文档介绍：e? Y+- ++++- -- - lL 0 SZ- +图1 d 计算机图形学论文 20110711 吴宇自从 20 世纪 50 年代以来, 随着计算机图形显示器出现以来, 计算机图形学这门学科就慢慢的开始随着历史发展的需要构建并健全成一个完整的体系。对于它的定义, 不同的领域的应用面不同,定义也就变得不一样。就拿我们第一次作业来说,我们就找出了至少有 5 个定义,出自不同的权威书籍,然而就我们目前所学到的我只能对计算机图形学这样定义, 并将此定义作为本文的主旨。我给的定义就是: 计算机图形学就是一门研究在栅格形式下生成,转化,处理图形或图像的学问。也许你会说为什么是栅格, 正如大家所知, 我们目前的显示器目前几乎都是栅格显示器, 即点固定进行发光,这种技术的好处在于可以转化为由一个文件映射着屏幕上的每个点,对颜色, 色度进行控制, 以点动成线, 线动成线的理念进行图像的显现, 当然最大的缺点就是很容易失真, 放大到一定倍数时就容易出现锯齿, 让人看了很难受, 因此就不得不提高单位区域所包含的点的数目, 因此, 我们可以看到以后的发展趋势就是显示屏越来越精细, 而伴随着,电脑的图像处理能力需求也越来越高,与之相关的显存也越来越大。然而提到这点, 我们不得不提起第一代显示器, 也就是阴极射线显示器( CRT ), 第一代显示器是由电子枪发射出的电子击打屏幕上的三色像素点,从而达到目的。我们可以在数学上可以定义目前市面上的所有的显示器都是不连续的,而所谓的完美的显示器, 即达到连续的显示器,当然,不是没有,就如同我们高中所研究的电子偏转问题来看(图 1) 只要改变电场与磁场的大小,就可以完全的做到连续的显示。然而这只是我的一厢情愿, 因为当我兴致勃勃的去百度这个问题的时候,发现一个至关重要的问。那就是屏幕的问题,因为无论如何我们如何小心的控制着电场与磁场, 电子打过去,都会在屏幕上呈现一小片区域,容易产生重显像, 因此对所用的屏幕也有要求,即如何保证只有一点发光, 如何刚好用掉一个电子的量使足够小的地方发光。当然, 并不是说栅格显示器就不能完美显示了。因为由量子力学解释, 我们世界其实是不连续的它总有一个最小的块, 我们称之为普朗克量, 所以如果能找到这种方法, 就能说我们找到了创世的方法。然而虽然我们没有办法搞那么小的数量级,但是就我们目前的技术, 将其搞到人眼不能识别的地步还是可以做到的。此外像素点的排布等也影响显示效果。更大更快更精细将是未来的显示器硬件上的发展趋势。下面就来谈一下算法, 计算机图形学就目前我学到的大部分就是如何利用算法在光栅上表示各种形式的图形与图像, 区别在于合理的处理好点阵与矢量图。首先是生成。点阵图就我的理解, 比较简单, 因为只要让计算机合理的做到点与点之间的对应就好了( 当然, 如果点阵的排布改变的话,必须有新的算法) 。而矢量图就是目前我们所研究的重点。首先说到最根本的理念, 点动成线。略过前面的所有的几何学基本知识, 我们直接来到直线的生成。按照我们惯常的思路,如何将一个直线用点的形式的表示,首先将直线画好, 然后依次将距离直线最近的点沿着 x(或y轴) 依次显示, 于是一条 DDA 算法生成的直线就这样产生了。然后我们发现有一个值重复的计算, 于是我们定义了这个重复的值( 斜率的倒数), 正如老师说的站在巨人的肩膀