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计 算 机 图 形 学 Computer Graphics 教材和参考书 教材： Donald Hearn, M. Pauline Baker ,“Computer Graphics with OpenGL(Third Edition)”, 蔡世杰等译 ,电子工业出版社，2005. 主要参考书： 孙家广，“计算机图形学（第三版）”，清华大学出版社，1999； 成思源，张群瞻编著，“计算机图形学”，冶金工业出版社，2006； 李东等编著，“计算机图形学实用教程”，人民邮电出版社，2004； [美]Richard S.Wright，Benjamin Lipchak著，徐波译，“OpenGL超级宝典（第三版）”，人民邮电出版社，2005. 教学要求 了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术； 了解图形学的基本问题，掌握图形学的基本概念、方法与算法； 对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识； 具有一定实践体会和相关的编程能力。 课程内容 图形学综述 图形系统 图形基元与属性 二维变换及二维观察 三维变换及三维观察 真实感图形显示 说明 学时： 授课40＋上机8 成绩评定： 期末考试60％; 上机实验10％； 半期考试20％； 平时考勤10％. 第一章 图形学综述 第一章 图形学综述 1.1 图形学的相关概念 1.2 相关学科及其关系 1.3 图形学的产生和发展历史 1.4 图形学的研究内容 1.5 计算机图形技术的应用 1.1 图形学的相关概念 研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理，方法和技术的学科。 1.1 图形学的相关概念 计算机图形学的研究对象－－图形：（广义）能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。 1.1 图形学的相关概念 图形构成要素=几何信息+非几何信息 1.2 相关学科及其关系 数字图像处理（Digital Image Processing） 利用计算机对图形和图像进行分析处理，继而再现图像。 计算机视觉（Computer Vision） 利用计算机对图形信息进行的识别和分析描述，是从图形（图像）到特征数据、对象的描述表达的处理过程。 计算机图形学 研究图形（图像）的计算机生成和基本图形操作，是从数据描述到图形生成的过程。 1.2 相关学科及其关系 1.3 图形学的产生和发展历史 1.3 图形学的产生和发展历史 1.3 图形学的产生和发展历史 1.3 图形学的产生和发展历史 1.3 图形学的产生和发展历史 1.3 图形学的产生和发展历史 图形生成和表示 图形操作和处理方法 图形输出设备与技术 图形输入设备与技术 图形系统与支持部件 图形信息的描述和表示 几何模型的构造和表示 动画技术 图形实时性和真实感 图形标准与图形软件包 1.5 计算机图形技术的应用 CAD (Computer-Aided Design) 图示图形学 科学计算可视化 计算机艺术 娱乐 教育和培训 图形用户界面 图像处理 机械零件设计 机械部件效果图 部件组合效果图 外形设计 外形设计 电路版设计 过程模拟 过程模拟 建筑设计 建筑物效果图 建筑物效果图 建筑物效果图 统计数据直方图显示 数据可视化 企业经营状况图 股市K线 天气预报图 计算机绘画 计算机绘画 计算机绘画 广告和影视 广告和影视 广告和影视 游戏 游戏 游戏 多媒体教学 飞行员培训 虚拟现实 地形图 石油地震成像 天体模型 医学图像 医学图像 医疗图象 图形学在电影中的应用： 1977 Star Wars 因其特殊效果获得了oscar. 图形学在电影中的应用： 1995 Toy Story 成为第一部全三维计算机动画特点的电影. 图形学在电影中的应用： 2000 Walking with Dinosaurs Disney’s Shrek 计算机动画： 奥迪效果图和线框图： 用AutoCAD软件制作三维模型 用3DMAX与Photoshop制作室内装潢设计效果图： **当前研究动态 造型技术 欧氏几何造型（规则） 分型几何 粒子系统 纹理映射 实体造型 物理/图像造型 **当前研究动态 真实感图形绘制技术 光照明模型 绘制算法 快速算法 **当前研究动态 人机交互技术 远程医疗/导航 /教育（网络） The end 1978 Superman因其特殊效果获得了oscar. CAD/CAM boeing777 CAD/CAM IEEE定义：Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer.