图形学理论论文
关于计算机图形学的期末论文
关于计算机图形学的期末论文计算机图形属于一门计算机技术,计算机图形学是一种使用数学算法把二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
下面是店铺为大家整理的关于计算机图形学的论文,希望能对大家有所帮助计算机图形学的论文篇一:《关于计算机图形学的发展及应用探究》【摘要】计算机图形学经过三十多年的发展,在计算机艺术、计算机动画、自然景物仿真、图形实时绘制的方面都有很大程度的成就。
图形学发展速度很快,并且已经成为一门独立的学科,应用前景非常广阔,本文就计算机图形学的发展及应用研究探讨,希望能帮助有所需要的人。
【关键词】计算机图形学;发展状况;应用什么是计算机图形学?简单地说,计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
计算机图形学又称CG,计算机图形学研究的是如何在计算机环境下生成图形、处理图形、显示生成图形的一门学科,其基本构成是逐步实现对图形的处理和设计工作。
计算机图形学研究的内容极其繁多,如曲线曲面建模、图像制作指标、人机交换系统、计算机的硬件系统、风景渲染、电子动画、图形交换技术、真实感图形显示算法、虚拟现实、图形硬件等。
随着该项技术的不断发展,它在计算机科学中最为活跃的分支之一,并得到广泛的应用。
现在介绍计算机图形学的研究内容、发展历史、应用和图形学前沿的方向。
一、计算机图形学的发展史20世纪50年代,第一台拥有图形显示技术的计算机在美国麻省理工学院诞生,该显示器只能显示一些简单的图形。
在50年代,只有电子管计算机,用机器语言编程,主要应用于科学计算,为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。
1962年,MIT林肯实验室的I-van.E.Sutherland发表一篇博士论文,他在论文中首次使用了计算机图形学“ComputerGraphics”这个术语,确定了计算机交互图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位。
到20世纪70年代,光栅图形学迅速发展,区域填充、裁剪、消隐等基本图形的概念及其相应算法纷纷诞生,使得图形学得到了广泛的应用。
大学计算机图形学与多媒体技术期末结课论文
大学计算机图形学与多媒体技术期末结课论文计算机图形学和多媒体技术是现代计算机科学与技术领域不可或缺的技术之一,尤其在如今信息爆炸的时代,为了更好地应对未来数字化世界的发展,我们需要掌握这些技术。
本文将介绍计算机图形学和多媒体技术的概念及其应用,重点讨论图形学和多媒体在游戏、影视动画、虚拟现实等领域中的应用。
一、计算机图形学计算机图形学是指研究人类视觉系统和计算机图形处理系统之间的信息交互。
图形学的主要作用有:设计和开发图形界面、创建动画和模拟环境、可视化设计、计算几何、计算拓扑等。
在游戏、影视动画、虚拟现实等领域中,图形学扮演着重要的角色。
1. 游戏中的图形学游戏是图形学的一个重要应用领域。
图形学技术在游戏中主要用于场景渲染和动画设计。
游戏场景的渲染需要用到光照、纹理、阴影、反射等效果,这需要运用到计算机图形学的相关知识。
而动画设计则需要用到骨骼动画、插值动画等技术,这些技术都是基于计算机图形学的。
2. 影视动画中的图形学影视动画是另一个图形学的重要应用领域。
在电影、电视剧等影视作品中,图形学技术被广泛应用于角色设计、场景设计和特效制作等。
例如,绿幕技术就是一种用于合成背景的图形学技术。
3. 虚拟现实中的图形学虚拟现实是虚拟世界与现实世界的结合,是一个基于计算机科学、计算机图形学、计算机视觉等技术的全新领域。
虚拟现实技术需要用到头戴式显示器、手柄等设备,通过显示器展示虚拟的图像和影像,使得用户感受到身临其境的体验。
二、多媒体技术多媒体技术指的是将图像、声音、文字等信息结合起来,用于存储、处理和传输一种信息的技术。
多媒体技术主要包括音频、视频、图像处理、数据压缩等方面。
1. 音频处理音频处理是多媒体技术的一个分支,包括音频编码、音频识别、音频合成等技术。
在音乐、电台、广告等领域,音频处理技术都有广泛的应用。
2. 视频处理视频处理是指对视频、影像等图像进行调整、编辑、处理等操作。
视频处理技术主要用于影视后期制作、视频教学、虚拟现实等领域。
三维建模论文
三维建模论文摘要三维建模是计算机图形学中的重要研究领域,广泛应用于虚拟现实、游戏开发、工程设计等领域。
本论文将介绍三维建模的基本概念和技术,并重点讨论了三维建模在虚拟现实应用中的关键作用。
同时,论文还介绍了一种基于深度学习的三维建模方法,在提高建模效率和准确性上具有较好的表现。
实验结果表明,该方法可以大大简化三维建模的过程,提高建模质量,为虚拟现实领域提供了有力的支持。
1. 引言随着虚拟现实技术的不断发展,对高质量三维模型的需求日益增加。
三维建模是将实际物体或环境转化为计算机可识别的三维模型的过程,是虚拟现实应用中不可或缺的关键技术。
传统的三维建模方法包括手工建模和计算机辅助设计,但都需要耗费大量的时间和精力。
因此,研究高效而准确的三维建模方法对于虚拟现实的发展具有重要意义。
2. 三维建模的基本概念三维建模是通过一系列的数学算法和计算机技术将实际的三维物体或场景转化为计算机可识别的模型。
