探索计算机图形学：图形系统与关键技术

计算机图形学是信息技术领域的一个重要分支，主要关注如何通过计算机生成、处理和显示逼真的视觉效果。这一课程旨在让学习者掌握图形系统的架构、软件和硬件技术基础，理解图形学的核心概念、方法和算法。教学要求包括对图形系统的整体理解，例如图形的定义，其构成要素如几何要素（形状、轮廓）和非几何要素（颜色、材质），以及点阵表示和参数表示两种主要的图形表示方法。 课程教材推荐了多本经典著作，如《计算机图形学》（倪明田等著）、《计算机图形学》（孙家广第三版）等，这些书籍覆盖了从基础理论到实践应用的广泛内容。教学内容深入到图形的输入、处理和输出三个核心环节： 1. 图形输入：涉及图形设备和软件的使用，如鼠标、触摸屏等，以及如何将现实世界或设计中的图形转化为计算机可以处理的数据。 2. 图形处理：主要包括几何变换（如平移、旋转、缩放）、投影变换、集合运算（如布尔运算）、着色和形变等，这些都是实现动态和交互式图形的关键技术。 3. 图形输出：涉及到图形的编码、压缩、格式转换，以及将其有效地展示在显示器、打印设备或其他输出媒介上的过程。 此外，课程还介绍了图形学的发展历史，从早期的机械绘图到现代的三维建模、渲染技术，以及它在诸如游戏开发、建筑设计、电影特效等领域的广泛应用。当前的研究动态可能涉及图形渲染引擎的优化、虚拟现实/增强现实技术、实时图形处理、图形并行计算等方面。 通过这门课程的学习，学生不仅能够提升编程技能，还能培养创新思维和解决问题的能力，为未来在图形设计、计算机视觉、游戏开发等领域打下坚实的基础。