计算机图形学期末复习关键点：GIS应用，动画，科学可视化

"计算机图形学期末考试复习资料，涵盖了计算机图形学的基本概念、研究对象、在GIS、动画和科学计算可视化中的应用，以及输入输出设备、显示器类型、图形显示子系统、像素概念、图形拾取、交互输入管理、直线和圆的绘制算法、几何变换、裁剪算法、坐标变换矩阵、三视图、Bezier曲线、B样条曲线和深度缓存器的工作原理等内容。" 计算机图形学是一门研究如何在计算机系统中生成、处理和显示图像的学科。在复习时，首先需要理解计算机图形学的基本概念，包括它所研究的对象，如图形的构成要素。计算机图形学不仅用于传统的地图制作，还在地理信息系统(GIS)中发挥关键作用，例如数据可视化、空间分析和地图呈现。GIS与计算机图形学的结合使得地理数据更加直观易懂。 在动画领域，计算机图形学的应用涵盖了角色建模、动画制作和特效生成。科学计算可视化则利用图形技术将复杂的数学模型和数据转化为可理解的图形，帮助科学家理解和解释实验结果。 在硬件方面，了解不同的输入设备（如鼠标、键盘、图形板）和输出设备（如CRT和LED显示器）的特性很重要。CRT显示器采用电子束扫描的方式，而LED显示器更节能且寿命更长。光栅扫描图形显示子系统包括了控制器、帧缓冲和扫描转换器，它们共同负责图像的生成和显示。 像素、光点和显示分辨率是理解图像质量的关键概念，像素是屏幕上的最小显示单元，光点是组成像素的元素，而显示分辨率决定了屏幕上可以显示的像素数量。 图形处理中的拾取技术用于确定用户与屏幕上的哪些对象交互，可能存在的冲突可以通过多边形排序或遮挡消解算法解决。交互输入过程的管理方式包括设备缓冲、事件队列等。 在算法层面，Bresenham算法是绘制直线和圆的常用方法，通过中点算法优化可以提高效率。椭圆的中点Bresenham算法同样适用于高效的椭圆绘制。连通性概念在图像处理中很重要，4-连通性和8-连通性定义了像素间的连接规则。 走样和反走样是图像质量优化的关键，反走样技术如超级采样、多重采样和细分表面可以减少图像锯齿现象。几何变换包括平移、旋转和缩放，而在观察坐标系中，这些变换有助于将3D物体投影到2D屏幕上。Liang-Barsky算法用于线段裁剪，三维坐标变换矩阵则用于描述物体在空间中的运动。 深度缓存器是3D图形渲染中的重要组成部分，用于确定哪些像素应该在前面显示。Bezier曲线和B样条曲线是曲线造型的基础，广泛应用于图形设计和计算机辅助设计(CAD)软件。 总结来说，计算机图形学期末考试复习需要全面掌握上述知识点，确保理论与实践相结合，以应对可能的考题。