1、计算机图形学概论课件.pptVIP

微机和软件系统的普及使得图形学的应用领域日益广泛。 标准化、集成化、智能化 多媒体技术、人工智能、科学计算可视化、虚拟现实 三维造型技术 计算机图形学的发展 （五）、飞速发展时期（90年代） 计算机图形学这门课程学什么 1、几何形体建模 计算机图形学这门课程学什么 2、明暗图和光线跟踪 计算机图形学这门课程学什么 3、视点转换 计算机图形学这门课程学什么 4、裁剪 三维裁剪 计算机图形学这门课程学什么 5、投影 计算机图形学这门课程学什么 6、扫描转换 7、可视化 课程教学内容 理解掌握图形学的基本概念、研究内容、图形软件、硬件技术方法；（第1章、第2章 ） 掌握光栅图形学的基本算法原理；（第3章 ） 曲线、曲面和实体几何造型技术和表示模型；（第4章 ） 图形变换、裁剪与交互技术等。（第5章、第6章 ） 真实感图形学原理及相关模型； （第7章、第8章 ） * 第1讲、计算机图形学概述 一、什么是计算机图形学? 二、计算机图形学研究什么? 三、计算机图形学发展简史。 四、计算机图形学这门课程学什么? 什么是计算机图形学? 计算机屏幕（及其它图形显示设备）是如何显示文字、几何图形、图像等内容的？ 什么是计算机图形学? 视频显示原理 接 口 计算机 显 示 存 储器 象素值 色彩查找表 CRT控制器 颜色亮度信号 监视器 显示控制卡的组成 什么是计算机图形学? CRT显示器工作原理 CRT结构示意图 加热灯丝 聚焦阳极 垂直偏转板 阴极 控制栅极 加速阳极 水平偏转板 电子束 荫罩 荧光涂覆层 电子枪 什么是计算机图形学? 彩色CRT显示器荫罩结构 a. 点状荫罩结构 b. 荫栅结构 c. 沟状荫罩结构 什么是计算机图形学? 显示器的点距（Dot-Pitch） 0.25mm 0.24mm 0.28mm （对角点距） （水平点距） 什么是计算机图形学? 8 8 8 8位DAC 红 蓝 绿 8位DAC 8位DAC 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 一个具有24位面的彩色帧缓冲存储器 什么是计算机图形学? 矢量 栅格 图形 图像 什么是计算机图形学? 图形：计算机图形学的研究对象，是几何图形的简称，指可以通过几何算法、模型描述，生成的视觉可感知的信息。 图像：是照片、影像的简称。 什么是计算机图形学? 构成图形的要素 几何要素：刻画对象的轮廓、形状、位置等 非几何要素：刻画对象的颜色、材质、纹理等 什么是计算机图形学? 图形在计算机内的表示方法： 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 什么是计算机图形学 美国电气及电子工程师学会(IEEE)对计算机图形学的定义是： Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer. 什么是计算机图形学 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 。 计算机图形学是研究怎样用计算机生成、显示和处理图形的一门学科。 与其它学科的关系 数字图像 数据模型 图像生成（计算机图形学） 模型（特征）提取 （计算机视觉，模式识别） 模型变换 （计算几何） 图像变换 （图像处理） 发展特点: 交叉、界线模糊、相互渗透 计算机图形学研究什么 图形的处理 图形的输入 图形的输出 计算机图形学研究什么 （1）图形设备的研究：输入、显示、拷贝。 － 彩色、大尺寸、高精度、高速度、低成本 （2）标准化图形支撑环境的研究。 － 硬件：即插即用，良好的互换性 － 软件：接口标准，功能集定义， 与设备无关，加速算法标准化 计算机图形学研究什么 （3）交互技术的研究：几乎所有应用都有交互要求，主要考虑精确度，易用性，效率等方面。 （4）图形的快速生成算法： 基于图形设备的基本图形元素的生成算法 基本图形元素的几何变换，投影变换，窗口裁剪等 计算机图形学研究什么 （5）图形的变换与运算： 平移，旋转，变比，对称，投影，透视，由简单图形生成复杂图形 （6）几何造型与实体造型： 通过对几何元素（点、线、面、体）经平移，旋转，变比等几何变换和并、交、差等集合运算，产生可重用的物体模型，用于CAD/CAM等 计算机图形学研究什么 （7）真实效果绘制： 将三维信息经过某种