三维建模的基本概念包括点、线、面和体素。
点是空间中的一个位置,线是由两个点连接而成的路径,面是由多个点或线连接而成的平面,而体素则是三维空间中一个体积的表示。
通过对这些基本概念的组合和变换,可以构建出复杂的三维模型。
3. 三维建模的关键技术在三维建模过程中,一些关键技术被广泛应用,包括扫描和捕捉、建模软件、纹理映射和渲染等。
扫描和捕捉技术用于将实际的物体或场景转化为三维模型的数据,可以通过光学扫描仪、摄像机等设备进行数据采集。
建模软件提供了一系列的工具和功能,可以帮助用户进行模型的创建和编辑。
纹理映射技术用于将二维图像映射到三维模型表面,以增加模型的真实感。
渲染技术可以将模型表面的属性,如光照和材质等信息呈现出来,使模型更加逼真。
4. 三维建模在虚拟现实中的应用虚拟现实是一种通过计算机生成的模拟环境,用户可以通过特殊的设备,如头戴式显示器、手柄等与模拟环境进行交互。
三维建模在虚拟现实中起到了至关重要的作用。
在虚拟现实游戏中,通过三维建模可以创建逼真的游戏场景和角色,增加游戏的沉浸感。
几何图形数学论文2400字_几何图形数学毕业论文范文模板
几何图形数学论文2400字_几何图形数学毕业论文范文模板几何图形数学论文2400字(一):探索初中数学几何图形教学的有效途径论文摘要:数学是学习生涯中一门非常重要的学科,它陪伴广大学子一直从幼儿园到就业,我们生活中的点点滴滴都有数学相伴。
所以学好数学是每一个学生都应该为之努力的事,教好数学也是每一位数学教师的重任。
几何图形在数学中占有不可替代的重要地位,对于一些逻辑思维相对较差的学生来说,不免是一个坎,本文主要围绕初中数学中的几何数学进行论述,简要分析一些几何图形教学的有效途径。
關键词:初中数学;几何图形;教学;有效途径教育事业一直是我国非常重视的一大领域,我国的课程标准也一直不断的在更新完善中,国家以及教育工作者们也一直都在为教育事业的不断发展而不断努力着。
数学作为一门逻辑性非常强的学科,曾一度难倒了各个学习阶段的广大学子,因其具有浓厚的逻辑思维性和观察分析性,所以要求学生要具有良好的逻辑思维能力和观察力。
几何图形的学习主要包括概念、作图和推理三部分,其本身比较枯燥乏味,对于思维敏捷的学生来说学习这部分内容是非常轻松的,但对于一部分学生来说根本就是一个难以跨越的鸿沟。
其实,在教学过程中除了需要学生努力学习,教师的教学方法也是至关重要的一部分。
一、现如今几何教学方法存在的问题我们大家都应该清楚我国很多教师在教学模式中采用的仍是灌输式的教学,教师仅仅通过口述教材中的定义、概念等,让学生单方面的“囫囵吞枣”式的记住所学的知识。
概念、定义等都知识片面的概述,仅仅记住其表面的意思是远远不够的,因为只是记住这些知识学生在遇到问题时并不能自主的将其延伸到问题中,也没有将这些概念应用到问题中的意识。
教师并不仅仅是知识的“搬运工”,也应该是学生学习的引导者、领航者。
几何问题内容抽象,对于空间想象能力稍差的学生来说,其想象力和逻辑思维很容易受到限制,在遇到证明题时根本无从下手。
如果教师在教学过程中没能有效的引导和锻炼其逻辑思维能力,将出现学生不能正确的将知识运用其中和逻辑思维不能灵活转换等问题,部分学生甚至出现缺乏自信,自暴自弃等恶心循环的状态。
图形学论文
计算机图形学论文计科<1>班鞠智明2010105101161计算机图形学的发展简史1950年,第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MAT)旋风I号(Whirlwind 1)计算机的附件诞生了。
该显示器用1个类似于示波器的阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形。
1958年美国Caleomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪,GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。
在整个50年代,只有电子管计算机,用机器语言编程,主要应用于科学计算,为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。
计算机图形学处于准备和酝酿时期,并称之为:“被动式”图形学。
到50年代末期,MIT的林肯实验室在“旋风”计算机上开发SAGE空中防御体系,第一次使用了具有指挥和控制功能的CRT显示器,操作者可以用笔在屏幕上指出被确定的目标。
与此同时,类似的技术在设计和生产过程中也陆续得到了应用,它预示着交互式计算机图形学的诞生。
1962年,MIT林肯实验室的Ivan E.Sutherland发表了1 .篇题为“Sketchpad:一个人机交互通信的图形系统”的博士论文,他在论文中首次使用了计算机图形学“Computel" Gmphics”这个术语,证明了交互计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域,从而确定了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位。
他在论文中所提出的一些基本概念和技术,如交互技术、分层存储符号的数据结构等至今还在广为应用。
