计算机图形学：简单光模型综述与应用

计算机图形学是一门研究如何在计算机中表示、生成、处理和显示图形的学科，它是计算机科学中的一个重要分支，尤其在图形硬件、标准、交互技术以及各种图形算法方面有着广泛的应用。此章节的核心内容包括： 1. 简单光照明模型综述：本部分是对前几节中涉及的简单光照模型（如Whitted光照模型和Hall光照模型）的总结。这些模型用于模拟光线在场景中的反射和透射过程，是实现计算机图形中真实感渲染的关键技术。它们考虑了光线的传播、物体表面的反射特性以及阴影效果。 2. 图形表示与计算：计算机图形学关注如何在计算机内部用数学方法表示图形，如点、线、面和体等几何要素，以及如何通过算法处理这些图形，如曲面造型、实体建模等。此外，还包括非几何属性的处理，如颜色、纹理和表面光照，这些都是构成图形视觉效果的重要组成部分。 3. 图形硬件与标准：课程还可能涵盖了图形处理单元（GPU）的设计和使用，以及图形学中的相关标准，如OpenGL和DirectX，这些是驱动图形应用程序在不同平台上高效运行的基础。 4. 光栅图形生成与真实感计算：这部分深入探讨了如何通过光栅化技术将复杂的几何模型转换成像素级图像，以及如何通过实时计算来模拟物理现象，如折射、反射和全局光照，以提高图像的真实感。 5. 应用领域：计算机图形学不仅限于艺术创作，还在科学计算可视化、动画制作、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等领域发挥着关键作用，为理解和模拟复杂现象提供了强大的工具。 6. 学习资源与评估：学生被推荐了一些经典教材和学术期刊，如《计算机图形学》(第三版)和《计算机辅助设计与图形学学报》，强调了课堂纪律和参与的重要性，期末考试、平时表现和上机作业在总成绩中占据了不同的权重。 通过学习这个章节，学生将建立起对计算机图形学基本概念和技术的理解，为其后续在图形开发、游戏开发、影视特效等行业的发展打下坚实的基础。