广工14年计算机图形学课程全面总结与关键技术

计算机图形学是一门研究如何通过计算机生成、处理、传输和显示图像的学科，它将数学、物理学、计算机科学等多领域的知识融合在一起。在2014年的广工图形学课程提纲中，主要涵盖了以下几个关键知识点： 1. **计算机图形学的定义**：课程首先介绍了计算机图形学的定义，它是关于利用计算机生成、处理和显示二维或三维图像，以及模拟视觉效果的学科。这门学科旨在创建逼真的视觉体验，如游戏、动画、建筑设计等。 2. **研究内容**：课程深入探讨了图形学的研究内容，包括几何建模、渲染、光照、纹理映射、动画和交互技术等，这些都是构建和呈现计算机图形的基础元素。 3. **图形要素**：图形被划分为几何要素（如点、线、面、体）和非几何要素（如颜色、纹理、光照）。这些元素共同构成了图形的视觉表现。 4. **图形表示方法**：讨论了计算机表示图形的两种主要方法：点阵法，通过像素网格来描述图像；参数法，通过数学方程来描述形状和变换。形状参数和属性参数分别用于描述图形的几何特征和视觉属性。 5. **光栅扫描与随机扫描**：介绍了两种不同的显示技术，光栅扫描用于传统显示器，遵循固定路径逐行扫描，而随机扫描则是矢量显示器，电子束可以自由移动绘制图形。 6. **图形硬件与系统**：课程详细讲解了分辨率的概念，包括屏幕分辨率、显示分辨率和存储分辨率，以及像素与帧缓存的作用，帧缓存用于临时存储图形数据以便于在屏幕上显示。 7. **交互技术与用户界面**：重点讨论了基于鼠标的交互技术，如启用鼠标事件监听（glutMouseFunc）、编写回调函数响应鼠标操作，并强调理解实际应用中的鼠标事件处理过程。 8. **屏幕坐标系与交互实现**：介绍了屏幕坐标系的概念，以及如何通过编程实现基于鼠标的交互功能，例如在OpenGL库中设置鼠标事件处理流程。 通过这个课程提纲，学生可以全面了解计算机图形学的基础理论和实践技巧，从而为后续的学习和应用打下坚实基础。