计算机图形学综述：定义、图形与图像、表示方法、特点分析

计算机图形学是研究如何利用计算机表示、生成、处理和显示图形的原理、算法、方法和技术的一门学科。它主要解决的是如何用图形作为人和计算机之间传递信息的手段，即人机界面问题。图形学的研究对象是图形，图形是从现实世界物体中抽象出来的带有颜色和形状信息的图和形，包括几何要素和非几何要素。几何要素包括点、线、面、体等描述对象的轮廓和形状，非几何要素包括描述对象颜色、材质等。 ISO的定义中指出，计算机图形学是以表达现实世界中的对象和景物为主要目标的学科。图形学主要分为图形和图像两个概念。图像又称为点阵图或位图图像，是以二维矩阵表示的，每一个点称为像素，由像素点所取亮度或颜色值不同构成二维画面。图像占用的空间较大，放大后会产生锯齿，但在表现色彩和色调方面比矢量图更优越。而图形又称为矢量图形或参数图形，是由数学方法定义的线条和曲线组成，含有几何属性，更强调场景的几何表示。 计算机图形学的应用非常广泛，涉及到许多领域和行业。在娱乐产业中，计算机图形学被广泛运用于电影制作、动画制作、游戏开发等；在教育领域，图形学可以辅助教学，提高学习效果；在医学领域，图形学可以用来进行医学影像处理，辅助医生做出诊断和治疗方案；在工程领域，图形学可以应用于制图、建模、仿真等方面。总的来说，计算机图形学的应用范围非常广泛，并且与现代社会的各个领域都有着密切的联系。 在学习计算机图形学的过程中，学生需要掌握图形的表示方法，包括点阵法和参数法。点阵法是枚举出图形中所有点的方法，也就是生成图像；而参数法则是通过图形的形状参数来表示图形。此外，学生还需要了解图像和图形的区别，理解它们各自的特点和应用领域。另外，学生也需要掌握图形学中的基本概念和原理，如光栅化、三维建模、图形渲染等。 总而言之，计算机图形学是一门重要的学科，它在当今社会的各个领域都有着广泛的应用。学习计算机图形学可以帮助学生提高对图形的理解能力，掌握图形表示和处理的基本技术，为将来从事相关工作打下良好的基础。希望通过对计算机图形学的学习和研究，能够为推动数字化社会的发展做出贡献。