文档介绍：计算机图形学是研究怎样用计算机表示、生成、处理和显示图形的一门学科。
构成图形的要素包括几何要素:刻画对象的轮廓、形状等和非几何要素:刻画对象的颜色、材质等。
图形主要分为两类, 基于线条信息表示和明暗图(Shading) 。
20世纪60年代末和70年代初,美国Tektronix公司发展了存储管技术,后来由于大规模集成电路技术的发展和专用图形处理芯片的出现, 光栅扫描型显示器的质量越来越好,价格越来越低,已成为图形显示器的常规形式。
图形输入和输出设备可以分为矢量型和光栅扫描型两类。
为了在帧缓存单元的位数不增加的情况下,具有大范围内挑选颜色的能力,可以采用颜色查找表;高分辨率和高刷新频率要高带宽,解决方法可以采用隔行扫描(现在已经基本不用,主流显示器都采用逐行扫描方式)。
在计算机图形学中,字符可以用不同的方法表达和生成,常用的描述方法有点阵式字符、矢量式字符、方向编码式字符和轮廓字形技术。
求交问题可以分为两类: 求交点和求交线。
图形变换及可以看作是图形不动而坐标系变动,变动后该图形在新的坐标系下具有新的坐标值;也可以看作是坐标系不动而图形变动,变动后的图形在坐标系中的坐标值发生变化。
用户域是程序员用来定义草图的整个自然空间(WD), 窗口区是用户指定的任一区域(W), 屏幕域是设备输出图形的最大区域(DC), 视图区是任何小于或等于屏幕域的区域(v)。
屏幕坐标系统也称设备坐标系统,它主要用于某种特殊的计算机图形显示设备的表面的点的定义。
平行投影根据标准线与投影面的交角不同可以分为正交平行投影和斜交平行投影。
在交互输入过程中,图形系统中有_请求、采样、事件和它们的组合形式等几种输入(控制)模式。
图段是GKS图形标准中采用的基本数据结构, 结构则是PHIGS图形标准中所采用的基本数据结构。
线消隐是以场景中的物体为处理单元,将一个物体与其余的k-1个物体逐一比较,仅显示它可见的表面以达到消隐的目的。此类算法通常用于消除隐藏线, 面消隐藏是以窗口内的每个像素为处理单元,确定在每一个像素处,场景中的物体哪一个距离观察点最近(可见),从而用它的颜色来显示该像素。此类算法通常用于消除隐藏面。
图形是计算机图形学的研究对象,是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、以及用数学方法描述的图形等等。
计算机中表示图形的方法包括点阵表示: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。
计算机图形学的研究起源于美国麻省理工学院,在美国工业界,研制交互式图形显示器的工作在初期起作用最重要的是 IBM公司。
计算机图形学的应用领域主要有用户接口、计算机辅助设计与制造、地形地貌和自然资源图、计算机动画和艺术、科学计算可视化和游戏等几个方面。
常用的图形绘制设备也称为硬复制设备有打印机和绘图仪。
液晶显示器与其他显示器不同,它是由 6 层薄板组成的平板式显示器;等离子显示器是用许多小氖气灯泡构成的平板阵列,每个灯泡处于开或关状态,等离子板不需要刷新。
求交运算是比较复杂的,在进行真正的求交计算之前,往往先用凸包等辅助结构进行粗略地比较,排除那些显然不相交的情形;在数学上两个浮点数可以严格相等,但在计算机内表示时有误差,相应地,求交运算中也要引入容差。
假设直线的端点为P1、P2,则直线可以用向量形式表示为P(t) = A + Bt, 0≤t≤1;其中,A= p1 ,B= p2-p1 。
齐次坐标表示就是用 n+1 维向量表示n维向量,如n维向量(P1,P2,…,Pn)表示为(hP1,hP2,…,hPn,h),其中h称为哑坐标,当h=1时产生的齐次坐标称为规格化坐标,因为前n个坐标就是普通坐标系下的n维坐标。
基本的几何变换研究物体坐标在直角坐标系内的平移、旋转和变比的规律。
平面几何投影根据投影线角度的不同可以分为平行投影和***投影。
PHIGS和GKS将各种图形输入设备从逻辑上分为六种:定位设备、笔划设备、定值设备、选择设备、拾取设备和字符串设备。
交互技术指使用输入设备进行输入的技术,常见的有定位技术、橡皮条技术、拖拽技术、菜单技术、定值技术、拾取技术、网格与吸附技术,这些技术可作为设计应用系统用户接口的基本要素。
构成结构的基本的数据实体称为结构元素,它用来表示应用问题所需要的各种几何与非几何数据,其中控制结构元素用来把若干结构相互联系起来构成一个结构网络。
光照模型分3个部分描述物体表面的色彩明暗同光源特性、物体表面特性之间的关系,即漫射光线情况、直线光线情况和透射光线情况。
计算机图形:用计算机表