计算机图形学：光栅化与几何处理关键概述

计算机图形学期末考试汇总是一门针对图形学入门课程的复习资料，涵盖了图形学的核心概念和技术。该课程涉及的内容包括： 1. **光栅化**：这是将三维几何体转换为二维屏幕图像的关键步骤。通过数学方法，如将矢量图形或几何形状分解为一系列像素，形成栅格图像，从而实现视觉上的逼真呈现。 2. **曲线和网格细分**：这部分研究如何精细描绘复杂形状，通过增加曲线或网格的分辨率来提升图形的细节和精度。 3. **光线追踪**：这是一种渲染技术，模拟光线在场景中的传播，计算出每一点的最终颜色，常用于电影特效和高级图形渲染。 4. **动画与仿真**：涵盖了物理模拟，如物体的运动、碰撞检测等，使得虚拟场景具有动态和交互性。 5. **计算机图形学与计算机视觉**：这两者虽然不同，但有交叉，计算机图形学提供现实物理模型生成图像，而计算机视觉则是解析和理解图像，进行识别、预测和分析。 6. **线性代数基础**：如向量点乘、角度计算、投影、向量方向判断等，这些是图形学算法的基础，用于处理和操作空间中的几何变换。 7. **变换**：包括模型变换（调整模型的位置和大小）、视图变换（改变观察视角）、透射变换（相机和物体的联合运动），以及仿射变换（线性变换加上平移）。 8. **齐次坐标**：在三维空间中，使用齐次坐标可以方便地表示和处理变换，简化矩阵运算。 9. **投影变换**：区分正交投影（保持比例不变）和透视投影（近大远小的视觉效果），后者更符合人类视觉感知。 10. **拍照流程**：涉及视图和投影变换，将摄像机的视角转换成图像，包括将摄像机视为一个坐标系统，并处理相机移动和缩放。 11. **标准过程**：包括平移、缩放和投影等步骤，用以创建和调整图形在屏幕上的正确显示。 这门课程深入浅出地介绍了计算机图形学的基础理论和实践技巧，对于理解三维图形设计、游戏开发、影视制作等领域至关重要。