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第1章 计算机图形学概述 - 副本

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计算机图形学ppt课件 第一章计算机图形学基础知识-精选文档

计算机图形学ppt课件 第一章计算机图形学基础知识-精选文档

● Quake III，“古墓丽影”，“侏罗纪公
园”、“皇帝的新衣”、完美风暴………
● MAYA, 3D-MAX, SOFTIMAGE

游戏
当前研究热点

当前研究热点
• 真实感图形实时绘制

物体网格模型的面片简化：对网格面片表示的模型， 在一定误差的精度范围内，删除点、边、面，从而 简化所绘制场景的复杂层度，加快图形绘制速度 基于图象的绘制(IBR，Image Based Rendering)：完全摒弃传统的先建模，然后确定光 源的绘制的方法。它直接从一系列已知的图象中生 成未知视角的图象，适用于野外极其复杂场景的生 成和漫游
奥迪效果图和线框图


地形地貌和自然资源图 科学计算可视化(Scientific Visualization)
• 海量的数据使得人们对数据的分析和处理变得越来越 难，用图形来表示数据的迫切性与日俱增 • 1986年，美国科学基金会（NSF）专门召开了一次研 讨会，会上提出了“科学计算可视化（Visualization in Scientific Computing）” • 科学计算可视化广泛应用于医学、流体力学、有限元 分析、气象分析当中 • 在医学领域，可视化有着广阔的发展前途
什么是计算机图形学？ 定义：用计算机表示、生成、处理和显示图形对象的一门学科。 计算机图形学是计算机科学中，最为活跃、得到广泛应用的分支之一

图像处理：将客观世界中原来存在的物体的影像处理成新的数字化图 像的相关技术。 —研究如何对一幅连续图像取样、量化以产生数字图像，如何对数字 图像做各种变换以方便处理， —如何滤去图像中的无用噪声，如何压缩图像数据以便存储和传输， 图像边缘提取，特征增强和提取。

计算机图形学教案

计算机图形学教案

计算机图形学教案第一章：计算机图形学概述1.1 课程介绍计算机图形学的定义计算机图形学的发展历程计算机图形学的应用领域1.2 图形与图像的区别图像的定义图形的定义图形与图像的联系与区别1.3 计算机图形学的基本概念像素与分辨率矢量与栅格颜色模型图像文件格式第二章：二维图形基础2.1 基本绘图函数画点函数画线函数填充函数2.2 图形变换平移变换旋转变换缩放变换2.3 图形裁剪矩形裁剪贝塞尔曲线裁剪多边形裁剪第三章：三维图形基础3.1 基本三维绘图函数画点函数画线函数填充函数3.2 三维变换平移变换旋转变换缩放变换3.3 光照与材质基本光照模型材质的定义与属性光照与材质的实现第四章：图像处理基础4.1 图像处理基本概念像素的定义与操作图像的表示与存储图像的数字化4.2 图像增强对比度增强锐化滤波4.3 图像分割阈值分割区域生长边缘检测第五章：计算机动画基础5.1 动画基本概念动画的定义与分类动画的基本原理动画的制作流程5.2 关键帧动画关键帧的定义与作用关键帧动画的制作方法关键帧动画的插值算法5.3 骨骼动画骨骼的定义与作用骨骼动画的制作方法骨骼动画的插值算法第六章：虚拟现实与增强现实6.1 虚拟现实基本概念虚拟现实的定义与分类虚拟现实技术的关键组件虚拟现实技术的应用领域6.2 虚拟现实实现技术头戴式显示器（HMD）位置追踪与运动捕捉交互设备与手势识别6.3 增强现实基本概念与实现增强现实的定义与原理增强现实技术的应用领域增强现实设备的介绍第七章：计算机图形学与人类视觉7.1 人类视觉系统基本原理视觉感知的基本过程人类视觉的特性和局限性视觉注意和视觉习惯7.2 计算机图形学中的视觉感知视觉感知在计算机图形学中的应用视觉线索和视觉引导视觉感知与图形界面设计7.3 图形学中的视觉错误与解决方案常见视觉错误分析避免视觉错误的方法提高图形可读性与美观性第八章：计算机图形学与艺术8.1 计算机图形学在艺术创作中的应用数字艺术与计算机图形学的交融计算机图形学工具在艺术创作中的使用计算机图形学与艺术的创新实践8.2 计算机图形学与数字绘画数字绘画的基本概念与工具数字绘画技巧与风格数字绘画作品的创作与展示8.3 计算机图形学与动画电影动画电影制作中的计算机图形学技术3D动画技术与特效制作动画电影的视觉艺术表现第九章：计算机图形学的未来发展9.1 新兴图形学技术的发展趋势实时图形渲染技术基于物理的渲染动态图形设计9.2 计算机图形学与其他领域的融合计算机图形学与的结合计算机图形学与物联网的结合计算机图形学与生物医学的结合9.3 计算机图形学教育的未来发展图形学教育的重要性图形学教育的发展方向图形学教育资源的整合与创新第十章：综合项目实践10.1 项目设计概述项目目标与需求分析项目实施流程与时间规划项目团队组织与管理10.2 项目实施与技术细节项目技术选型与工具使用项目开发过程中的关键技术项目测试与优化10.3 项目成果展示与评价项目成果的展示与推广项目成果的评价与反馈重点和难点解析一、图像的定义与图像的定义，图形与图像的联系与区别1. 学生是否能够理解并区分图像和图形的概念。