1964年M1T的教授Steven Coons提出了被后人称为超限插值的新思想,通过插值4条任意的边界曲线来构造曲面。
同在60年代早期,法国雷诺汽车公司的工程师Pierre lezier 发展了1套被后人称为ezieBr曲线、曲面的理论,成功地用于几何外形设计,并开发了用于汽车外形设计的UNISURF系统。
Coons方法和Bezier 方法是CAGD最早的开创性工作。
微分几何在计算机图形学中的应用
微分几何在计算机图形学中的应用微分几何是数学中的一个分支,它研究的是曲线、曲面等几何对象的性质和变化规律。
而计算机图形学是利用计算机来生成、处理和显示图像的学科。
微分几何在计算机图形学中的应用正是利用微分几何的理论和方法来解决图形学中的一些问题。
本文将从几何建模、曲面重构、曲线插值和形状分析等方面介绍微分几何在计算机图形学中的应用。
一、几何建模几何建模是计算机图形学中的一个重要研究方向,它涉及到如何用数学方法来描述和表示三维物体的形状。
微分几何中的曲线和曲面的理论为几何建模提供了重要的工具。
例如,通过对曲线的参数化表示和曲面的参数化表示进行研究,可以将三维物体表示为一系列曲线和曲面的组合,从而实现对物体形状的精确描述和建模。
二、曲面重构曲面重构是计算机图形学中的一个重要问题,它涉及到如何从离散的点云数据中恢复出连续的曲面。
微分几何中的曲面理论可以为曲面重构提供重要的参考。
例如,通过对点云数据进行曲面拟合和曲面重建,可以实现对离散数据的平滑化和连续化,从而得到更加精确和真实的曲面表示。
三、曲线插值曲线插值是计算机图形学中的一个基本问题,它涉及到如何通过给定的数据点来构造一条平滑的曲线。
微分几何中的曲线理论可以为曲线插值提供重要的参考。
例如,通过对给定的数据点进行曲线拟合和曲线插值,可以实现对离散数据的平滑化和连续化,从而得到更加精确和真实的曲线表示。
四、形状分析形状分析是计算机图形学中的一个重要研究方向,它涉及到如何对物体的形状进行分析和描述。
微分几何中的曲率和法向量等概念可以为形状分析提供重要的工具。
例如,通过计算曲率和法向量等形状特征,可以实现对物体形状的分类、识别和比较,从而实现对物体形状的深入理解和分析。
总结起来,微分几何在计算机图形学中的应用涉及到几何建模、曲面重构、曲线插值和形状分析等方面。
通过利用微分几何的理论和方法,可以实现对图形学中的一些问题的精确描述和解决。
微分几何在计算机图形学中的应用不仅拓宽了微分几何的研究领域,也为计算机图形学的发展提供了重要的理论支持和实践应用。
分形理论及其应用_刘莹(学术论文)
收稿日期:2005-07-04;修订日期:2006-02-22作者简介:刘 莹(1957-),女,江西南昌人,博士生导师,教授,主要从事微机械与微摩擦学研究。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50275071);南昌大学科研基金项目(z02879)。
第24卷 第2期2006年4月江 西 科 学JI A NGX I SC I ENCEVo.l 24N o .2Apr .2006文章编号:1001-3679(2006)02-0205-05分形理论及其应用刘 莹,胡 敏,余桂英,李小兵,刘晓林(南昌大学机电工程学院,江西南昌 330029)摘要:分形理论是现代非线性科学中的一个重要的分支,是科学研究中一种重要的数学工具和手段。
介绍了分形理论的基本概念,给出了分形理论的重要参数分形维数的几种常见定义和计算方法。
重点介绍了分形理论在从自然科学到社会科学的各个领域,如工程技术、物理、化学、生物医学、材料科学、天文地理、经济管理、计算机图形学等学科领域的应用及其最新的进展情况。
最后,展望了分形理论的应用前景及其发展方向,提出分形理论将面临和有待解决的问题。
关键词:分形理论;分形维数;应用状况中图分类号:TB11;TH3;N 32 文献标识码:ATheory of Fractal and its ApplicationsL I U Y i n g ,HU M i n ,YU Gu-i y i n g ,LI X iao -bing ,L I U X iao -lin(M echan ical and E lectron i c Eng i neering Schoo,l N anchang U n i versity ,Ji angx i N anchang 330029PRC)Abst ract :Fracta l theor y is a branch of non li n ear science and an i m portant m eans for sc ience re -search.This paper introduces t h e basic concept and several calculati n g m ethods of fracta l d i m ension as a m ain para m eter of fractal theory .Pri m aril y ,it is summ arized that fractal t h eory have been used i nvarious fie l d s fr o m nat u re science to soc i a