计算机图形学基础：平移变换详解

"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。