计算机图形学面试题

计算机图形学面试题

计算机图形学面试题第一章概述;1、计算机图形学研究的是什么?;计算机图形学研究的是通过计算机将数据转换为图形，;2、计算机图形学处理的图形有哪些?;计算机图形学处理的图形有：专题图件、类似于照片的;3、二维图形的基本操作和图形处理算法包含哪些内容;对图形的平移、缩放、旋转、镜像、错切等操作，此外;4、什么叫科学计算可视化技术?;这是20世纪90年代计算机图形学领域的前沿课题;第一章概述1、计算机图形学研究的是什么?计算机图形学研究的是通过计算机将数据转换为图形，并在专门的设备上输出的原理、方法和技术。

2、计算机图形学处理的图形有哪些?计算机图形学处理的图形有：专题图件、类似于照片的三维逼真图形、实体的视图、抽象图等。

3、二维图形的基本操作和图形处理算法包含哪些内容?对图形的平移、缩放、旋转、镜像、错切等操作，此外还包括二维图形的裁剪、多边形填充以及二维图形的布尔运算(并、交、差)等。

4、什么叫科学计算可视化技术?这是20世纪90年代计算机图形学领域的前沿课题。

研究的是，将科学计算中大量难以理解的数据通过计算机图形显示出来，从而加深人们对科学过程的理解。

例如，有限元分析的结果，应力场、磁场的分布，各种复杂的运动学和动力学问题的图形仿真等。

5、计算机图形学的应用领域有哪些?计算机图形学处理图形的领域越来越广泛，主要的应用领域有：计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、科学计算可视化、地理信息系统与制图、事务管理和办公自动化、虚拟现实系统、过程控制和指挥系统、计算机动画。

6、计算机图形系统的硬件设备有哪些?硬件设备包括主机、输入设备和输出设备。

输入设备通常为键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪和光笔等。

输出设备则为图形显示器、绘图仪和打印机。

7、在彩色CRT的荫罩法技术中，说说每个象素的组成结构?谈谈彩色是如何产生的? 彩色CRT显示器中，每个象素位置上分布着呈三角形排列的三个荧光彩色点，三个荧光点分别发射红光、绿光和蓝光。

计算机图形学ppt(共49张PPT)

计算机图形学ppt(共49张PPT)

