计算机图形学：图形与图像的区别

"计算机图形学是计算机科学的重要分支，涉及传统图学、应用数学和计算机科学。本书旨在帮助读者理解计算机如何生成和处理图形，适用于对计算机图形学感兴趣的读者。计算机图形学的应用广泛，如CAD、动画、虚拟现实等，其定义随应用领域的扩展而不断深入。在计算机图形学中，图形与图像有区别，图形特别是矢量图形，是用数学方法描述的，放大或缩小不失真；图像则包括照片等，依赖于显示设备的分辨率。" 在计算机图形学中，图形与图像的概念区分是至关重要的。图形，特别是计算机图形学中的图形，通常指的是通过数学方式描述的对象，可以包括点、线、面等几何元素以及颜色、线型等非几何属性。这种图形被称作矢量图形，如工程图纸、线框图等。矢量图的优势在于可缩放性，无论放大多少倍，细节都能保持清晰，不出现像素化的现象。 另一方面，图像，广义上涵盖了所有能引起视觉印象的物体，包括自然景观、照片等。在计算机科学中，图像通常指像素化的位图，由像素阵列组成，每个像素有自己的颜色值。图像的质量和显示效果受显示设备的分辨率影响，放大时可能会失去清晰度，产生像素化。 计算机图形学的研究内容不仅限于图形和图像的区别，还包括了它们的生成、处理和显示技术。例如，渲染技术用于生成逼真的图像，这涉及到光照、阴影、纹理等复杂因素的模拟。此外，图形学还涵盖了交互式图形界面设计、3D建模、动画制作、图形用户界面(GUI)设计等多个方面。 在实际应用中，计算机图形学的技术广泛应用于多个领域。在工程设计中，CAD（计算机辅助设计）利用图形学来创建和修改设计图纸。在娱乐产业，计算机动画和游戏开发依赖于复杂的图形渲染和物理模拟技术。虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术则将图形学推向新的高度，让用户体验到沉浸式的虚拟世界。医学图像处理也是计算机图形学的一大应用领域，如CT扫描和MRI图像的分析。 学习计算机图形学不仅需要理解基本的图形和图像概念，还需要掌握相关的编程语言和库，如C++和MFC，这些工具是实现图形算法和应用的基础。通过深入学习，读者可以掌握创建和操作复杂图形的能力，为未来的创新项目和职业发展奠定坚实基础。