l science such as eng i n eer i n g ,physics ,che m istr y ,b i o m ed-i cine ,m aterial sc i e nce ,astrono m y and geography ,econo m y and m anage m en,t co m puter g raphics ,etc .In the end ,the foreg round and deve l o pm enta l orientation of fractal theory is prospected ,and proble m s i n face of fracta l theory is advanced.K ey w ords :Fractal theory ,Fracta l di m ension ,Applicati o n 分形理论作为一种新的概念和方法,正在许多领域开展应用探索。
计算机图形学论文选题
计算机图形学论文选题计算机图形学论文选题方向方向一:【计算机图形学概述】计算机图形学的发展及应用计算机图形学中二维与三维几何变换分析计算机图形学的进展及发展方向计算机图形学建模技术方向二:【图形生成】直线:DDA 画线算法、中点画线算法、Bresenham 画线算法圆弧:中点画圆算法、Bresenham 画圆算法图形生成填充方式二维图形生成图形生成过程中遮挡问题计算机图形生成算法的可视化基于几何关系的图形生成算法空间曲面图形生成和显示技术图形生成与图象处理中的仿射变换三维图形生成算法方向三:【区域填充】扫描线多边形填充算法、边填充算法、种子填充算法、圆域的填充区域填充算法的研究任意封闭图形区域填充算法压入区段端点的区域填充扫描线算法基于曲线积分的区域填充算法基于缝隙码的区域填充算法基于 Bresenham 算法的区域填充算法区域填充极点判别算法基于扫描线算法的区域填充上下扩展区向填充算法复杂区域的填充算法研究方向四:【图像色彩】计算机图形色彩处理物体表面色彩处理彩色体三维图形的体素绘制与仿真方向五:【裁剪与变换】图形变换的几何化图形变换和投影问题图形变换的光栅方法OpenGL 中的图形变换不同的图形变换分析不同坐标系之间的图形变换三维图形变换的统一矩阵三维图形的图形变换及其变换矩阵投影变换图形的裁剪与覆盖多边形窗口线裁剪算法具有拓扑关系的任意多边形裁剪算法基于 OpenGL 的三维窗口裁剪、拾取算法研究方向六:【曲线、曲面造型与建模】曲线:Hermite 曲线、n 次参数多项式曲线、Bezier 曲线、B 样条曲线曲面:Coons 曲面、Bezier 曲面、B 样条曲面图像的立体造型不规则多面体相交体积的逐级分解影像多视点建模方法三维几何模型分解方向七:【真实感图形】真实感图形绘制技术研究消隐算法隐藏线和面的消除网格曲面的消隐算法三维场景消隐算法透视图消隐算法参数曲面消隐算法三维有限元网格消隐算法光照模型光照模型与明暗处理物体光照模型建立梯度自适应光照模型物体自适应光照调节技术物体光照模型表面细节的凹凸映射三维模型光照与动态显示方法光线跟踪物体表面明暗效果基于曲线光线追踪的绘制算法动态光线跟踪算法与实现基于光线跟踪的碰撞检测技术物体造型及其环境图象的渲染技术光线追踪法生成真实感图形光线跟踪生成三维真实感景物三维真实感图形生成的关键技术高度真实感三维图形的计算机生成纹理映射基于四叉树的纹理映射基于结构的纹理合成基于 OpenGL 的纹理映射技术应用球面的纹理映射研究纹理映射在模型优化中的应用明暗处理和凸凹纹理映射技术研究实时曲面纹理及其光照效果的生成三维曲面实时纹理合成方向八:【OpenGL】OpenGL 实现二维(或三维)算法OpenGL 中的图形变换 OpenGL 实现真实感图形研究基于 OpenGL 的地形 3 维可视化研究基于 OpenGL 的交互式虚拟三维场景构建基于 OpenGL 的虚拟漫游技术研究 CAD 技术在交互系统中的应用方向九:【虚拟现实与可视化】虚拟现实技术的演变发展与展望自然现象的数据获取与模拟虚拟现实的技术系统构成虚拟现实的图形生成技术虚拟现实的建模方法虚拟现实中的可视化建模技术研究虚拟现实中基于图形与图象的混合建模三维实体内部可视化技术。
ui设计毕业论文
ui设计毕业论文摘要:本篇毕业论文主要研究了UI设计的相关理论、方法以及应用。
针对当前互联网时代对设计的高要求,探讨了UI设计在用户体验、可用性等方面的重要性,并提出了一些优化UI设计的实用技巧。
通过对相关案例的分析,本论文旨在为提升用户体验、改进产品设计提供一些指导和思路。
关键词:UI设计、用户体验、可用性、优化、技巧引言:随着互联网的迅猛发展,UI设计在产品设计中扮演着至关重要的角色。
一个好的UI设计不仅可以提升用户体验,还能够增加产品的竞争力和市场份额。
本论文将从理论和实践的角度出发,探讨UI设计的相关内容。
第一章 UI设计概述1.1 UI设计的定义UI设计是指用户界面设计,旨在提升用户体验,实现用户与产品之间的良好交互。
它包括视觉设计、交互设计和信息架构等方面。
1.2 UI设计的重要性良好的UI设计可以提高产品的可用性和用户满意度,从而增加产品的市场竞争力。
它还能够引导用户对产品进行正确的操作,提升用户的使用体验。
1.3 UI设计的发展历程UI设计起源于计算机图形学,随着互联网的发展逐渐演变为一门独立的学科。
