计算机图形学基础:平移变换详解
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更新于2024-08-24
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"平移变换是计算机图形学中的一个重要概念,属于刚体变换的一种,它不会改变物体的形状,只是将其从一个位置移动到另一个位置。在计算机图形学的领域,这种变换通常通过矩阵运算来实现,对于一个点P,可以通过增加一个平移向量T来完成平移,新的坐标P' = P + T。这种方式在3D空间中尤其常见,用于创建动态效果和场景布局。课程引用了多本权威教材,如孙广家等编著的《计算机图形学》(第三版),并强调了学习过程中的规范和考核方式,包括期末考试、平时表现和上机作业。课程涵盖了计算机图形学的基础,如图形的表示、生成、处理和显示的原理与算法,以及图形硬件、标准、交互技术等。计算机图形学是计算机科学中一个非常活跃且应用广泛的分支,涉及到光栅图形、曲线曲面造型、真实感渲染、计算机动画等多个方面。在图形学中,图形被定义为能产生视觉印象的客观对象,包括几何要素(如点、线、面)和非几何要素(如颜色、材质)。"
计算机图形学是研究如何利用计算机来创建、处理和显示图形的学科。它不仅关注图形的表示方法,还涉及一系列的算法和技术,如平移变换,这是保持物体形状不变,仅改变其位置的操作。在计算机中,平移变换通常通过向点的坐标添加一个平移向量来执行,这样的操作在游戏开发、3D建模和动画制作中极为关键。
本课程由湖北大学数计学院的余敦辉教授讲授,参考了多本专业教材,包括谢步瀛的《计算机绘图教程》、倪明田和吴良芝的《计算机图形学》、陈传波和陆枫的《计算机图形学基础》以及Donald Hearn和M. Pauline Baker的《Computer Graphics》等。课程要求学生遵守纪律,积极参与课堂讨论,并结合理论与实践。考核方式包括期末考试、平时表现和上机作业,全面评估学生的学习成果。
计算机图形学的研究内容广泛,包括图形硬件的设计、标准制定(如OpenGL、DirectX)、用户交互技术、图像生成算法(如光栅化)以及复杂形状的建模(如曲线曲面造型)。此外,它还涵盖真实感渲染技术,模拟光线传播以产生逼真的图像,以及计算机动画和虚拟现实,这些都是当今科技领域不可或缺的技术。图形的表示包括几何要素和非几何要素,前者描述形状,后者则影响视觉效果,如颜色和材质。通过对这些内容的深入学习,学生可以掌握创建和操纵数字世界的必备技能。
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