计算机图形学基础：从造型到虚拟现实

本文档主要介绍了计算机图形学的基础知识，包括其定义、研究内容、与相关学科的关系、发展简史以及图形的构成要素。同时，提到了一些重要的参考教材和作者，为深入学习提供了资源。 计算机图形学是一门涉及如何使用计算机生成、处理和显示图形的学科。它不仅关注图形的几何属性，如点、线、面和体，还包括视觉属性，如明暗、色彩、纹理等。在计算机上生成图形通常需要造型技术、绘制技术和人机交互技术的结合。造型技术涉及在计算机中构建物体模型，绘制技术则负责将模型显示在屏幕上，而人机交互技术确保用户能与系统进行有效沟通。 计算机图形学的研究内容广泛，包括基本图形元素的生成算法，图形的变换和裁剪，计算几何中的自由曲线和曲面，几何造型技术，真实感图形生成算法，分形几何在自然景物生成中的应用，颜色科学及其在图形中的应用，计算机动画技术，以及实时交互式三维图形处理的虚拟现实技术。这些内容涵盖了从基础到高级的各种图形处理技术。 此外，计算机图形学与其他学科紧密相关，如数学、物理学、艺术和工程学。它的应用领域广泛，包括但不限于游戏开发、电影特效、工程设计、医疗可视化、科学研究和教育。随着技术的发展，计算机图形学也在不断进步，例如，实时渲染、增强现实和机器学习等热点问题成为当前的研究焦点。 在学习计算机图形学时，可以参考多本教材，如李东、孙长嵩和苏小红合著的《计算机图形学实用教程》以及陈元琰和张晓竟的《计算机图形学实用技术》等。这些书籍为深入理解和实践计算机图形学提供了丰富的理论基础和实例指导。 计算机图形学是计算机科学中一个不可或缺的部分，它通过算法和技术创新，推动了图形生成和显示技术的发展，为各个领域的图形应用提供了强大的支持。随着技术的不断进步，计算机图形学将继续在虚拟现实、动画制作、科学研究等领域发挥重要作用。