计算机图形学基础：从扫描转换到真实感渲染

"该资源是关于计算机工程研究所的视景仿真系统的课程介绍，重点涵盖了计算机图形学的基础知识和重要概念。课程旨在让学生掌握光栅扫描显示器的工作原理、基本图形的扫描转换、二维和三维变换矩阵、自由曲线曲面生成、分数维造型、动态消隐以及真实感图形显示等核心原理。课程参考了多本专业书籍，并通过出勤、上机作业和论文来评价学生的学习成果。课程内容包括计算机图形学的应用领域、概念、相关学科、发展历史、显示器工作原理、图形软件标准以及最新技术进展。" 计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，它涉及图像的生成、处理和交互。在本课程中，学生需要了解并掌握光栅扫描显示器的基本运作机制，这是图形显示的基础。光栅扫描显示器通过电子束在屏幕上逐行扫描，形成像素图像。此外，课程要求掌握基本图形如直线、圆等的扫描转换方法，这是将几何形状转化为屏幕上的像素表示的关键步骤。 二维和三维变换矩阵是图形学中的重要工具，它们用于在不同坐标系间进行物体的位置和形状变换。基于齐次坐标的变换可以更方便地实现平移、旋转和缩放等操作。自由曲线和曲面的生成则涉及到数学建模，例如贝塞尔曲线和NURBS（非均匀有理B样条），这些技术广泛应用于建筑设计、动画制作等领域。 分数维造型基于分形几何学，能模拟自然界中复杂的自相似结构。而动态消隐是解决三维图形中隐藏面问题的技术，使得图像更加逼真。同时，理解颜色模型、光照模型和纹理映射是创建具有真实感图形的关键，这些技术可以使图形呈现出更丰富的视觉效果。 课程参考了多本教材，包括陈传波和陆枫的《计算机图形学基础》、魏朗和陈涛的《VisualC++程序设计攻略教程》以及孙家广的《计算机图形学》。学生的成绩评估不仅包含理论学习，还重视实践操作和理论应用，如上机编程作业和研究论文的撰写。 课程开头的章节介绍了计算机图形学的应用领域，如游戏开发、影视特效、工程设计和虚拟现实等，并回顾了其发展历程和显示器技术的进步。此外，还探讨了图形软件标准，如OpenGL和DirectX，以及计算机图形学领域的最新技术趋势，让学生紧跟行业发展步伐。