计算机图形学：硬件发展与技术概览

"硬件发展-计算机图形学" 计算机图形学是一门涉及硬件和软件技术的学科，主要关注如何在计算机中创建、操作和显示图形。它在水利与土木建筑工程学院等多个领域有着广泛的应用，帮助专业人士进行设计、模拟和分析工作。 在硬件发展的历程中，计算机图形显示器经历了重要的演变： 1. 60年代中期，出现了画线显示器，也叫矢量显示器。这种显示器通过电子束直接在屏幕上绘制线条，但需要不断刷新以保持图像存在。由于成本高昂，它并未普及开来。 2. 60年代后期，存储管式显示器问世，它们不再需要刷新，因为图像信息被存储在管内。然而，由于不能动态修改图形，这种显示器并不适合交互式应用。 3. 70年代初，随着刷新式光栅扫描显示器的出现，交互式图形技术得到了显著进步。这些显示器使用点阵形式表示图形，每个像素的色彩信息存储在内存中的缓冲区，由视频控制器控制刷新扫描，从而实现了动态图形编辑和用户交互。 计算机图形学的基本内容包括理解图形系统架构，掌握涉及的软件和硬件技术。学习者需要了解图形学的基本问题，如图形的基本概念、方法和算法。此外，还需要对与图形相关的应用有初步认识，并具备一定的实践经验和编程能力。 在定义图形时，可以将其视为能产生视觉印象的任何对象，包括自然景象、图像以及数学描述的图形。图形由几何和非几何要素构成，几何要素如形状和轮廓，非几何要素如颜色和材质。在计算机中，图形可以采用点阵表示（数字图像）或参数表示（形状参数和属性参数）。计算机图形学就是研究如何有效地表示、生成、处理和显示这些图形的科学。 计算机图形学的应用非常广泛，包括但不限于工程设计、影视特效、游戏开发、虚拟现实、医学成像等。随着硬件性能的不断提升，图形学在实时渲染、物理模拟和人工智能等领域持续推动着技术创新。当前的研究热点可能涵盖了高保真度渲染、实时交互技术、图形并行计算以及图形在大数据可视化等方面的发展。