在移动互联网时代,UI设计更加注重用户体验和用户情感的表达。
第二章 UI设计理论与方法2.1 用户体验设计用户体验设计是UI设计的核心内容之一,它注重如何让用户在使用产品时获得良好的感受。
通过用户研究、用户需求分析等手段,设计师可以有效改善产品的用户体验。
2.2 可用性设计可用性是指产品能够满足用户需求并且容易被使用的程度。
通过合理的布局、直观的操作方式等手段,设计师可以提高产品的可用性,让用户更加便捷地使用产品。
2.3 信息架构设计信息架构设计是指对产品中的信息进行合理的组织和分类,使用户可以迅速找到所需的信息。
通过合理的信息架构设计,用户可以快速准确地找到自己想要的内容,提高效率。
2.4 交互设计交互设计是指用户与产品之间的互动方式设计。
通过合理的交互设计,可以让用户更加方便地操作产品,并减少出错的可能性。
计算机图形与图像处理相关的论文
计算机图形与图像处理相关的论⽂ 伴随着计算机技术的不断发展,计算机图形学与图形图像处理技术逐渐成熟。
下⾯是店铺给⼤家推荐的计算机图形与图像处理相关的论⽂,希望⼤家喜欢! 计算机图形与图像处理相关的论⽂篇⼀ 《计算机图形学与图形图像处理技术浅析》 摘要:伴随着计算机技术的不断发展,计算机图形学与图形图像处理技术逐渐成熟。
计算机图形学与图形图像处理技术在现代各领域中的应⽤越来越重要,从⽽逐渐受到了⼈们的⼴泛关注。
本⽂通过分析计算机图形学的系统组成、功能以及应⽤领域等内容,详细分析了计算机图形学与图形图像处理技术的特点。
关键字:图形学图形图像处理技术 计算机技术在近年来的发展速度极为迅速,如今在各个领域中都应⽤了计算机技术。
从20世纪50年代开始,⼈们开始利⽤计算机技术处理图形,⽽随着计算机技术的不断发展与成熟,⼈们开始利⽤计算机技术处理图形与图像信息,随着这种图形与图像处理技术的不断成熟与完善,最终形成了备受⼈们重视的新型学科。
这种计算机图形学与图形图像处理技术的应⽤,对于各个领域的发展有很重要的意义,因此对计算机图形学与图形图像处理技术进⾏研究分析,对各领域的发展⾮常重要。
1 计算机图形学概述 1.1 计算机图形学的主要内容 计算机图形学中的研究内容包含了许多⽅⾯,其中包含了图形硬件、图形交互技术、曲⾯曲线建模、虚拟实现以及实物造型等。
这是⼀种利⽤数学算法将相应⼆维与三维图形转化到计算机中显⽰出来。
计算机图形学学科成⽴的主要⽬的是为了让计算机转换出来的图像更加的真实,⽽要让计算机转化的图形具备更强的真实感,就必须要建⽴图形描述场景的⼏何表⽰,从中计算出虚拟的光源、纹理以及材质属性产⽣的效果。
因此计算机图形学与⼏何设计学的联系⾮常紧密。
在计算机图形学中,主要的研究内容包括⼏何场景中的曲线曲⾯造型技术以及实体造型技术。
⽽由计算机转化出的图形,通常都需要对图形进⾏再⼀次的处理,因此计算机图形学与相应的图形图像处理技术需要紧密联系起来,这样才能够产⽣更好的图形真实感。
cad课程论文六篇
cad课程论文六篇cad课程论文范文1(一)与其他相关专业课程相融合,突出体现实践性服装CAD具有款式设计、结构设计、工艺设计、放码、排料等一系列模块,每一模块都有与之相对应的专业课程,作为应用性较强的工具,服装CAD要和专业课程相融合,要在原有的教学模式下做出以下两方面调整:首先,在课程内容支配上要将服装CAD融入到每一门与之相关的专业课中。
譬如在服装款式设计课程结束后,再学习服装CAD中的款式设计软件,款式设计课程的最终作业要求同学由服装CAD来代替原来的手绘款式设计,这样就将原有的服装款式设计课程与服装CAD款式设计这两部分课程有效地结合在一起,在学时安排上服装CAD的款式设计在原有的服装CAD课程中占用学时不变,两门课程既是独立的,又是密不行分的,这样做的好处是充分调动了同学学习的乐观性,同学在接触软件时已带有任务性,有目的的学习加上老师的讲解比传统学习方法更适合对软件的领悟与把握;同样,服装结构设计课程与服装CAD结构设计模块相结合,结构设计课程要求完成手工纸样设计,再由服装CAD完成电脑绘制结构制图、完成工业样板;服装工业制版与推板课程可与服装CAD课程中的放码、排料模块相结合,同学比对两种方式完成的作业,既增加了实际动手力量又能体会服装CAD的确使企业提高实际生产效率、节约成本、管理便捷等重要性,进一步加深对服装CAD 的熟悉。
其次,在课程先后时间支配上要与企业实际运作相符合,也就是是遵循企业中的款式设计—结构设计—工业样板—放码—排料—成衣的先后挨次,那么,不但在时间上要符合,而且完成的效果同样也要符合企业实际状况。
这就要求我们在传统款式设计课程开头时,必需将市场上最新的款式结合在实际的教学中,也就是说要紧跟市场,以新的设计和款式代替陈旧的款式来激发同学的求知欲,同时根据企业中的模式,将设计转化为成衣。
这就要求在实际教学中设计思想要转化成真实的产品,这是一个符合企业真实状况的“大任务”。
计算机图形学的应用论文(2)
计算机图形学的应用论文(2)计算机图形学的应用论文篇二《分析计算机图形学的发展及应用》摘要:经历了三十多年的发展,在科学计算可视化、自然景物仿真、计算机艺术、计算机制造、图形实时绘制、计算机动画以及计算机辅助设计等方面计算机图形学都有了很大程度的就,应用前景非常广阔。