过程动画技术
过程动画的概念
通过定义物体的运动规律或过程，由计算机自动生成动画。
过程动画的实现方法
基于物理模拟、基于过程建模、基于行为建模等。
过程动画的应用场景
自然现象的模拟（如风、雨、雪）、物体的变形和破碎效果等。
基于物理的动画技术
基于物理的动画概念
利用物理引擎模拟现实世界中的物理现象，生成逼真的动画效果 。
表面模型（Surface Model）
用多边形面片逼近三维物体的表面。
实体模型（Solid Model）
定义三维物体的内部和外部，表示物体的实体。
光线追踪（Ray Tracing）
模拟光线在三维场景中的传播，生成真实感图形。
三维图形的变换与裁剪
几何变换（Geometric Trans…
包括平移、旋转、缩放等变换，用于改变三维物体的位置和形状。
如中点画圆算法，利用圆 的八对称性，通过计算决 策参数来生成圆。
多边形的生成算法
如扫描线填充算法，通过 扫描多边形并计算交点来 生成多边形。
二维图形的变换与裁剪
二维图形的变换
包括平移（Translation）、旋转（Rotation）、 缩放（Scaling）等变换，可以通过变换矩阵来实 现。
二维图形的裁剪
Screen-Space Methods
利用屏幕空间信息进行半透明 物体的渲染，如屏幕空间环境 光遮蔽（SSAO）和屏幕空间 反射（SSR）。
06
计算机动画技术
Chapter
计算机动画概述
计算机动画的定义
01
通过计算机生成连续的动态图像，实现虚拟场景和角色的动态
表现。
计算机动画的应用领域
02
影视特效、游戏设计、虚拟现实、工业设计等。

第1章 计算机图形学概述

第1章 计算机图形学概述

《计算机图形学》课程教案
课程名称计算机图形学
学时数34+10
本章名称计算机图形学概述
学时数2学时
授课对象03计1-3
授课学期2005-2006第2学期授课教研室计算机网络工程授课教师赵卿松
第一章计算机图形学概述
本章主要内容：
1 计算机图形学的概念、发展简史和应用领域
2 计算机图形硬件简介
3 计算机图形学研究内容
教学目的及要求：
1．了解计算机图形学的研究对象、研究内容，以及重要的应用
2．掌握阴极射线管（CRT）的结构（它有那几个部分组成）、工作原理。

掌握持续发光
时间、刷新、像素、分辨率等概念。

3. 了解随机扫描显示系统的结构与工作原理。

了解光栅扫描显示系统的结构与工作原
理。

教学重点：
阴极射线管的工作原理、随机扫描显示系统的工作原理、光栅扫描显示系统的工作原理
教学难点：
光栅扫描显示系统的工作原理
教学方法及手段：
1．课堂讲授
2．多媒体演示
3．课后练习
教学时间：100分钟
时间分配：
1. 开始部分（5 分钟）
2. 讲授课程（90 分钟）
3. 课堂讨论（0分钟）
4. 内容小结（5 分钟）
教学过程：
复习旧课，导入新课：
本门课程简介，教学用书及参考书，学时安排，成绩评定。

讲授新课：备注
1.课堂练习：提问：请同学复述刚才讲过的重点内容
2.难点措施：配合多媒体演示
3.小结：本章主要介绍了计算机图形学的基本概念和图形显示设备。

下一章将介绍《图形编程预备知识》。

4.作业：P19 2、4。

计算机图形学概要优秀课件

计算机图形学概要优秀课件

8）Virtual Reality
是用计算机技术来生成一 个逼真的三维视、听、触 等感觉世界，让用户可以 从自己的视点出发，利用 自然的技能和某些设备对 这一生成的虚拟世界客体 进行浏览和交互考察，如 战斗机驾驶模拟系统等
Elumens’ VisionStation™
Mars data visualization
E.g., if we reverse our mapping above and make 10 = white and 0 = black, the image would look like this:
Pixel information from one image can be copied and pasted into another, replacing or combining with previously stored pixels
3) 建模（image, model creation） 坐标系统 数据生成 几何-观察变换 裁剪-消隐 颜色纹理 光照阴影 绘制
1.1 计算机图形学应用
1.1 计算机图形学应用
Frame from animation by William Latham, shown at SIGGRAPH 1992. Latham uses rules that govern patterns of natural forms to create his artwork.
1.2 图形学基本概念
计算机图形学定义 计算机图形学的研究内容
What is Computer Graphics? (1/2)
Computer graphics generally means creation, storage and manipulation of models and images

