計算機圖形學(xué)課件第一章引言

計算機圖形學(xué)課件第一章引言第一頁，共十九頁，2022年，8月28日課時安排：30

使用教材：

計算機圖形學(xué)基礎(chǔ)陳傳波陸楓編著機械工業(yè)出版社

參考書：計算機圖形學(xué)基礎(chǔ)孫家廣著清華大學(xué)出版社計算機圖形學(xué)的算法基礎(chǔ)石教英譯機械工業(yè)出版社第二頁，共十九頁，2022年，8月28日教學(xué)要求■了解圖形系統(tǒng)的框架及其涉及的軟件、硬件技術(shù)；■了解圖形學(xué)的基本問題，掌握圖形學(xué)的基本概念、方法與算法；■對與圖形相關(guān)的應(yīng)用及當(dāng)前的研究熱點有一個初步認(rèn)識；■具有一定實踐體會和相關(guān)的編程能力。

第三頁，共十九頁，2022年，8月28日課程內(nèi)容■概論■計算機圖形設(shè)備■交互式技術(shù)■幾何造型技術(shù)■基本圖形生成算法■二維圖形變換及二維觀察■三維圖形變換及三維觀察■曲線和曲面、真實感圖形顯示第四頁，共十九頁，2022年，8月28日第1章引言主要內(nèi)容：

?什么是計算機圖形學(xué)？

?計算機圖形學(xué)研究的對象是什么？

?計算機圖形處理系統(tǒng)的構(gòu)造？第五頁，共十九頁，2022年，8月28日1.1計算機圖形學(xué)及其相關(guān)概念■計算機圖形學(xué)（ComputerGraphics）計算機圖形學(xué)是研究怎樣利用計算機來顯示、生成和處理圖形的原理、方法和技術(shù)的一門學(xué)科。第六頁，共十九頁，2022年，8月28日■計算機圖形學(xué)的研究對象——圖形通常意義下的圖形：能夠在人的視覺系統(tǒng)中形成視覺印象的客觀對象都稱為圖形。

圖形的要素有：幾何要素和非幾何要素。計算機圖形學(xué)中所研究的圖形：從客觀世界物體中抽象出來的帶有顏色及形狀信息的圖和形。第七頁，共十九頁，2022年，8月28日■圖形的表示GraphicsImage點陣法：用具有顏色信息的點陣來表示圖形的一種方法。（Image）參數(shù)法：以計算機中所記錄圖形的形狀參數(shù)與屬性參數(shù)來表示圖形的一種方法。（Graphics）第八頁，共十九頁，2022年，8月28日■與計算機圖形學(xué)相關(guān)的學(xué)科

計算機圖形學(xué)試圖從非圖象形式的數(shù)據(jù)描述來生成（逼真的）圖象。

數(shù)字圖象處理旨在對圖象進行各種加工以改善圖象的視覺效果。

計算機視覺是研究用計算機來模擬生物外顯或宏觀視覺功能的科學(xué)和技術(shù)。

第九頁，共十九頁，2022年，8月28日特征數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計算機圖形學(xué)計算機視覺圖象信號數(shù)字圖象處理圖1-1圖形圖象處理相關(guān)學(xué)科間的關(guān)系第十頁，共十九頁，2022年，8月28日1.2計算機圖形學(xué)的發(fā)展

計算機圖形學(xué)的確立■醞釀期（50年代）■萌芽期（60年代）■發(fā)展期（70年代）■普及期（80年代）■提高增強期（90年代）第十一頁，共十九頁，2022年，8月28日

1.2.2硬設(shè)備的發(fā)展■圖形顯示設(shè)備60年代中期，隨機掃描的顯示器60年代后期，存儲管式顯示器70年代中期，光柵掃描的圖形顯示器。目前正向著小型化、低電壓、數(shù)字化方向發(fā)展第十二頁，共十九頁，2022年，8月28日■圖形硬拷貝設(shè)備打印機繪圖儀■圖形輸入設(shè)備二維圖形輸入設(shè)備三維圖形輸入設(shè)備第十三頁，共十九頁，2022年，8月28日1.2.3圖形軟件的發(fā)展及軟件標(biāo)準(zhǔn)的形成■圖形軟件的發(fā)展開放式、高效率、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、學(xué)科交叉

■圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備無關(guān)、與應(yīng)用無關(guān)、具有較高性能第十四頁，共十九頁，2022年，8月28日■近二十年中，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO已經(jīng)批準(zhǔn)和正在討論的與計算機圖形有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有：

GKS、GKS-3D、PHIGS、CGM、

CGI、IGES、STEP■事實標(biāo)準(zhǔn) 如SGI的OpenGL，微軟的DirectX，Adobe的Postscript等第十五頁，共十九頁，2022年，8月28日1.3計算機圖形學(xué)的應(yīng)用⒈計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）⒉計算機輔助繪圖⒊計算機輔助教學(xué)（CAI）⒋辦公自動化和電子出版技術(shù)⒌計算機藝術(shù)⒍在工業(yè)控制及交通方面的應(yīng)用⒎在醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用⒏圖形用戶界面第十六頁，共十九頁，2022年，8月28日1.4計算機圖形系統(tǒng)

1.4.1計算機圖形系統(tǒng)的功能圖1-2圖形系統(tǒng)基本功能框圖顯示器交互輸出計算輸入存貯數(shù)據(jù)庫圖形輸出設(shè)備圖形輸入設(shè)備第十七頁，共十九頁，2022年，8月28日

1.4.2計算機圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖形硬件圖形軟件圖形應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖形應(yīng)用軟件圖形支撐軟件圖形計算機平臺圖形設(shè)備圖形系統(tǒng)圖1-3計算機圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第十八頁，共十九頁，2022年，8月28日1.5