关键词:计算机动画;计算机图形学;计算机辅助设计;可视化计算机图形学经过三十多年的发展,在各个领域都得到了较为广泛的应用,已经成为一项计算机科学中非常活跃的分支,其主要是利用计算机对图形的生成、显示、表示、处理进行研究的一门学科。
本文主要对计算机图形学的定义、应用范围以及发展前景进行了简要介绍。
1计算机图形学的定义将三维图形或者是二维图形使用数学算法转换为用计算机显示器的栅格形式的一种科学,这就是计算机图形学。
计算机图形学主要研究的内容是,利用计算机如何进行图形的处理、图形的计算、图形的显示以及图形计算的相关算法和原理在计算机中如何进行等。
图形都构成通常是由,面、线宽、线、灰度、体等几何元素、点、线型、色彩等非几何属性组成。
如果从处理技术上来分析,图形可以分为两类:一类是明暗图,就是我们所说的真实感图形;另一类是如等高线地图、工程图、曲面的线框图等基于线条信息表示的。
而计算机图形学的一个主要目的就是利用计算机生成让人赏心悦目的真实感图形。
所以,图形所描述场景的几何表示必须要建立,然后在利用每一种光照模型,计算在假象下的光照明效果。
此外,真实感图形的计算结果是以数字图像的方式来提供的,因此,可以说计算机图形学和图形处理之间有着极为密切的关系。
计算机图形学有着非常广泛的研究内容,如:实体造型、非真实感绘制、图形标准、光栅图形生成算法、真实感图形显示算法、图形硬件、计算机动画、虚拟现实、自然景物仿真、图形交互技术、曲线曲面造型、真实感图形计算、科学计算可视化等等。
2计算机图形学的主要应用范围2.1科学计算可视化。
目前在流体力学、气象分析、医学、有限元分析当中科学计算可视化得到了广泛的应用。
图像压缩毕业论文
图像压缩毕业论文图像压缩毕业论文图像压缩作为计算机图形学中的重要研究方向,在现代社会中具有广泛的应用。
本篇毕业论文旨在探讨图像压缩的原理、方法和应用,并对其在实际应用中的优缺点进行分析和比较。
一、图像压缩的原理图像压缩是通过减少图像数据的冗余性来减小图像文件的大小,从而实现存储和传输的效率提升。
其原理主要包括两个方面:无损压缩和有损压缩。
1. 无损压缩:无损压缩是指在压缩过程中不丢失任何图像信息,即压缩后的图像与原始图像完全一致。
常见的无损压缩算法有Run Length Encoding (RLE)、Lempel-Ziv-Welch (LZW) 等。
无损压缩适用于对图像质量要求较高的场景,如医学图像、卫星图像等。
2. 有损压缩:有损压缩是指在压缩过程中会有一定的信息丢失,但在人眼感知上不明显。
有损压缩可以通过去除图像中的冗余信息、降低色彩精度等方式来实现。
常见的有损压缩算法有JPEG、GIF等。
有损压缩适用于对图像质量要求相对较低的场景,如网页图片、社交媒体图片等。
二、图像压缩的方法图像压缩的方法主要包括基于变换的压缩方法和基于预测的压缩方法。
1. 基于变换的压缩方法:基于变换的压缩方法是将图像转换到另一个表示域,通过对表示域的系数进行编码来实现压缩。
其中最常用的方法是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)。
DCT将图像从空间域转换到频率域,通过保留重要的低频系数,去除高频噪声,从而实现图像压缩。
2. 基于预测的压缩方法:基于预测的压缩方法是通过对图像的像素进行预测来减小冗余信息。
其中最常用的方法是差分编码(Differential Coding)和运动补偿(Motion Compensation)。
差分编码通过计算像素与其邻域像素之间的差异来进行编码,而运动补偿则是利用图像序列中的运动信息来进行编码,从而实现图像压缩。
三、图像压缩的应用图像压缩在现代社会中有着广泛的应用,涉及到许多领域。
真实感图形绘制技术研究论文(优秀范文五篇)
真实感图形绘制技术研究论文(优秀范文五篇)第一篇:真实感图形绘制技术研究论文一、引言随着虚拟现实应用领域的日益扩大及应用内容的复杂化,尤其近两年网络图形技术的高速发展,计算机真实感图形已深入到人们的日常工作、学习、生活中,真实感图形实时绘制技术的需求急剧增加,使其成为计算机图形学的一项重要研究内容。
以下我们主要介绍基于图像、点和图形与图像相结合这三种图形绘制技术。
二、基于图像的绘制技术基于图像的图形绘制技术是从采样图像序列生成新视景图像的过程。
首先在源场景中确定一系列的采样视点和采样方向,然后进行图像采样,并对得到的图像序列进行变换、组织,生成图像流场。
依据观察者在虚拟场景中的位置和观察方向再从图像流场中检索生成新视景所需的光线信息从而恢复出图像。
源场景可以是实景, 也可以是计算机合成场景, 且二者可以混合使用。
基于图像的图形绘制技术的理论基础是全光函数。
全光函数为一参数化函数,定义了空间任一视点处,在任何时刻和任一波长范围内的所有可见信息。
用计算机图形学的术语,它描述了给定场景中所有可能的环境映照集合。
对空间中的任一视点,从该视点出发的任一视线均可用球面角和定义。
若记光波长为X,则在T时刻,视点V处的全光函数定义为:全光函数刻画了一给定场景中任一点处的环境映照,因而,它以图像形式给出了场景的精确描述。
将视点,和球面角,及时刻代入全光函数的定义式中,即可生成一帧给定视点沿特定方向的视图。
这一过程实际上是对全光函数的采样,所得视图为全光函数的一个样本。
于是,基于图像的图形绘制问题可描述为:从给定全光函数的离散样本集合中重构连续的全光函数,然后,在新的视点位置重新采样该函数来绘制新的视图。
