部,北京100190;国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心电学部,北京100190;国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心电学部,北京100190
【正文语种】中文
【中图分类】TN94;G306
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浅析计算机图形学的应用状况摘要：计算机图形学作为一种重要的学科和技术，在现代社会得到了广泛的应用和发展。
本文从三个方面对计算机图形学的应用状况进行了浅析：游戏和娱乐、虚拟现实和工业设计等领域的应用。
随着信息技术的不断发展和人们对生活质量的不断提高，计算机图形学在未来的发展空间也将越来越广阔。
关键词：计算机图形学；应用状况；游戏和娱乐；虚拟现实；工业设计正文：一、游戏和娱乐计算机图形学在游戏和娱乐领域的应用最为广泛。
通过计算机图形学技术，游戏开发人员可以创造出逼真的游戏场景、人物角色和各种特效，为玩家带来更加真实的沉浸式体验。
例如，著名的游戏《使命召唤》和《战争机器》等游戏，在游戏场景、人物模型和特效等方面，均采用了先进的计算机图形学技术，为玩家带来了更加逼真的游戏体验。
另外，在娱乐领域，计算机图形学也得到了广泛应用。
例如，电影制作中常常需要使用计算机图形学技术制作出特殊效果，如《阿凡达》、《变形金刚》等电影，都采用了计算机图形学技术。
此外，现代艺术中也出现了许多使用计算机图形学技术制作的艺术作品，这些作品为我们呈现出了异于常规的艺术表现形式。
因此，可以说，计算机图形学已经成为了游戏和娱乐领域中不可或缺的一部分。
二、虚拟现实虚拟现实技术是一种基于计算机图形学的技术，它可以模拟出逼真的虚拟场景，使用户可以在虚拟世界中进行交互式体验。
虚拟现实技术应用广泛，包括游戏、教育、医疗、军事等领域。
例如，在医疗领域，虚拟现实技术可以用来模拟手术过程、进行医学培训等；在军事领域，虚拟现实技术可以用来进行战术演习、实战模拟等。
三、工业设计计算机图形学在工业设计领域的应用也十分重要。
工业设计师可以利用计算机图形学技术，快速地建立出3D模型，进行产品设计和改进。
同时，计算机图形学还可以帮助工业设计师进行产品展示和宣传。
例如，在汽车工业中，计算机图形学被广泛应用于汽车设计和展示。
通过计算机图形学技术，工业设计师可以创建出逼真的汽车模型，展示产品外观和内部结构。
计算机图形学综述
魏仁斌20122712软件4班
计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
如何在计算机中表示图形,以及如何利用计算机进行图形的生成、处理和显示的相关原理与算法，构成了计算机图形学的主要研究内容。
从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是由线条组成的图形，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是类似于照片的明暗图，也就是通常所说的真实感图形。
可以说，计算机图形学的一个重要研究内容就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。
计算机图形学与另一门学科－计算机辅助几何设计有着密切的关系。
事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其重要的研究内容。
同时，真实感图形计算的结果是以数字图象的方式提供的，计算机图形学也就和图象处理有着密切的关系。
图形与图象两个概念间的区别越来越模糊，但我们认为还是有区别的：图象纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息。
计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。
智能CAD的发展也显现出智能化的趋势，就大多数流行的CAD软件来看，主要功能是支持产品的后续阶段一一工程图的绘制和输出，产品设计功能相对薄弱，利用AutoCAD 最常用的功能还是交互式绘图，如果要想进行产品设计，最基本的是要其中的AutoLisp语言编写程序，有时还要用其他高级语言协助编写，很不方便。
而新一代的智能CAD系统可以实现从概念设计到结构设计的全过程。
智能CAD的另一个领域是工程图纸的自动输入与智能识别，随着CAD技术的迅速推广应用，各个工厂、设计院都需将成千上万张长期积累下来的设计图纸快速而准确输入计算机，作为新产品开发的技术资料。
多年来，CAD中普遍采用的图形输入方法是图形数字化仪交互输入和鼠标加键盘的交互输入方法．很难适应工程界大量图纸输入的迫切需要。
因此，基于光电扫描仪的图纸自动输入方法已成为国内外CAD工作者的努力探索的新课题。
但由于工程图的智能识别涉及到计算机的硬件、计算机图形学、模式识别及人工智能等高新技术内容，使得研究工作的难点较大。
工程图的自动输入与智能识别是两个密不可分的过程，用扫描仪将手绘图纸输入到计算机后，形成的是点阵图象。
CAD中只能对矢量图形进行编辑，这就要求将点阵图象转化成矢量图形．而这些工作都让计算机自动完成。
图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。
从构成要素上看，图形主要分为两类，一类是几何要素在构图中具有突出作用的图形，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类非几何要素在构图中具有突出作用的图形，如明暗图、晕渲图、真实感图形等。
计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。
为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。
所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。
事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。
同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。
3D计算机图形就是利用计算机在平面里显示出三维图形，目的就是要满足人眼近大远小特性的需求，使图形具有更高的真实感和立体感。
具体来说就是利用计算机将图形图像的色彩灰度等属性进行层次处理，使其凸出的部分亮度高，凹陷的部分亮度较低，并且制造相应的阴影。
虚拟三维技术是计算机图形学的一个分支理论，与计算机图形学一样，利用计算机的各种软件和程序来制作或者调整图像，从而满足人眼的各种立体需求。
3D计算机图形技术最开始是应用于机械制造业和军事领域，后来随着计算机的普及，计算机图形学理论的迅速发展以及3D软件的不断开发和运用，其应用领域慢慢延伸到了影视、科研、航空等等，其中距离我们最近的，可以让我们感受到3D计算机图形魅力的就是现今我们在影院可以看到
的3D影片。
算机动画技术的发展是和许多其它学科的发展密切相关的。
计算机图形学、计算机绘画、计算机音乐、计算机辅助设计、电影技术、电视技术、计算机软件和硬件技术等众多学科的最新成果都对计算机动画技术的研究和发展起着十分重要的推动作用。
综观计算机图形学的发展，我们发现图形学的发展迅速，并且已经成为一门独立的学科，傲站在科学的前端。
计算机图形学的已经应用到各个领域。
比如计算机辅助设计与制造，自然景物仿真和计算机动画。
在我们的生活到处可见，使我们的生活变的绚丽多彩。
还有将可视化用于天气预报，使气象预报越来越准确；用于地质堪探，使地质学家可以发现新资源；用于医学做一些精密的手术提高了人们的寿命等。
总之计算机图形学的应用给人类带来了很多益处，在促进人们物质水平提高的同时，也给我们带来的精神上的享受。
当然，计算机图形学在某些领域的发展还未成熟，需要图形学工作者再接再厉，不断完善它的不足之处。
从长远来看。
计算机图形学有着广泛的发展前景，而且将在人们的生活中起着越来越重要的作用。
