计算机图形学入门：历史与主要内容概述

计算机图形学基础：第一讲 绪论深入探讨了计算机图形学这一关键技术领域的基础知识。计算机图形学是计算机科学中的一个核心分支，它主要研究如何利用计算机来设计、生成、处理和显示各种图形，以应用于电影、游戏、计算机仿真、CAD/CAM/CAE、建筑设计、建筑可视化等领域。其核心内容包括图形硬件、图形标准、交互技术、图形生成算法、造型技术（如曲线曲面和实体造型）、真实感图形绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真和虚拟现实等。 首先，图形与图象的区别被明确指出，图象是指计算机中的位图数据，主要关注像素级别的灰度信息，而图形则包含几何属性，通过几何模型和物理属性来表现场景。图形主要分为两类：一类是基于线条信息的表示，另一类是明暗图，即通过光照和阴影效果来呈现立体感。 图形学的历史可以追溯到50年代，随着计算机技术的进步，图形显示器开始出现，如MIT的旋风I号。60年代是计算机图形学的黄金时期，I.E.Sutherland在1963年的博士论文中提出了Sketchpad，这个图形交互系统奠定了计算机图形学的基础，使他被誉为“图形学之父”。他不仅获得了图灵奖和IEEE计算机杰出成就奖，还在1964年年轻时就担任了国防高级研究职位。 此外，计算机图形学与CAD（计算机辅助设计）的联系紧密，Coons曲面和Coons奖反映了在CAD技术中图形学的重要作用。图形学也与模式识别和视觉领域密切相关，包括基于图像和视频的绘制技术。 计算机图形学的发展历程是一个技术创新与应用拓展的过程，从最初的图形显示器到现在的高清渲染、虚拟现实等高级应用，它在信息技术领域扮演着越来越重要的角色。掌握这些基础知识对于理解现代科技产品和服务的实现方式至关重要。