第1章计算机图形学概述

P6 (1,0,2) P5(1,1,2)
P1 (1,0,0)
P3
(0,1,0) y
P2 (1,1,0)
x
立方体的坐标表示
2、几何实体的表示和建模
• 复杂物体建模：
• 对于三维物体最简单的方式是用一组包围物体内部的平 面多边形来表示。对于多面体的多边形表示精确地定义 了物体的表面特征，而对于曲面则可以采用多边形网格 进行逼近。
幕上。 存在多种投影方法可以使用，我们将在第5章详细讨 论。
Yp 窗口坐标系
窗口远平面y1y2近平面z2
世界坐标系
z1 模型坐标系
x1 x2
Xp
屏幕坐标系
视口
3、几何处理
• 在投影之前，还需对三维场景做很多处理。
• （1）变换:为了得到最终的图形，首先需要将需要显示的对 象以合适的位置、大小和方向放置于整体的场景中，需要对 该对象在场景中作平移，放大和缩小等操作，这些操作定义 了把物体从局部坐标系放到世界坐标系所需要的变换。
(2)、世界坐标系：为描述图形场景中所有图形之间的空间关系， 将它们置于一个统一的坐标系中，该坐标系被称为世界坐标系。
(3)、设备坐标系：要输出经过处理后的数字化图形，需要在输 出设备上建立一个坐标系，称为设备坐标系。
Yp 窗口坐标系
窗口
远平面
y1
y2
近平面
z2
世界坐标系
z1 模型坐标系
x1 x2
Xp
Xp
屏幕坐标系
视口
• （5）光照：为了提高显示效果，需要给场景设置光 照、颜色、材质或纹理才能让它看起来更真实，也 就是完成真实感图形的绘制。如果进行真实感图形 绘制，需要计算可见面投射到观察者眼中的光亮度 大小和色彩组成，并将它转换成适合图形设备的颜 色值，从而确定投影画面上每一象素的颜色，最终 生成图形。第8章将详细介绍光照明模型。

计算机图形学-第一章--概述资料


它已经并将进一步给人类带来巨大的影响和
利益。现在，CAD技术的水平已成为衡量一
个国家工业技术水平的重要标志。
2024/7/19
27
1.3 计算机图形学的应用领域
• 二、科学计算可视化
• 用图形来表示大量数据计算的结果或中 间过程。例如：
科技工作者需要认真分析大量的计算结
果以确定一个系统的描述；
商业主管需要分析大量的统计数据以做
出对未来商业行为的决策；
医生需要面对大量的CT数据以确定病人
体内是否发生病变及何处发生病变；
气象人员需要处理气象卫星传回的大批
数据以绘出未来一段时间内的天气变化趋势
图。 2024/7/19
28
1.3 计算机图形学的应用领域
• 分析处理这些大批数据是艰难和枯燥的， 但如果应用计算机图形处理技术建立数据与 图形之间的关系并将它们以图形的形式在屏 幕上显示出来，则使用者很容易观察其中的 各种现象并找出变化规律。
的确立和发展也经历了从矢量显示器、存
储管显示器到光栅显示器的发展过程。
2024/7/19
22
1.2 计算机图形学的发展历史
• 图形输入设备也在发展，出现了：拇指 轮、操作杆、跟踪球、光笔、鼠标、触摸 屏、数据手套、数字化仪、扫描仪等输入 设备。
• 和图形硬件一样，图形软件也得到很 大的发展，各种图形算法、图形标准、图 形数据结构等逐渐成熟并投入使用，使计 算机图形学成为一门成熟的学科。
本自动阅读装置、还有地图符号的识别，都
是先由扫描得到图像，然后经识别还原为图
形或字符。
2024/7/19
ห้องสมุดไป่ตู้
6
第一章 概述
• 3、计算几何（Computational Geometry） • 计算几何则着重讨论几何形体在计算机

