计算机图形学 Computer Graphics 图形学概论
图形学概论—研究内容 1. 计算机图形学概念 Graph Image 利用计算机表示、计算、处理、显示图形的学科。 设计阶段 实现阶段 2 2 图形学概论—研究内容 1. 计算机图形学概念 Graph Image 利用计算机表示、计算、处理、显示图形的学科。 设计阶段 实现阶段 发展趋势 经典描述 Image 抽取特征
3 3 图形学概论—研究内容 2. 图形的分类
4 4 图形学概论—研究内容 2. 图形的分类
5 5 图形学概论—研究内容 2. 图形的分类——线框图形 三视图 等高线图 线框图 图形要素：表述形状的点、线、面、体等几何要素。
6 6 图形学概论—研究内容 2. 图形的分类——真实感图形 光照 材质 纹理 图形要素：反映物体表面属性或材质的灰度、颜色等非几何要素
图形学概论—研究内容 3. 图形的表示方法 (1) 参数方法——设计阶段 数学模型 形状参数 7 7 图形学概论—研究内容 3. 图形的表示方法 (1) 参数方法——设计阶段 数学模型 形状参数 (color, linestyle, linewidth) 属性参数
8 8 图形学概论—研究内容 3. 图形的表示方法 (2) 点阵法——实现阶段 pixel(x,y,color)
图形学概论—研究内容 4. 计算机图形学的研究内容 图形的输入 图形的处理 图形的生成和输出 显示 x2+y2=R2 输出 处理 输入 9 4. 计算机图形学的研究内容 显示 图形的输入 图形的处理 图形的生成和输出 处理 输入 x2+y2=R2 输出
10 10 图形学概论—研究内容 5. 计算机图形学的主要目标
11 11 图形学概论—研究内容 5. 计算机图形学的主要目标
12 12 图形学概论—研究内容 5. 计算机图形学的主要目标 模型的设计与构建 实现系统交互 绘制模型技术 图像保存技术
图形学概论—研究内容 6. 计算机图形学及相关学科之间的关系 数字图像 数学模型几何模型 图像变换 模型变换 (图像处理) (计算几何) 13 13 图形学概论—研究内容 6. 计算机图形学及相关学科之间的关系 数字图像 计算机图形学(图像生成) 数学模型几何模型 图像变换 (图像处理) 模型变换 (计算几何) 计算机视觉(模型特征提取)
14 14 图形学概论—研究内容 6. 计算机图形学及相关学科之间的关系
15 15 图形学概论—研究内容 6. 计算机图形学及相关学科之间的关系
16 图形学概论—发展历程 线框图 填充图 明暗着色 线框图、填充图、明暗着色、环境映照、凹凸纹理 环境映照 凹凸纹理
图形学概论—发展历程 二十世纪五十年代1950s 平板式 绘图仪 滚筒式 绘图仪 17 17 旋风Ⅰ号 Whirlwind SAGE空中防御体系 滚筒式 绘图仪
图形学概论—发展历程 二十世纪六十年代1960s Ivan E. Sutherland Computer Graphics 18 18 图形学概论—发展历程 二十世纪六十年代1960s Ivan E. Sutherland 《Sketchpad: 一个人机交互通信的图形系统》 Pierre Bezier Bezier曲线、曲面理论 Steven A. Coons 提出超限差值的曲面造型新思想 Computer Graphics CG之父 Computer Aided Geometric Design CAGD先驱 图形学最高奖以Coons名字命名
图形学概论—发展历程 二十世纪七十年代1970s Algorithm 区域填充 裁剪 消隐 ACM (美国计算机协会) 核心图形系统(CGS) ISO (国际标准化组织) 计算机图形接口(CGI) 计算机图形元文件标准(CGM) 计算机图形核心系统(GKS) 面向程序员的层次交互图形标准(PHIGS) 产品模型数据交换标准(STEP)
20 图形学概论—发展历程 二十世纪八十年代1980s—— 用Whitted光照模型 多重漫反射效果图
21 图形学概论—应用 1. 计算机辅助设计与制造
22 图形学概论—应用 1. 计算机辅助设计与制造 网络环境下 计算机协同工作
23 图形学概论—应用 2. 科学计算可视化 data
图形学概论—应用 3. 真实感图形——经典真实感图形 加速算法 自适应深度控制 包围盒及层次结构 三维DDA算法 空间八叉树部分技术 简单 24 图形学概论—应用 3. 真实感图形——经典真实感图形 自适应深度控制 包围盒及层次结构 三维DDA算法 空间八叉树部分技术 加速算法 简单 局部 整体 光线跟踪 辐射度
25 图形学概论—应用 3. 真实感图形——实时绘制 清华大学 自然景物平台生产的野外场景 辽宁工程技术大学 自由女神像
26 图形学概论—应用 4. 图形用户界面 photoshop Visual studio
27 图形学概论—应用 5. 动画、艺术、…… 恐龙 海底总动员
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