计算机图形学解析：图形系统与标准

本文主要介绍了计算机图形学中的图形系统标准分类，包括面向图形设备的接口标准、面向应用软件的标准以及面向图形应用系统中的工程和产品数据模型及其文件格式。同时，提到了计算机图形学的教学要求，包括理解图形系统、掌握基本概念与算法，以及对相关应用和研究热点的认识。此外，推荐了几本相关教材和参考书。 1. 计算机图形学是研究如何通过计算机生成、处理和输出图形的科学。它关注图形的输入、处理和输出过程，涉及硬件技术和软件技术。图形可以是自然景物、图片或数学描述的对象，由几何要素（如轮廓和形状）和非几何要素（如颜色和材质）组成。在计算机中，图形可以使用点阵表示（数字图像）或参数表示（图形）。 2. 面向图形设备的接口标准包括计算机图形元文件（CGM）和计算机图形接口（CGI），它们定义了与图形设备如显示器和鼠标交互的方式。设备驱动程序是连接这些标准和硬件的桥梁。 3. 面向应用软件的标准，如PHIGS和GL（图形程序包），提供了程序员级别的交互式图形系统，用于创建复杂的二维和三维图形。3D-GKS是一种核心的三维图形系统。 4. 在图形应用系统中，工程和产品数据模型的标准，如基本图形转换规范（IGES）和产品数据转换规范（STEP），用于不同软件和系统间的数据交换，确保设计和制造信息的一致性。 5. 教学要求强调了对图形系统框架的理解，掌握图形学基础，包括基本概念、方法和算法。此外，学生应了解图形学的应用领域和当前的研究趋势，并具备一定的实践经验和编程能力。 6. 推荐的教材和参考书包括《计算机图形学》（倪明田等著）、《计算机图形学》（孙家广著）、《Computer Graphics (C Version)》（Donald Hearn, M. Pauline Baker著）、《Introduction to Computer Graphics》（James D. Foley等人著）以及《计算机用户界面及其工具》（董士海著）等。 7. 计算机图形学的研究内容包括图形的输入（利用输入设备和软件将图形数字化）、图形处理（如几何变换、投影变换、着色和形变）和图形输出（将图形转化为适合输出设备的形式并显示或打印）。这些内容构成了计算机图形学的基础，广泛应用于游戏开发、可视化、建筑设计、动画制作等多个领域。