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图形软件发展及软件标准形成三种类型的计算机图形软件系统发展：（1）用某种语言写成的子程序包，如： GKS(GraphicsKernelSystem)PHIGS(Programmer’sHerarchicalInteractiveGraphicssystem)GL，OpenGL，DirectX 特点：平台适应性较好，便于移植和推广；但执行速度相对较慢（事实工业标准得到硬件支持，基本上不存在这个问题）；使用不方便。第一章绪论第30页，共73页，星期日，2025年，2月5日（2）扩充计算机语言，使其具有图形生成和处理的功能，如： TurboPascal、TurboC，AutoLisp等。 特点：简练、紧凑、执行速度快，但可移植性差。（3）专用图形系统，如：AUTOCAD、3DSMAX特点：效率高，但系统开发量大，可移植性差。 图形软件发展及软件标准形成第一章绪论第31页，共73页，星期日，2025年，2月5日发展历程诸侯割据标准讨论标准形成图形软件发展及软件标准形成第一章绪论第32页，共73页，星期日，2025年，2月5日第一章绪论1、基本概念2、发展历史3、应用与研究前沿4、研究内容简述5、本章小结第一章绪论第33页，共73页，星期日，2025年，2月5日图形用户界面介于人与计算机之间，人与机器的通信，人机界面（HCI）：软件＋硬件发展：由指示灯和机械开关组成的操纵界面→由终端和键盘组成的字符界面（80年代）→由多种输入设备和光栅图形显示设备构成的图形用户界面（GUI）（90年代）：PC，工作站，WIMP(W-windows、I-icons、M-menu、P-pointingdevices)界面，所见即所得→VR技术（发展方向）第一章绪论第34页，共73页，星期日，2025年，2月5日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、最活跃的应用领域飞机、汽车、船舶的外形的设计发电厂、化工厂等的布局土木工程、建筑物的设计电子线路、电子器件的设计设计结果直接送至后续工艺进行加工处理，如波音777飞机的设计和加工过程；我国战斗机FC－1的设计也采用了这种方法。第一章绪论第35页，共73页，星期日，2025年，2月5日奥迪效果图和线框图第一章绪论第36页，共73页，星期日，2025年，2月5日基于工程图纸的三维形体重建定义：从二维信息中提取三维信息，通过对这些信息进行分类、综合等一系列处理，在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体，恢复形体的点、线、面及其拓扑关系，从而实现形体的重建优势：可以做装配件的干涉检查、以及有限元分析、仿真、加工等后续操作，代表CAD技术的发展方向计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）第一章绪论第37页，共73页，星期日，2025年，2月5日工程图及其三维重建结果1第一章绪论第38页，共73页，星期日，2025年，2月5日工程图及其三维重建结果2第一章绪论第39页，共73页，星期日，2025年，2月5日可视化科学计算可视化(ScientificVisualization)海量的数据使得人们对数据的分析和处理变得越来越难，用图形来表示数据的迫切性与日俱增1986年，美国科学基金会（NSF）专门召开了一次研讨会，会上提出了“科学计算可视化（VisualizationinScientificComputing）”科学计算可视化广泛应用于医学、流体力学、有限元分析、气象分析当中第一章绪论第40页，共73页，星期日，2025年，2月5日在医学领域，可视化有着广阔的发展前途是机械手术和远程手术的基础将医用CT扫描的数据转化为三维图象，帮助医生判别病人体内的患处由CT数据产生在人体内漫游的图象可视化的前沿与难点可视化硬件的研究实时的三维体绘制体内组织的识别分割——Segmentation第一章绪论第41页，共73页，星期日，2025年，2月5日真实感图形实时绘制与自然景物仿真计算机中重现真实世界的场景叫做真实感绘制真实感绘制的主要任务是模拟真实物体的物理属性，简单的说就是物体的形状，光学性质，表面的纹理和粗糙程度，以及物体间的相对位置，遮挡关系等等第一章绪论第42页，共73页，星期日，2025年，2月5日光照模型简单光照模型局部光照模型整体光照模型绘制方法光线跟踪辐射度加速