计算机图形学入门：L系统与图形生成

"L系统是基于生物学家Lindenmayer创立的一种表示植物拓扑结构的理论，用于通过图形学技术生成逼真的植物图像。DOL系统是确定的上下文无关的L系统，由字母集合V，V上的所有单词集合V*，以及一个非空单词（公理）w和产生式集合P组成。计算机图形学是研究如何用计算机创建、处理和显示图形的学科。教学要求包括理解图形系统的架构、掌握基本概念和算法，以及具备相关编程能力。参考书籍包括《计算机图形学》、《计算机图形学（第三版）》等。计算机图形学的研究内容涵盖图形的输入、处理和输出，涉及几何和非几何要素、点阵和参数表示法。" L系统是一种数学模型，它采用形式语言的原理来描述和生成复杂结构，特别是植物的分形生长模式。由生物学家Lindenmayer在1968年提出，L系统的主要目标是用简洁的规则系统来表示植物的几何结构，并通过计算机图形学的技术将其转化为视觉上逼真的图像。DOL系统作为L系统的一个特定类型，其定义包含字母集合、所有单词集合和一组产生式规则，这些规则指导了如何从初始的公理单词生成更复杂的结构。 计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，它关注如何利用软件和硬件技术创建、操作和呈现图形。教学要求中强调学生需要掌握图形系统的软件和硬件基础，理解图形学的基本问题和算法，同时对相关应用和研究前沿有认识，并具备一定的编程实践经验。为了学习这个领域，推荐的教材和参考书包括倪明田的《计算机图形学》、孙家广的《计算机图形学（第三版）》以及多本国际知名著作，这些书籍涵盖了从基础概念到高级应用的广泛内容。 计算机图形学的研究内容广泛，包括图形的输入（如使用扫描仪、绘图板等设备获取图形数据）、图形的处理（如几何变换、投影、着色和形变等）和图形的输出（如屏幕显示、打印等）。在图形的表示上，可以采用点阵表示（如像素图）或者参数表示（如使用数学方程或分析表达式）。此外，图形学还涉及到图形用户界面设计、3D建模、渲染、动画等多个方面。