即基于图像的图形绘制过程其实是全光函数的采样、重建和重采样过程。
由全光函数的定义可知,一般意义上的全光函数是7维的,需要采样的图像信息量很大,因此,直接构造全光函数往往非常困难。
在实际应用中, 针对具体的应用需求,我们可以合理地简化全光函数,以达到要求的实时绘制图像的效果。
透视模式的原理及应用论文
透视模式的原理及应用论文引言透视模式是一种图像处理技术,通过模拟人眼在三维空间中观察物体时产生的视觉效果,将二维图像转换为具有立体感的三维图像。
透视模式在许多领域都有广泛的应用,如计算机图形学、虚拟现实和医学图像处理等。
本文将介绍透视模式的原理,并阐述其在不同领域的应用。
透视模式的原理1.相机模型–透视投影的基本原理是根据相机模型来模拟人眼的观察行为。
相机模型由视点(相机位置)、视线(相机指向的方向)和图像平面(最终生成的图像)组成。
–透视投影是通过将三维空间中的点映射到二维图像平面上来实现的。
其中,离相机近的物体在图像上映射为较大的尺寸,离相机远的物体在图像上映射为较小的尺寸,从而产生了深度感。
2.透视投影矩阵–透视投影矩阵是将三维空间中的点映射到二维图像平面上的数学工具。
它通过将三维坐标转换为齐次坐标,并应用投影变换来实现透视效果。
–透视投影矩阵的计算涉及到相机参数(如视角、纵横比等)以及图像平面的位置和大小等因素。
3.深度信息的计算–在透视模式下,物体的深度信息可以通过计算图像中各点与相机的距离来获得。
–常用的深度信息计算方法包括基于视差(disparity)的方法、基于双目视觉(binocular vision)的方法和基于结构光(structuredlight)的方法等。
透视模式的应用1.计算机图形学–透视模式在计算机图形学中被广泛应用于实现真实感渲染(photo-realistic rendering)和虚拟现实场景的构建。
–基于透视模式的图形学算法可以模拟光线在三维场景中的传输和反射,从而生成逼真的图像效果。
2.虚拟现实技术–透视模式是实现虚拟现实技术的关键之一。
通过透视投影,虚拟现实系统可以将计算机生成的图像与现实世界进行融合,使用户感受到身临其境的体验。
–透视模式还可以用于虚拟现实的交互界面设计,提供更加自然和直观的操作方式。
3.医学图像处理–透视模式在医学图像处理中有着重要的应用。
计算机图形学的发展及应用
计算机图形学的发展及应用计算机图形学是研究计算机生成和操作图形的科学。
自20世纪50年代以来,计算机图形学经历了飞速的发展,并在许多领域找到了广泛的应用。
在这个阶段,计算机图形学的研究主要集中在基本图形的生成和操作,例如点、线、圆等。
当时的计算机主要用于科学计算,因此,这个阶段的图形学研究主要围绕这些基本图形进行。
随着计算机硬件和软件技术的快速发展,计算机图形学的研究和应用范围也得到了极大的拓展。
这个阶段出现了许多重要的计算机图形学技术,例如光照模型、纹理映射、阴影生成等。
这些技术为后来的图形学研究打下了坚实的基础。
进入20世纪90年代,计算机图形学的研究和应用进入了一个全新的阶段。
这个阶段出现了许多具有里程碑意义的技术和算法,例如3D 渲染、虚拟现实、增强现实等。
这些技术和算法极大地推动了计算机图形学的发展,并为计算机图形学在影视、游戏、医疗、军事等领域的应用提供了强有力的支持。
计算机图形学在影视制作中的应用已经成为一个重要的产业。
通过计算机图形学,影视制作人员可以在计算机上生成逼真的虚拟场景和特效,例如自然灾害、科幻场景、人物特效等。
这些计算机生成的图像不仅可以提高影片的质量,还可以极大地节省制作成本。
计算机图形学在游戏设计领域的应用也非常广泛。
通过计算机图形学技术,游戏设计师可以生成各种逼真的游戏场景和角色,为玩家提供沉浸式的游戏体验。
医学影像分析是计算机图形学的一个重要应用领域。
通过计算机图形学技术,医生可以利用医学影像进行病情的诊断和分析。
例如,计算机可以通过图像处理技术将医学影像中的病灶进行标注和分析,帮助医生进行精确的诊断和治疗。
计算机图形学在军事领域也有着广泛的应用。
例如,通过计算机图形学技术生成的虚拟战场可以帮助军事人员进行作战训练和提高作战能力。
计算机图形学还可以用于军事探测和识别目标,提高作战效率和准确性。
总结:计算机图形学作为一门独立的学科,已经发展成为一门非常重要的技术。
三维建模 毕业论文
三维建模毕业论文三维建模毕业论文随着科技的不断发展,三维建模技术在各个领域中得到了广泛的应用。
无论是在建筑设计、电影制作、游戏开发还是虚拟现实等领域,三维建模技术都扮演着重要的角色。
本篇论文将探讨三维建模技术的发展历程、应用领域以及未来的发展方向。
一、三维建模技术的发展历程三维建模技术的起源可以追溯到上世纪70年代,当时计算机图形学领域开始崭露头角。
最早的三维建模技术主要基于多边形网格模型,通过将物体分解成许多小的三角形面片来表示。
然而,这种方法存在着模型细节不够精细、计算复杂度高等问题。
随着计算机性能的提升和算法的改进,三维建模技术逐渐得到了改善和完善。
从多边形网格模型发展到曲面建模技术,使得建模过程更加灵活和精确。
同时,引入了纹理映射、光照和阴影等技术,使得建模结果更加逼真。
二、三维建模技术的应用领域1. 建筑设计领域:三维建模技术在建筑设计中起到了至关重要的作用。