计算机图形学第一章基本知识

计算机图形学 郑州大学信息工程学院
课程内容
• 第二篇 实用图形编程技术 第八章 基于MFC的图形编程基础 第九章 基于MFC的交互绘图 第十章 OpenGL基础知识和实验框架的建立 第十一章 OpenGL的基本图形 第十二章 OpenGL的组合图形及光照和贴图 第十三章 摄像漫游与OpenGL的坐标变换
1.2 计算机图形学的发展历史
时间 五十年代 特 征 MIT 旋风一号，计算机驱动CRT+照相机， SAGE(交互式图形技术诞生)
六十年代
随机扫描显示器，图形学之父
六十年代至七十年代 存储管显示器，应用的软件包 初 七十年代至八十年代 光栅扫描显示器，新型的图形输入设备，图 初 形语言标准 八十年代至九十年代 图形工作站(Apollo,Sun,Hp) 初 九十年代至今 微机，交叉学科（多媒体等）
计算机图形学 郑州大学信息工程学院
•按工作原理分为：1、阴极射线管(CRT)
1.4.3 显 示 器
控制栅
聚焦系统
荧 光 粉 涂 层
灯丝
阴极 加速系统 偏转系统
计算机图形学 郑州大学信息工程学院
2、 等离子屏幕显示器
• 由一个细小氖泡矩阵组成，由于氖泡有两种状态：开 启(点燃)、关闭(熄灭)，且状态可保持。分为 1）前层：垂直导线 2）中层：细小氖泡 3）后层：水平导线
真实图形生成技术的发展
• 逼真地显示出该物体在现实世界中所观察到的 形象，就需要采用适当的光照模型，尽可能准 确地模拟物体在现实世界中受到各种光源照射 时的效果 • 局部光照模型模拟漫反射和镜面反射，而将许 多没有考虑到的因素用一个环境光来表示。 • 光线跟踪方法和辐射度方法为代表的全局光照 模型，使得图像的逼真程度大为提高

