计算机图形学：构造实体几何与表示方法

"这篇文档是关于计算机图形学的教程，主要介绍了构造实体几何表示（CSG树）的概念，以及计算机图形学的基本知识、教学要求、参考书籍和第一讲的概述。" 计算机图形学是一门涉及计算机生成和处理图形的学科，它在软件、硬件技术上都有所涉及。学习计算机图形学的目标包括理解图形系统的结构，掌握图形学的基本概念、算法，了解相关应用和当前的研究趋势，同时提升实践和编程能力。 在图形表示方法中，构造实体几何（CSG）是一种重要的表示技术。CSG利用二叉树结构来构建复杂的三维物体，其中叶节点代表基本的几何体，如立方体、圆柱体、球体等；中间节点则是这些基本体之间的集合运算，包括并集、交集和差集，以此来组合形成更复杂的形状。这种方法在3D建模和渲染中有广泛应用。 教学要求中提到了需要了解图形系统框架，掌握图形的基本问题，如图形的输入、处理和输出。图形的输入涉及到图形输入设备的使用，如鼠标、绘图板等，将图形数据输入到计算机中。图形处理涵盖了图形的变换（如平移、旋转、缩放）和运算，以及色彩填充和纹理映射等。图形的输出则关注如何将计算机中的图形数据转换为显示器或打印机可以理解的格式，以便于可视化呈现。 教材和参考书中列举了多本著作，包括倪明田的《计算机图形学》、孙家广的《计算机图形学》(第三版)、Donald Hearn和M. Pauline Baker的《Computer Graphics (C Version)》、James D. Foley等人合著的《Introduction to Computer Graphics》以及董士海的《计算机用户界面及其工具》等，这些书籍为深入学习计算机图形学提供了丰富的资源。 第一讲计算机图形学的概述部分，提到了研究内容，包括图形的定义、构成要素和表示方法。图形是由几何要素（如线条、形状）和非几何要素（如颜色、材质）组成的，可以通过点阵表示（数字图像）或参数表示（图形）来描述。此外，还涵盖了图形输入、处理和输出的研究内容，这些都是计算机图形学的核心部分。 总体而言，这篇文档提供了计算机图形学的基础知识，特别是构造实体几何表示的原理，是学习图形学的入门指引。