计算机图形学：矢量图与点位图解析

"图形和图像的区别主要在于它们的表示方式和用途。图形主要指的是矢量图，它是通过数学指令描述的，可以无限放大而不失真，适用于标志设计、字体设计等需要高质量缩放的场景。而图像则是指点位图，由像素组成，放大后会看到像素颗粒，常用于照片编辑和保存真实感图像。计算机图形学是研究如何在计算机中表示、处理和显示图形的学科，涵盖了图形的几何和非几何要素，如形状、颜色、材质等。学习计算机图形学需要理解图形系统的框架、基本概念、算法，并具备相关编程能力，了解其在各个领域的应用和最新研究动态。" 计算机图形学是一门广泛的学科，它不仅关注如何在计算机内部表示图形，还涉及到图形的生成、操作和显示技术。矢量图是基于数学模型的图形表示，由线条、曲线和形状的几何描述构成，这些元素可以通过一组指令集来定义，因此矢量图形可以无损放大，保持清晰边缘，适合于创建logo、图表和排版设计等。相反，点位图，或称像素图，是由无数个像素点组成的，每个像素有自己的颜色和亮度信息，当放大超过原始分辨率时，点位图会出现像素化现象，通常用于存储和处理照片或复杂图像。 在学习计算机图形学时，需要了解图形系统的结构，包括硬件和软件技术，例如图形处理器GPU的作用、图形库如OpenGL和DirectX的应用。基本概念包括图形的几何表示（如线段、曲线、曲面）和非几何属性（如颜色、纹理、透明度）。此外，还要掌握图形的生成算法，如贝塞尔曲线、B样条、光照模型等，以及处理图形的方法，如变换（平移、旋转、缩放）、裁剪和消隐。 计算机图形学的应用广泛，涵盖了游戏开发、影视特效、虚拟现实、建筑设计、医疗成像、科学研究等多个领域。随着技术的发展，图形学的热点研究方向包括实时渲染、三维重建、增强现实、计算摄影学等。为了深入学习计算机图形学，学生不仅需要理论知识，还需要通过实践项目提升编程能力，实现图形算法，例如使用OpenGL或Unity进行图形编程，以获得更直观的理解和实践经验。