计算机图形学_完整版 ppt课件

图元（图素） Primitive 矢量（向量）图 Vecter-based graphics 参数图 Parametric 动画 animation
▲ 图像（Image）
➢一些相关概念： 像素 Pixel 网格图 Grid 位图 Bitmap 点阵图 光栅图 Raster 图片 Picture……
计算机图形学与虚拟现实 Computer Graphics and Virtual Reality
第一章 图形学综述 第二章 图形系统概述 第三章 输出图元 第四章 图元属性 第五章 图形变换 第六章 三维对象的表示 第七章 可见面判别算法 第八章 光照模型 第九章 图形用户界面和交互输入方法 第十章 颜色模型 第十一章 虚拟现实技术
系统 存储器
CPU
DAC
图 形
GPU
帧缓存 显存
卡
接口
视频卡
系统总线
其他输入/输出设备
图形卡工作原理示意
图形处理器
GPU
✓可看作连接计算机和显示终端的纽带。不仅存储图 形，还能完成大部分图形函数，减轻了CPU的负担， 提高了显示能力和显示速度。
图形软件体系结构
专业应用系统，如MATLAB、 AutoCAD、3DSMAX、 UG……
CGM 图元文件
CGI 设备相关服务
操作系统通信接口
图形输 入设备
图形 工作站
图形输 出设备
图形输出显示设备
阴极射线管 CRT
存储管式显示器→随机扫描显示器（矢量显示器）→ 刷新式光栅扫描显示器→彩色光栅扫描显示器
平板显示器FPD 等离子体显示板 薄膜光电显示器 发光二极管LED 液晶显示器LCD
边界表示 B-reps
使用一组多边形平面或曲面——面片，来描述 三维对象。面片将对象分为内部和外部。
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2013-9-20
第1章
22
应
用
动画技术
• 计算机动画是计算机应用的重要领域之一，它 综合了计算机图形、人工智能、美术和电影技 术，借助计算机生成一系列可供动态实时演播 的连续图象。 • 事实上计算机动画也只是生成一幅幅静态的图 象，但是每一幅都是对前一幅做一小部分修改 （如何修改便是计算机动画的研究内容），这 样，当这些画面连续播放时，整个场景就动起 来了。
2013-9-20
第1章
31
日本Yoshinori Dobashi等人绘制的真实感云
2013-9-20
第1章
32
由清华大学自然景物平台生成的野外场景
2013-9-20 第1章 33
Xfrog3.0生成的 挪威云杉
2013-9-20
第1章
34
应
用
过程控制
• 将计算机和现实世 界中的其他设备连 成一个系统.利用交 互式图形生成技术 形成的人机交互系 统，实现人与控制 或管理对象之间的 相互作用。如工厂 中的设备、工序控 制，机场与铁路的 调度等。
2013-9-20
第1章
6
Games are very important in Computer Graphics 游戏
2013-9-20
第1章
7
Medical Imaging is another driving force
医学影像
2013-9-20
第1章
8
Computer Aided Design too 计算机辅助设计
2013-9-20
Oliver Deussen绘制的素描树 (Siggraph’2000) 第1章
41
2013-9-20
第1章
42
应
用
办公自动化
• 在办公室中，用图形方式显示并交
换文件、报表、图例和其它信息，
并在输出设备上输出、保存起来。
2013-9-20
第1章
43
应
用
1.1.3.2 按生成图的类型分类
2013-9-20
第1章
11
什么是图形
• 能够在人的视觉系统中形成印象的客观对象统称为图形。 • 图形的具体应用范围很广，但是从基本的处理技术看只有 两类：
• 一类是线条，如工程图、地图、曲线图表等；
• 另一类是明暗图，与照片相似，如自然界的景物，照片， 也就是通常所说的真实感图形
• 为了生成图形，首先要有原始数据或数学模型，如工程人 员构思的草图，地形航测的判读数据，飞机的总体方案模 型，企业经营的月统计资料等等。这些数字经过计算机处 理后变成图形输出。
2013-9-20 第1章 12
构成图形的要素
几何要素： 点、线、面、体等，用以刻画对象的轮廓、形 状等。 非几何要素： 反映物体表面属性或材质的灰度、色彩、线型、 线宽等。
2013-9-20
第1章
13
表示图形的方法
• 点阵法 枚举出图形中所有的点，强调图形由哪些点构成， 颜色是什么。 点阵法描述的图形称为像素图（简称图像） • 参数法 由图形的形状参数（方程或分析表达式的系数、线 段的端点坐标等）+属性参数（颜色、线型等）来表示 图形 参数法描述的图形叫做参数图（简称图形） 但本课程所说的计算机图形，实际上是图形的广义概念， 即包括了图形和图像。
2013-9-20
第1章
24
2013-9-20
第1章
25
计算机辅助设计（CAD）
• CAD/CAM是计算机图形学在工业界最广泛、最活跃的应用领域。
• 计算机图形学被用来进行土建工程、机械结构和产品的设计， 包括设计飞机、汽车、船舶的外形和发电厂、化工厂等的布 局以及电子线路、电子器件等。 • 在电子工业中，计算机图形学应用到集成电路、印刷电路板、 电子线路和网络分析等方面的优势是十分明显的。
2013-9-20
第1章
30
图形实时绘制和自然图形仿真
