文档介绍：*计算机图形学是指用计算机产生对象图形的输出的技术。更确切的说,计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形,并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。
*图形学的主要研究内容:图形的生成和表示技术;图形的操作和处理方法;图形输出设备与输出技术的研究;图形输入设备、交互技术和用户接口技术的研究;图形信息的数据结构及存储、检索方法;几何模型构造技术;动画技术;图形软硬件的系列化、模块化和标准化的研究;科学计算的可视化
*与计算机图形学相关的学科及它们之间的关系:
对象的描述à计算机图形学模式识别ß对象的图形—图像处理
图像处理是指用计算机来改善图像质量的数字技术。
模式识别是指计算机对输入图形进行识别的技术。
*计算机图形系统的硬件包括五部分:
计算机、显示处理器、图形显示器、输入设备、硬拷贝设备。
*CRT图形显示器工作方式有两种:随机扫描方式和光栅扫描方式。
*窗口与视见区的差别在于:窗口是在用户坐标系中确定的,它指出了要显示的图形,也就是我们想要看见什么;而视见区在设备坐标系中确定,它指出了实际显示的图形处于显示屏幕的哪一部分,也就是我们要用显示屏幕的哪部分实际去看。视见区在设备坐标系中定义,也可以用矩形区域的左下角点和右上角点的坐标来表示。
*投影的形成过程:首先在三维空间中确定一个投影中心和一个投影平面,然后从投影中心引出一些投射直线,这些直线通过形体上的没一点,与投影平面相交,在投影平面上就形成了形体的投影。
*三维图形显示的处理流程:
Z方向深度裁剪à世界坐标变换T1à投影T2à窗口至视窗的变换T3à至物理设备变换T4à裁剪à显示
*参数曲线的构造方法:曲线上每一点的坐标均要表示成某个参数t的一个函数式,则曲线上每一点笛卡尔坐标参数式是:x=x(t),y=y(t),z=z(t);
把三个方程合写到一起,曲线上一点坐标的向量表示是:P(t)=[x(t) y(t) z(t)];
如用“'”表示对参数求导,则P(t)关于参数t的切向量或导函数是:P’(t)=[x’(t) y’(t) z’(t)]。
类似地,曲面写为参数方程形式为:x=x(u,w),y=y(u,w),z=z(u,w);
写成向量形式,则是:P(u,w)=[x(u,w),y(u,w),z(u,w)]
*参数方程的优点:1)对非参数方程表示的曲线、曲面进行变换,必须对曲线、曲面上的每个型值点进行几何变换;而对参数表示的曲线、曲面可对其参数方程直接进行几何变换(如平移、比例、旋转),从而节省计算工作量。
2)便于处理斜率为无限大的问题。
3)有更大的自由度来控制曲线、曲面的形状。同时对于复杂的曲线和曲面具有很强的描述能力和丰富的表达能力。
4)参数方程中,代数、几何相关和无关的变量是完全分离的,而且对变量个数不限,从而便于用户把低维空间中的曲线、曲面扩展到高维空间去。这种变量分离的特点使我们可以用数学公式去处理几何分量,同时可以使曲线和曲面具有统一的表示形式。
5)规格化的参数变量t∈[0,1],使其相应的几何分量是有界的,而不必用另外的参数去定义其边界。它便于曲线和曲面的分段、分片描述,易于实现光顺连接。
6)易于用向量和矩阵表示几何分量,计算处理简便易行。
*计算机上表现的曲线和曲面,大体上可分为两类:一类要求通过事先给定