计算机图形学入门:图形标准化与应用
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更新于2024-07-12
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"计算机图形的标准化-计算机图形学 第一章"
计算机图形学是研究如何使用数字计算机生成、处理和显示图形的学科,它涉及到图形的生成算法、图像处理技术、模式识别等多个领域。尉秀梅教授是这门课程的主讲教师,其Email为wxm@qlu.edu.cn。在第一章的绪论中,我们首先了解了计算机图形学的研究范围和应用背景。
计算机图形学的研究领域广泛,包括但不限于以下几个方面:
1. 图形的概念:图形是能够形成视觉印象的客观对象,它可以是自然景物、照片、工程图、艺术作品甚至是数学上的几何图形。计算机图形学中的图形则特指由几何和非几何要素组成的、带有灰度、色彩和形状的图像。
2. 图形构成要素:几何要素是构成图形的基础,如点、线、面、体,用于描绘对象的轮廓和形状;非几何要素则包括明暗、灰度、色彩等,它们赋予图形质感和视觉效果。
3. 图形表示方法:在计算机中,图形可以使用点阵表示法,即位图,通过枚举所有点来构建图像;另一种是参数表示法,通过形状参数(如方程或表达式系数)和属性参数(如颜色)来定义图形。
4. 计算机图形学的应用领域:包括但不限于科学计算可视化、工程设计、电影特效、游戏开发、虚拟现实、网页设计、医疗影像处理、军事模拟等。
5. 标准化工作:历史上,德国提出了二维图形软件标准——图形核心系统GKS,随后在1988年扩展为三维的GKS-3D。这些标准为图形软件的互操作性和兼容性提供了基础。
6. 发展历程:计算机图形学随着计算机硬件性能的提升和技术的进步不断发展,从早期的基本图形渲染到现在复杂的实时渲染、物理模拟和人工智能驱动的图形生成。
在计算机图形学的学习过程中,学生将深入理解图形的生成算法,如光栅化、投影、变换等,以及颜色理论、纹理映射、光照模型等非几何要素的处理。此外,还将学习如何使用编程语言和专业工具,如OpenGL、DirectX等,来实现这些理论知识。通过这门课程,学生将具备创建和操纵复杂计算机图形的能力。
2022-10-19 上传
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