计算机图形学：算法特点与应用

计算机图形学是一门专注于利用计算机研究和处理图形的学科，它在计算机科学领域中占据着核心地位并得到广泛的应用。本课程的特点体现在以下几个方面： 1. 保留双线性插值：在图形处理中，双线性插值是一种常见的方法，特别是在多边形边缘和内域的点采样时，通过增量法实现图像的平滑过渡，确保图像质量。 2. 法向量插值：对于顶点的法向量，虽然直接计算可能会有误差，但课程采用了折中的策略，即在顶点处仍使用相邻多边形的法向量作平均，这样可以保证模型表面的光滑性。 3. 光照计算：算法中涉及计算每个像素的光强度，通常假设光源和视点位于无穷远处，法向量的方向决定了光线的反射和吸收，从而影响最终的图像效果。 4. 理论与实践结合：课程强调理论学习的同时，鼓励学生在平时多提问题，积极参与课堂讨论，并将所学知识应用到实际项目中，通过上机作业来巩固和深化理解。 5. 研究内容广泛：计算机图形学的研究内容涵盖了图形硬件、图形标准、交互技术等多个领域，如光栅图形生成、曲线曲面造型、实体建模、真实感渲染算法、科学计算可视化、动画制作、自然景物仿真以及虚拟现实等。 6. 图形表示与要素：研究的核心对象包括能在人眼产生视觉印象的各种图形，包括自然景物、照片和数学描述的图形。图形要素包括几何要素（如点、线、面和体）以及非几何要素（如材质和颜色），这些是图形表现的基础。 7. 考核方式：教学过程中注重综合评价，期末考试占40%，平时表现占30%，上机作业占30%，全面考察学生的理论掌握和实践能力。 通过上述特点，计算机图形学的学习不仅需要深入理解基本的算法和原理，还需要具备良好的问题解决能力和实践操作技能，以适应这个领域日益增长的需求。