计算机图形学:第一章 - 计算机模拟与仿真应用
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更新于2024-07-12
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计算机模拟和仿真在计算机图形学中占有重要地位,它被广泛应用于产品设计、工程设计、航空驾驶以及各种实验中,通过构建虚拟环境来提升工作效率并降低实际成本。例如,在产品设计中,可以创建虚拟原型,测试不同的设计选项,而在航空驾驶训练中,飞行员可以在模拟环境中学习和实践复杂的飞行操作。
第一章绪论深入探讨了计算机图形学的基本概念。图形被定义为现实世界或想象世界中的可视化表示,无论是自然景观、照片、工程图纸还是数学抽象图形,只要是能够引起人类视觉感知的物体,都可以被视为图形。计算机图形学的研究内容涵盖了图形的生成、处理和显示,特别是如何利用数字计算机处理点、线、面和体等几何元素,以及明暗、灰度和色彩等非几何属性。
在计算机图形学中,图形的表示方法有多种。点阵表示,也称为位图,通过列出图形上每个点的灰度或颜色值来描绘图形;参数表示则是通过图形形状和属性的参数化描述,如方程或分析表达式的系数,以及线段端点坐标和颜色信息。这些方法各有优缺点,适用于不同的应用场景。
图像处理技术作为计算机图形学的一个分支,处理和转换客观世界的图像,包括增强图像质量、分割图像区域、去除噪声、重组图像以及特征提取和存储等。模式识别则更侧重于图像的分析和理解,能够识别图像中的模式或特征,例如在邮政分拣和地形地貌识别等领域有着广泛应用。
计算机图形学的发展历程中,随着硬件性能的提升和算法的不断优化,图形的生成与显示效果越来越逼真,使得虚拟现实和增强现实等技术得以实现,极大地推动了科技的进步和创新。尉秀梅教授的讲解深入浅出,不仅涵盖了理论基础,还关注了实际应用,使学生们能全面理解计算机图形学的内涵和价值。
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