计算机图形学概览：从输入到输出

"这篇资料是关于计算机图形学的讲解，主要涵盖了图形软件的发展、软件标准的形成以及计算机图形学的基本概念、教学要求、教材推荐、研究内容和发展动态。" 计算机图形学是信息技术领域的一个重要分支，它研究如何利用计算机生成、处理和显示图形。随着科技的进步，图形软件经历了显著的发展，形成了多种类型。早期的图形软件系统如GKS、PHIGS和GL是子程序包，便于移植但执行效率较低。后来，像Turbo Pascal和Turbo C这样的编程语言扩展了图形功能，虽然执行速度快但不便于移植。此外，还有专门设计的高效图形系统，它们虽然执行效率高，但开发成本大，可移植性差。 在教学要求方面，学习计算机图形学需要了解图形系统的架构、涉及的软件和硬件技术，掌握图形学的基础概念、方法和算法，同时对相关应用和研究前沿有所了解，并具备实际编程能力。推荐的教材和参考书籍包括倪明田等编写的《计算机图形学》、孙家广的《计算机图形学（第三版）》、Donald Hearn和M. Pauline Baker的《Computer Graphics (C Version)》等。 计算机图形学的研究内容广泛，包括图形的定义、构成要素和表示方法。图形可以是自然景物、图片或数学描述的图形，其构成要素分为几何要素（如形状和轮廓）和非几何要素（如颜色和材质）。在计算机中，图形可以用点阵表示（数字图像）或参数表示（图形）。此外，研究内容还包括图形的输入、处理和输出。图形的输入涉及到图形输入设备和软件的使用，图形处理涵盖变换、运算、着色和形变等，而图形输出则涉及将图形转化为适合输出设备的形式并进行显示。 在历史发展和应用举例中，计算机图形学的应用已渗透到各个领域，如游戏开发、影视特效、工程设计、医学图像处理等。当前的研究动态可能涉及高级渲染技术、虚拟现实、增强现实、3D打印和交互式图形系统等前沿话题。 计算机图形学是连接计算机科学与视觉艺术的桥梁，它的理论和技术对现代信息技术产业产生了深远影响。通过深入学习和理解，我们可以更好地利用计算机生成和处理图形，推动技术创新和发展。