浙江大学计算机学院：《计算机图形学》课程教学资源（PPT课件）第一章 绪论

计犷机图形学 浙江大学计算机学院 E-mail:jsjtxx@dlczju.edu.cn 2021/1/21

2021/1/21 1 计算机图形学 浙江大学计算机学院 E-mail: jsjtxx@dlc.zju.edu.cn

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 2021/1/21

2021/1/21 2 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

教材或参考书 ■教材 ■倪明田等,“计算机图形学”,北京大学出版社, 1999。 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 Donald hearn m. pauline baker computer Graphics( C Version)", Prentice Hall, 1997 James d. Foley, andries van Dam etc Introduction to Computer Graphics", Addison lesley, 1996 Siggraph 2021/1/21

2021/1/21 3 教材或参考书： ◼ 教材 ◼ 倪明田等，“计算机图形学”，北京大学出版社， 1999。 ◼ 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 。 ◼ Donald Hearn, M. Pauline Baker ,“Computer Graphics (C Version)”, Prentice Hall , 1997. ◼ James D. Foley, Andries van Dam etc., “Introduction to Computer Graphics”, Addison￾Wesley, 1996 ◼ Siggraph

第一章绪论 1.1研究内容 12发展历史 1.3计算机图形学的应用及研究前沿 2021/1/21

2021/1/21 4 第一章 绪论 1.1 研究内容 1.2 发展历史 1.3 计算机图形学的应用及研究前沿

1.1研究内容 图形学所研究的内容 何谓图形 构成图形的要素 图形的两种表示法 2021/1/21

2021/1/21 5 1.1 研究内容 图形学所研究的内容 何谓图形 构成图形的要素 图形的两种表示法

什么是计算机图形学 n定义: 计算机图形学是研究怎样用数字计算机生成、 处理和显示图形的一门学科。 ■图形主要分为两类: 基于线条信息表示的,如工程图、等高线 地图、曲面的线框图等 明暗图( Shading),也就是通常所说的真 实感图形 2021/1/21

2021/1/21 6 什么是计算机图形学 ◼ 定义： 计算机图形学是研究怎样用数字计算机生成、 处理和显示图形的一门学科。 ◼ 图形主要分为两类： ◼ 基于线条信息表示的，如工程图、等高线 地图、曲面的线框图等 ◼ 明暗图(Shading)，也就是通常所说的真 实感图形

什么是图形 图形:计算机图形学的研究对象 能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对 象 包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法 描述的图形等等 ■构成图形的要素 几何要素:刻画形状的点、线、面、体等几 何要素 非几何要素:反映物体表面属性或材质的灰 度颜色等非几何要素。 2021/1/21 7

2021/1/21 7 什么是图形 ◼ 图形：计算机图形学的研究对象 ◼ 能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对 象 ◼ 包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法 描述的图形等等 ◼ 构成图形的要素 ◼ 几何要素：刻画形状的点、线、面、体等几 何要素 ◼ 非几何要素：反映物体表面属性或材质的灰 度颜色等非几何要素

表示图形的方法 ①点阵法。枚举出图形中所有的点来表 示图形,强调图形由点构成,及其点的 属性(颜色):像素图或图象。 ②参数法:由图形的形状参数和属性参 数来表示图形,简称图形 形状参数:方程或分析表达式的系数, 线段的端点坐标等。 属性参数:颜色、线型等 2021/1/21

2021/1/21 8 表示图形的方法 ◼ ①点阵法。枚举出图形中所有的点来表 示图形，强调图形由点构成，及其点的 属性（颜色）：像素图或图象。 ◼ ②参数法：由图形的形状参数和属性参 数来表示图形，简称图形 ◼ 形状参数：方程或分析表达式的系数， 线段的端点坐标等。 ◼ 属性参数：颜色、线型等

图形与图象 ■两个概念间的区别越来越模糊 区别: ■图象纯指计算机内以位图( Bitmap)形式存在 的灰度信息 图形含有几何属性,或者说更强调场景的几 何表示,是由场景的几何模型和景物的物理 属性共同组成的 2021/1/21

2021/1/21 9 图形与图象 ◼ 两个概念间的区别越来越模糊 ◼ 区别： ◼ 图象纯指计算机内以位图(Bitmap)形式存在 的灰度信息 ◼ 图形含有几何属性，或者说更强调场景的几 何表示，是由场景的几何模型和景物的物理 属性共同组成的

d bN Graphics与 Image对比 graphIcs Image 1.数据量很少 数据量很大 2.有结构,便于编辑修改 无结构,不便于编辑修改 3.能准确表示3D景物,易于生成所需的3D景物的信息巳部分丢失,很难生 不同视图 成不同的视图 4.生成视图需要复杂的计算 生成视图不需要复杂的计算 5.自然景物的表示很困难 自然景物的表示不困难 6.国际标准:GKS, PHIGS, OpengL,国际标准: WMF VRML. CGMSTEP JBIGJPEG.IPI/MIF: TIFF 编辑软件(绘图软件): 编辑软件(图象处理软件): AutoCad CorelDRAW Photoshop, Photostyler 2021/1/21

2021/1/21 10 Graphics与Image的对比 1. 数据量很少 数据量很大 2. 有结构，便于编辑修改 无结构，不便于编辑修改 3. 能准确表示 3D 景物，易于生成所需的 不同视图 3D 景物的信息巳部分丢失，很难生 成不同的视图 4. 生成视图需要复杂的计算 生成视图不需要复杂的计算 5. 自然景物的表示很困难 自然景物的表示不困难 6. 国 际 标 准 ： GKS,PHIGS,OpenGL, WMF,VRML; CGM,STEP, 国际标准： JBIG,JPEG,IPI/IIF;TIFF 7. 编辑软件(绘图软件): AutoCAD,CorelDRAW 编辑软件(图象处理软件)： Photoshop,Photostyler graphics image