哈尔滨工业大学：《计算机图形学》第1章 图形学绪论

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计算机图形学 第一章 绪论 苏小红 计算机学院

教材: 李东,孙长嵩,苏小红,计算机图形学实用 教程,人民邮电出版社,2004年7月

教材： 李东，孙长嵩，苏小红，计算机图形学实用 教程，人民邮电出版社，2004年7月

陈元琰,张晓竟,计算机图形学实用技术,科学出版社, 2000 ● David. Rogers著,石教英,彭群生等译, Procedural Elements for Computer Graphics(Second Edition) it 参算机图形学的算法基础,机械工业出版社,2002 孙家广,杨长贵,计算机图形学,清华大学出版社,1995 唐荣锡,汪嘉业,彭群生,汪国昭,计算机图形学教程 修订版),科学出版社,2000 Donald hearn,M. Pauline baker,计算机图形学,电子 工业出版社,1998 ·齐东旭,计算机动画原理与应用,科学出版社,1998

参 考 书 陈元琰，张晓竟，计算机图形学实用技术，科学出版社， 2000 David F. Rogers 著，石教英，彭群生等译，Procedural Elements for Computer Graphics (Second Edition)计 算机图形学的算法基础，机械工业出版社，2002 孙家广，杨长贵，计算机图形学，清华大学出版社，1995 唐荣锡，汪嘉业，彭群生，汪国昭，计算机图形学教程 （修订版），科学出版社，2000 Donald Hearn, M. Pauline Baker, 计算机图形学，电子 工业出版社，1998 齐东旭，计算机动画原理与应用，科学出版社，1998

什么是计算机图形学 研究内容 第1章绪论 与相关学科的关系 发展简史 应用领域 交互式计算机图形处理系统

第 1 章 绪 论 应用领域 与相关学科的关系 发展简史 研究内容 什么是计算机图形学 交互式计算机图形处理系统

Computer Graphics(CG) 计算机图形学是研究怎样用计 么算机生成、处理和显示图形的一门 学科。 是计算机图 国际标准化组织(ISO的定义 计算机图形学是研究通过计算机将 数据转换为图形,并在专门显示设备上 显示的原理、方法和技术的学科。 它是建立在传统的图学理论、应用数 学和计算机科学基础上的一门边缘学科

什 么 是 计 算 机 图 形 学 Computer Graphics (CG) 计算机图形学是研究怎样用计 算机生成、处理和显示图形的一门 学科。 国际标准化组织(ISO)的定义： 计算机图形学是研究通过计算机将 数据转换为图形，并在专门显示设备上 显示的原理、方法和技术的学科。 它是建立在传统的图学理论、应用数 学和计算机科学基础上的一门边缘学科

图形的构成要素 广义的概念 ·几何要素——几何属性 点、线、面、体 非几何要素—视觉属性 明暗、灰度、色彩、纹理、透明性 线型、线宽

图形的构成要素 广义的概念 几何要素——几何属性 ◼ 点、线、面、体 非几何要素——视觉属性 ◼ 明暗、灰度、色彩、纹理、透明性、 线型、线宽

计算机对图形数据处理的硬件和软件 研 究·围绕着生成、表示物体的图形的 内准确性>真实性>实时性 容算法可大致分为以下几类:

研 究 内 容 计算机对图形数据处理的硬件和软件 围绕着生成、表示物体的图形的 准确性->真实性->实时性 算法可大致分为以下几类：

基于图形设备的基本图形元素的生成算法 图形的变换和裁剪 自由曲线和曲面—计算几何 真实感图形的生成算法 三维几何造型技术 山、水、花、草、树木、云、烟、火焰、雪 景等模糊复杂景物的生成- 分形几何 三维或高维数据场的可视化 图形的并行处理 虛拟现实环境—实时交互式三维图形处理

基于图形设备的基本图形元素的生成算法 图形的变换和裁剪 自由曲线和曲面——计算几何 真实感图形的生成算法 三维几何造型技术 山、水、花、草、树木、云、烟、火焰、雪 景等模糊复杂景物的生成——分形几何 三维或高维数据场的可视化 图形的并行处理 虚拟现实环境——实时交互式三维图形处理

图像处理 图像 计 关 机图形学 模式识别 CAD/CAM 计算机艺术 特征数据 计算机动画 几何模型 关系 计算机视觉 计算几何

与相关学科的关系 图像处理 计算机图形学 模式识别 图 像 计算几何 特 征 数 据 几 何 模 型 CAD/CAM 计算机艺术 计算机动画 计算机视觉

>准备阶段(50年代) >1950年,MIT,第一台图形显示器,旋风I号 ( Whirlwind I)计算机的附件,类似于示波器的阴 极射线管(CRT 到50年代末期,MT林肯实验室在“旋风”计 发展简史 算机上开发SAGE空中防御系统,光笔,交互式 图形生成技术。 >发展阶段(60年代) MT林肯实验室的 E. Sutherland发表了一篇题 为“ Sketchpad:一个人机通信的图形系统”的博 士论文,首次使用 Computer Graphics术语。计算。 机图形学之父 >60年代中期,美国MT、通用汽车公司、贝尔 电话实验室、洛克希德飞机公司、法国雷诺汽车 公司、英国剑桥大学 随机扫描显示器

发 展 简 史 ➢准备阶段（50年代） ➢1950年， MIT，第一台图形显示器 ，旋风I号 (Whirlwind I)计算机的附件，类似于示波器的阴 极射线管 (CRT) 。 ➢到50年代末期，MIT林肯实验室在“旋风”计 算机上开发SAGE空中防御系统，光笔，交互式 图形生成技术。 ➢发展阶段（60年代） ➢MIT林肯实验室的I.E.Sutherland发表了一篇题 为“Sketchpad:一个人机通信的图形系统”的博 士论文，首次使用Computer Graphics术语。计算 机图形学之父。 ➢60年代中期，美国MIT、通用汽车公司、贝尔 电话实验室、洛克希德飞机公司、法国雷诺汽车 公司、英国剑桥大学 ➢随机扫描显示器