计算机图形学基础：硬件、交互与表示方法

"基本组成-计算机图形学PPT重点，涵盖了计算机图形学的基本构成、主要参考书籍、课程要求、考试方式以及计算机图形学的研究内容和对象。" 在计算机图形学中，基本组成主要包括以下几个部分： 1. **系统硬件**： - **显示处理器**：它是图形系统的中心，负责解释并执行设备格式（D.F.）的指令，以生成图像。 - **刷新处理器**：存储显示文件，确保屏幕图像的连续更新。 - **交互装置**：如鼠标、键盘等，是用户与计算机图形界面交互的工具。 - **硬拷贝装置**：用于将图形以物理形式永久输出，如打印机或绘图仪。 - **本地计算机**：生成显示文件，执行图形生成相关的计算。 2. **图形互换**： - **主机**：通常承担语言解释或编译、数据库管理等任务，与图形处理器协同工作，处理图形数据。 计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，涉及广泛的研究内容，包括： - **图形硬件**：研究支持图形生成和显示的硬件设备及其工作原理。 - **图形标准**：如OpenGL、DirectX等，确保不同平台间图形数据的兼容性。 - **图形交互技术**：涉及人机交互界面设计，提高用户操作体验。 - **光栅图形生成算法**：处理像素级别的图像操作，如扫描转换。 - **曲线曲面造型**：构建复杂的二维和三维形状。 - **实体造型**：用于创建三维物体模型。 - **真实感图形计算与显示算法**：模拟光线传播，使图形更接近现实。 - **科学计算可视化**：将复杂数据转化为直观图形，便于理解和分析。 - **计算机动画**：制作动态图形，常见于电影、游戏等领域。 - **自然景物仿真**：模仿真实世界的自然现象，如天气、水流等。 - **虚拟现实**：创建沉浸式的数字环境，用户可与之互动。 此外，计算机图形学中的图形被定义为能引起视觉印象的任何对象。图形可以是自然景物、照片，也可以是数学公式描述的抽象形状。图形包含两个基本要素： - **几何要素**：点、线、面、体等，定义图形的形状。 - **非几何要素**：如颜色、纹理、光照，反映物体的表面属性和材质。 学习计算机图形学不仅要求学生掌握理论知识，还鼓励他们积极参与课堂讨论，将理论与实践相结合，通过完成上机作业来巩固所学。课程的评价体系通常包括期末考试、平时表现和上机作业，以全面评估学生的学习成果。