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计算机图形学 概念总结 1. 计算机图形学 研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。 研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门的显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。 2. 图形一般指用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、任意曲线和图表等图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特点，也称矢量图图像则是指由输入设备捕捉的实际场景画面或以数字化形式存储的任意画面。图像是由一些排列的像素组成的CAD/CAM） 计算机辅助绘图 计算机辅助教学（CAI） 办公自动化和电子出版技术（Electronic Publication） 计算机艺术 在工业控制及交通方面的应用 在医疗卫生方面的应用 图形用户界面 4. 计算机图形系统：计算机硬件+图形输入输出设备+计算机系统软件+图形软件 5. 图形系统的基本功能和计算机图形系统的结构 图形系统的基本功能： 6：典型的图形输入设备 ： 鼠标器、操纵杆、跟踪球、空间球、数字化仪的触笔或手动光标，图形扫描仪数据手套。 7：逻辑输入设备 ：定位、比划、数值、字符串、选择、拾取设备 8：输入模式：如何管理、控制多种输入设备进行工作。 常用的输入模式： 请求（request） 采样（sample） 事件（event） 组合形式 9：图形显示设备：显示器 、显示控制器（卡） 10：阴极射线管CRT 从外形上看，CRT为：管颈部分、锥体部分、屏幕部分 从结构上看，CRT为：电子枪、偏转系统、荧光屏 余辉时间：从电子束停止轰击到发光亮度下降到初始值的1%所经历时间。 CRT图形显示器包括： 随机扫描的图形显示器 直视存储管图形显示器 光栅扫描的图形显示器 平板显示器包括：液晶显示器 等离子体显示板 薄片光电显示器 发光二极管显示器 平板CRT显示器 激光显示器 11：图形显示子系统 简单的光栅图形显示子系统 . 分辨率 光点一般是指电子束打在显示器的荧光屏上，显示器能够显示的最小的发光点。 象素点是指图形显示在屏幕上时候，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。 １)屏幕分辨率，也称为光栅分辨率，它决定了显示系统最大可能的分辨率，任何显示控制器所提供的分辨率也不能超过这个物理分辨率。 屏幕分辨率=水平方向上的光点数*垂直方向上的光点数 显示分辨率，是计算机显示控制器所能够提供的显示模式分辨率，实际应用中简称为显示模式 存储分辨率是指帧缓冲区的大小，一般用缓冲区的字节数表示。 存储分辨率不仅与显示分辨率有关，还与象素点的色彩有关。 帧缓存大小的计算： (x方向的象素点数*y方向的象素点数*log2n)/8 (B) （其中：n为颜色数或灰度等级数） 颜色查找表 也称调色板，是由高速的随机存储器组成，用来储存表达象素色彩的代码。此时帧缓冲存储器中每一象素对应单元的代码不再代表该象素的色彩值，而是作为查色表的地址索引。 12：造型技术： 图形对象：规则+不规则对象 （是否可以用欧式几何来描述） 基本图形元素与段：：{图素：是指可以用一定的几何参数和属性参数描述的最基本的图形输出元素。 体素：是三维空间中可以用有限个尺寸参数定位和定形的体。 段是指具有逻辑意义的有限个图素（或体素）及其附加属性的集合。 段一般具有三个特性：可见性、醒目性、可选择性 图形信息又包括： 几何信息：形体在欧氏空间中的位置和大小。 拓扑信息：形体各分量（点、边、面）的数目及其相互间的连接关系。 1.空间位置枚举表示 2. 八叉树（对空间进行自适应划分，采用具有层次结构的八叉树来表示实体） （四叉树 ） 3.BSP树 非规则对象的表示 基于分数维理论的随机模型 基于文法的模型 粒子系统模型 } 区域填充算法： 多边形的扫描转换 1:x扫描线填充算法 求交 排序 配对 填充 2：改进算法（Y连贯性算法）： 求交点的时候 利用增量的方法 计算出下一个交点 在排序配对的时候只有在新加入边的时候才进行 为了防止走样 ：填充的原则 左闭右开 下闭上开 边表构造以及AET表 两个不同的部分 x，ymax，1/k、next 算法步骤：(1)初始化：构造边表，AET表置空； (2)将第一个不空的ET表中的边与AET表合并； (3)由AET表中取出交点对进行填充。填充之后删除y=ymax的边； (4)yi+1=yi+1,根据xi+1=xi+1/m计算并修改AET表，同时合并ET表中y=yi+1桶中的边，按次序插入到AET表中，形成新的AET表； (5)AET表不为空则转(3)，否