计算机图形学入门：历史、应用与核心技术

该资源主要关注的是计算机图形学与图像处理这两个领域，分别阐述了它们的定义、数据来源、处理方法、理论基础以及应用范围。同时，提到了计算机图形学的教学要求，包括对图形系统、基本概念、算法的理解以及相关编程能力的培养，并列举了几本相关教材和参考书籍。 计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，它涉及到软件和硬件技术，主要用于创建、操作和显示图形。其基本问题包括几何建模、渲染、动画以及交互设计等。计算机图形学的理论基础广泛，包括数学矩阵代数和分形几何等，这些理论用于实现几何变换、拟合等处理方法。这一领域的应用涵盖了CAD/CAM/CAI/CAE等多个方面，如工程设计、模拟训练和动画制作等。 图像处理则专注于对现实世界的图像进行操作，从图像采集到后期处理，包括存储、编码、滤波、增强、压缩和复原等步骤。其理论基础主要包括二维数字滤波和信号正交变换，如傅立叶变换和小波分析。图像处理在多媒体系统、医学影像分析、工业检测、天文气象预报以及军事侦察等领域有着广泛的应用。 在学习计算机图形学时，学生需要了解图形系统的架构，掌握基本概念、方法和算法，如线性代数中的矩阵运算在图形变换中的应用，以及如何利用分形几何构造复杂形状。同时，理解交互图形学的重要性，如Sketchpad系统中的基本交互技术。此外，通过学习经典教材，例如孙家广的《计算机图形学》、倪明田等的《计算机图形学》以及Donald Hearn和M. Pauline Baker的《Computer Graphics (C Version)》，可以深入理解和实践计算机图形学的知识。 计算机图形学的历史可以追溯到20世纪50年代，随着技术的发展，从早期的实时图形显示到后来的光栅图形学，包括区域填充、裁剪、消隐等关键技术的出现，以及图形软件标准化的推进，如ACM SIGGRAPH的工作和图形标准的制定，计算机图形学逐渐成为现代信息技术不可或缺的一部分。 计算机图形学与图像处理都是计算机科学中极具实用性和创新性的领域，它们不仅推动了科技的进步，也极大地丰富了我们的视觉体验和生活。通过深入学习和实践，可以在这个领域内实现许多创新和突破。