文档介绍：计算机图形学
教学要求
了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术;
了解图形学的基本问题,掌握图形学的基本概念、方法与算法;
对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识;
具有一定实践体会和相关的编程能力。
教材或参考书
教材
潘云鹤:计算机图形学-原理、方法及应用
主要参考书:
孙家广:计算机图形学(第三版),清华大学出版社,1999。
倪明田等,“计算机图形学”,北京大学出版社,1999。
Donald Hearn, M. Pauline Baker ,“Computer Graphics (C Version)”, Prentice Hall , 1997.
James D. Foley, Andries van Dam etc., “Introduction puter Graphics”, Addison-Wesley, 1996
第一章计算机图形学基本知识
研究内容
发展历史
计算机图形学的应用及研究前沿

何谓图形?
图形:计算机图形学的研究对象
—能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象
—包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等
构成图形的要素?
—几何要素:刻画对象的轮廓、形状等
—非几何要素:刻画对象的颜色、材质等
计算机中如何表示图形?
—点阵表示
枚举出图形中所有的点(强调图形由点构成)
简称为图像(数字图像)
—参数表示
由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数,线段的端点坐标等)+属性参数(颜色、线型等)来表示图形
简称为图形:
图形主要分为两类:
—基于线条信息表示
—明暗图(Shading)
什么是计算机图形学?
定义:用计算机表示、生成、处理和显示图形对象的一门学科。
计算机图形学是计算机科学中,最为活跃、得到广泛应用的分支之一
图像处理:将客观世界中原来存在的物体的影像处理成新的数字化图像的相关技术。
—研究如何对一幅连续图像取样、量化以产生数字图像,如何对数字图像做各种变换以方便处理,
—如何滤去图像中的无用噪声,如何压缩图像数据以便存储和传输,图像边缘提取,特征增强和提取。
模式识别:对输入的图像进行分析和识别,找出其中蕴涵的内在联系或抽象模型。
—图形学的逆过程,分析和识别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模型(特征)。手写体识别、机器视觉。
计算机图形学的研究内容
如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法,构成了计算机图形学的主要研究内容。
图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。

50年代
1950年,第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风I号(Whirlwind I)计算机的附件诞生了
1958年,p公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪,GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪
50年代末期,MIT的林肯实验室在“旋风”计算机上开发SAGE空中防御体系