第一章 计算机图形图像处理PPT.pptVIP

计算机图形图像处理; 计算机图形学的研究内容 所研究的内容 图形的输入 如何开发利用图形输入设备及软件将图形输入到计算机中 去，以便作各种处理。 图形的处理 包括对图形进行变换(几何变换，投影变换)和运算（集合运 算）,着色，形变等…… 图形的输出 如何将图形特定的表示形式转换成图形输出系统便于接受 的表示形式，并将图形在显示屏或打印机等输出设备上输出。; 计算机中的图可分为两种类型：即图形与图像。 图形又称为矢量图形（Vector Graphics）、几何图形或矢量图，由一组指令的描述组成，这些指令给出构成该画面的所有直线、曲线、矩形、椭圆等的形状、位置、颜色等各种属性和参数，也可以用更为复杂的指令表示图像中的曲面、光照、阴影、材质等效果。计算机显示图形就是从文件中读取指令并转化为屏幕上显示的图形效果。 图像又称点阵图像或位图图像，指在空间上和亮度上已经离散化了的图像。我们可以把一幅位图图像理解为一个矩形，矩形中的任一元素对应于图像上的一个点，称为像素（Pixel）。像素是计算机图形与图像中能被单独处理的最小基本单元，颜色等级越多，图像就越逼真。;图形与图像的主要区别有： 数据来源不同 图像数据来自客观世界；图形数据来自主观世界。 处理方法不同 图像处理方法包括几何修正、图像变换、图像增强、图像分割、图像理解、图像识别等；图形处理方法包括几何变换、开窗和裁剪、隐藏线和隐藏面消除、曲线和曲面拟合、明暗处理、纹理产生等。 理论基础不同 图像处理理论主要用到数字信号处理、概率与统计、模糊数学等；计算机图形学理论主要用到仿射与透视变换、样条几何、计算几何、分形理论等。 ; 图形(Graphics) ;应当指出，从历史上来看图形和图像有着较大不同，不能混为一谈。直到目前为止，计算机图形学和数字图像处理还是作为两门课程分别讲授的。 计算机图形学是指将点、线、面、曲面等实体生成物体的模型存放在计算机里，并可进行修改、处理、操作和显示的一门学科。图形含有几何属性，或者说更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景??的物理属性共同组成的。 数字图像处理技术是对计算机外部辅助设备（如扫描仪、数码相机或视频采集装置等）输入的图像像素数据进行数字化处理、变换、压缩和传输的一门计算机技术。就存储方式而言，图像纯指计算机内以位图(Bitmap)形式存在的灰度或彩色信息图形的几何属性，应用面非常广。;计算机图形学的主要研究内容:如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，用于刻画物体形状的点、线、面、体等几何要素。如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是反映物体表面属性或材质的灰度颜色等非几何要素。它侧重于根据给定的物体描述模型、光照及摄像机来生成真实感图形。 ;第一章 计算机图形图图像处理;计算机图形系统的组成 计算机图形系统应由硬件设备和相应的图形软件系统两部分组成。  高质量的计算机图形离不开高性能的计算机图形硬件设备。例如，国际上广泛使用的Sun SPARC系列工作站、HP系列工作站，便是性能优异的专用图形系统。 图形系统硬件通常由图形处理器，图形输出设备和输入设备构成。图形处理器是图形系统结构的重要部件，是连接计算机和显示终端的纽带。图形处理器具有存储和处理图形的功能，而且能完成大部分图形函数计算，这样就大大减轻了CPU的负担，提高了系统显示能力和显示速度。  ; 随着计算机系统、图形输入/输出设备的发展，计算机图形软件也不断更新和完善，目前发展了许多支持计算机图形技术的软件系统。如各种子程序包、图形函数库、甚至是专用的图形系统。随着图形系统的发展，提出了图形软件标准化的问题。为实现程序的可移植性，开发出了面向设备的驱动程序包或面向用户的图形生成及管理程序包。图形系统的设计和研制是计算机科学和工程领域的重要内容。;计算机图形图像的应用领域随着计算机图形图像学不断发展，它的应用范围也日趋广泛。目前计算机图形图像应用领域主要有： 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）CAD/CAM是计算机图形学在工业界最广泛、最活跃的应用领域。目前，计算机图形学被广泛用来进行建筑工程设计、机械结构和产品的设计。包括设计飞机、汽车、船舶的外形和发电厂、化工厂等的布局以及电子线路、电子器件等。在电子工业中，计算机图形学应用到集成电路、印刷电路板、电子线路和网络分析等方面的优势是十分明显的。一个复杂的大规模或超大规模集成电路版图根本不可能用手工设计和绘制，用计算机图形系统不仅能进行设计和画图，而且可以在较短的时间内完成，把其结