• 人们提出了多种方法来绘制这些自然景物，比 如绘制火和草的粒子系统(Particle System)， 基于生理模阿型的绘制植物的方法。 • 近年来出现了一些自然景物仿真绘制的综合平 台，如德国Lintermann 和 Deussen的绘制植物 的平台Xforg，日本Yoshinori Dobashi等人绘 制的真实感云（Siggraph’2000,Special Interest Group on Computer Graphics ,美 国计算机协会计算机绘图专业组),以及清华大 学自主开发的自然景物设计平台。
• 从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于 线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线 框图等，另一类是明暗图(Shanding)，也就是通常所 说的真实感图形。 • 1. 线图：二维或三维（没有图的概念，只有线）,三 维带隐生线 • 2. 二维多色图形，带有灰度色彩的图形 • 3. 实体：有真实感的图形(三维实体图)
1.1.1 计算机图形学地位
• 计算机科学最活跃的分支之一。
• 图形学的应用从某种意义上标志着计算 机软、硬件的发展水平。 • 计算机图形学来源于生活、科学、工程 技术、艺术、音乐、舞蹈、电影制作等， 同时又促进了这些领域的技术发展。
2013-9-20
第1章
5
Computer Graphics is about animation (films) 动画
2013-9-20
第1章
35
应
用
艺术
可用于美术创作的软件很多，如二维平面的画笔 程序（如CorelDraw，Photoshop，PaintShop）、专门 的图表绘制软件（如Visio）、三维建模和渲染软件包 （如3DMAX，Maya，Google SketchUP）、以及一些专 门生成动画的软件（如Alias，Softimage）等，可以 说是数不胜数。这些软件不仅提供多种风格的画笔画 刷，而且提供多种多样的纹理贴图，甚至能对图象进 行雾化，变形等操作。其中大部分功能是传统的绘画 艺术家无法实现也不可想象的。
• CAD领域另一个非常重要的研究内容，就是基于工程图纸的三 维形体重建。三维形体重建就是从二维信息中提取三维信息， 通过对这些信息进行分类、综合等一系列处理，在三维空间 中重新构造出二维信息所对应的三维形体，恢复形体的点、 线、面及其拓扑关系，从而实现形体的重建。
2013-9-20 第1章 26
应
2013-9-20
第1章
9
Scientific Visualisation
科学可视化
2013-9-20
第1章
10
1.1.2 什么是计算机图形学
• • • • • • • 什么是图形 构成图形的要素 表示图形的方法 计算机图形学的定义 计算机图形学的主要研究内容 与图形学密切相关的学科 容易混淆的几个概念
2013-9-20
第1章
29
图形实时绘制和自然图形仿真
• 在计算机中重现真实世界的场景叫做真实感绘 制。真实感绘制的主要任务是模拟真实物体的 物理属性，简单的说就是物体的形状、光学性 质、表面的纹理和粗糙程度，以及物体间的相 对位置、遮挡关系等等。
• 另外，真实感绘制已经从最初绘制简单的室内 场景发展到现在大量模拟野外自然景物，比如 绘制山、水、云、树、火等等。
• 图形的输入：如何开发利用图形输入设备及软 件，如何完整的将图形输入到计算机。
• 图形的处理：进行变换（几何变换、投影变换 等）和运算（如图型的并、交、差运算）处理 • 图形的生成和输出：将图形的表示形式转换成 图型输出系统便于接受的表示形式，并通过显 示屏或打印机等输出设备呈现出来。
2013-9-20
第1章
16
与图形学密切相关的学科
• 计算机图形：用计算机生成、处理和显示图形 的学科；由几何数据和几何模型，利用计算机 进行显示并存储，并可以进行修改、完善以及 有关操作的过程； • 图像处理：将客观世界中原来存在的物体影像 处理成新的数字化图像的相关技术；如CT扫描、 X射线探伤等；将连续的图像，进行采样、量 化产生数字图像，并进行变换、压缩等处理。
用
奥迪效果图和线框图
2013-9-20
第1章
27
2013-9-20
第1章
28
Virtual Reality（虚拟现实、灵境）
Virtual Reality 或称虚拟环境（Virtual Environment) – 是用计算机技术来生成一个 逼真的三维视觉、听觉、触觉 或嗅觉等感觉世界，让用户可 以从自己的视点出发，利用自 然的技能和某些设备对这一生 成的虚拟世界客体进行浏览和 交互考察。 – 输入输出设备是关键
第1章 20
2013-9-20
应
用
管理科学
• 绘制数学、物理以及经济 函数的二维及三维图形： 直方图、线条图、扇形图、 进程图... • 特点：简洁、直观 ——> 数据的模型和趋势。
2013-9-20
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第1章
21
应
用
测绘与制图学
• 产生高精度的地理或其他自然现象的 图形。包括地形图、地质图、油层图、 海图、旅游图、交通图、气象图、人 口密度图...
计算机图形学概论
中南大学国土测绘系
主讲： 向南平 教授
2013-9-20
第1章
1
第1章 计算机图形学概述
本章内容
• 本章将介绍计算机图形学的研究内容、发展历史、应 用和图形学前沿的发展方向，同时介绍一些图形硬件 的基本原理，使读者对图形学的有关内容有个概括性 的了解。 • 作为面向计算机专业本科生的课程，着重讨论与图形 的裁减及几何变换、二维图形生成技术、三维图形生 成技术、曲线曲面造型相关的原理与算法。
2013-9-20