通过三维建模软件,建筑师可以将设计理念转化为具体的建筑模型,并进行可视化展示。
这不仅有助于设计师更好地表达自己的想法,还可以帮助客户更好地理解设计方案。
2. 电影制作领域:三维建模技术在电影制作中被广泛应用。
通过三维建模软件,制作人员可以创建逼真的特效场景、角色和道具,为电影增添更多的视觉效果。
例如,《阿凡达》中的潘多拉星球就是通过三维建模技术打造而成的。
3. 游戏开发领域:三维建模技术是游戏开发的核心技术之一。
通过三维建模软件,游戏开发者可以创建游戏中的角色、场景和道具,并为其添加逼真的纹理和动画效果。
这样可以提升游戏的可玩性和视觉体验。
4. 虚拟现实领域:随着虚拟现实技术的不断发展,三维建模技术在虚拟现实领域中也起到了重要的作用。
通过三维建模技术,可以创建逼真的虚拟环境,并将用户完全沉浸其中。
这为教育、培训和娱乐等领域提供了全新的可能性。
三、三维建模技术的未来发展方向随着计算机硬件的不断进步和算法的不断优化,三维建模技术的发展前景十分广阔。
矩形的数学原理和应用论文
矩形的数学原理和应用论文1. 简介矩形作为一种简单且常见的几何形状,在数学和工程学中有着广泛的应用。
本文将介绍矩形的基本定义和属性,以及矩形在几何学、计算机图形学和物理学等领域的应用。
2. 矩形的定义和性质2.1 定义矩形是一个具有四个直角的四边形,其相邻的两条边相互垂直且长度相等。
2.2 基本性质•对角线相等:矩形的两条对角线相等。
•内角和:矩形的内角和为360度。
•边长关系:设矩形的长为L,宽为W,则面积S = L × W,周长P = 2L + 2W。
3. 矩形的几何学应用3.1 面积和周长计算矩形的基本属性使其成为计算面积和周长的理想图形。
在建筑、土地测量和工程设计等领域,我们经常使用矩形的面积和周长公式来进行计算。
3.2 矩形的包裹问题矩形作为一种常见的几何形状,经常被用于包装商品。
在物流和仓储领域,我们需要根据商品的尺寸来选择合适的矩形包装箱,以最大限度地减少货物的体积浪费。
4. 矩形在计算机图形学中的应用4.1 矩形的表示和绘制计算机图形学中,矩形常用于表示屏幕区域、图像框架和按钮等界面元素。
我们可以使用矩形的四个顶点坐标来定义矩形,然后通过算法将其绘制在计算机屏幕上。
4.2 矩形变换和裁剪矩形变换是计算机图形学中的重要问题之一。
我们可以对矩形进行平移、缩放和旋转等变换操作,从而实现图像的移动、缩放和旋转效果。
此外,矩形裁剪也是一种常见的图形处理技术,用于在图像中抠取感兴趣的部分。
5. 矩形在物理学中的应用5.1 矩形的稳定性分析在工程和建筑领域,我们需要对结构体进行强度和稳定性分析。
矩形横截面在柱、梁和桥等结构中的应用广泛。
通过研究矩形截面的性质,我们可以评估构件的承载能力和稳定性。
5.2 矩形的热传导特性矩形形状的物体在热传导方面也具有一定的特性。
通过研究矩形物体的热传导性能,我们可以优化矩形材料的热管理,应用于散热器、导热板和电子设备外壳等领域。
6. 结论矩形作为一种简单而重要的几何形状,在数学和工程学中有着广泛的应用。
解析几何的发展历史论文
解析几何的发展历史论文几何学作为数学的一个重要分支,在古代就已经开始被研究和应用。
它的发展历史可以追溯到古希腊,早在公元前约300年,欧几里德就在他的《几何原本》中系统总结了希腊几何的成果,成为几何学的经典之作。
在欧几里德之后,古希腊的众多数学家也对几何学做出了重要贡献,如阿波罗尼奥斯、阿基米德等。
然而,几何学并没有止步于古希腊时期,随着文明的发展,阿拉伯数学家在中世纪对几何学进行了进一步的拓展和发展,带来了许多新的成果。
其中,穆罕默德·本·穆萨·阿尔·哈瓦里兹米和纳西尔·丁·图西分别著有《代数学的书》和《几何学的书》,对几何学在中世纪的传播和发展发挥了重要作用。
在近代,几何学随着微积分的发展而得到了新的发展。
伽利略、牛顿、莱布尼兹等人对几何学进行了革命性的改进,为微积分和解析几何的兴起奠定了基础。
这一时期,几何学逐渐发展为现代几何学。
20世纪,几何学又得到了新的发展。
爱因斯坦的广义相对论利用了非欧几何的理论成果,对几何学做出了重大贡献。
另外,拓扑学的兴起使得几何学在抽象数学中发挥了新的作用。
总的来说,几何学的发展历史可以分为古希腊时期、中世纪、近代以及现代四个阶段。
它始终是数学中的一个重要分支,并且在不同历史时期都取得了重要的成就和突破。
随着科学技术的进步和数学理论的不断完善,相信几何学将有更广阔的发展前景。
在当代,几何学在科学、工程和技术领域中发挥着重要作用。
它被应用于建筑、地图制作、计算机图形学、计算机辅助设计等各个领域。
制造业利用几何学来设计产品,地质学家使用几何学来研究地球的形状和结构。
此外,在物理学、天文学和生物学等自然科学领域中,几何学也有着广泛的应用。
几何学在教育领域也占据着重要地位,它是数学学科中不可或缺的一部分。
通过学习几何学,学生可以培养逻辑思维、空间想象力和解决问题的能力。
同时,几何学也激发了许多数学家和科学家的灵感,推动了数学理论的不断深化和发展。
周长的来源和历史论文
周长的来源和历史论文周长是指封闭图形边界上的长度总和,是一个重要的几何概念。
周长的概念可以追溯到古代文明,可以在古埃及和古希腊的数学文献中找到关于周长的记录。
在古埃及,人们对周长有着深刻的认识,尤其是在建造金字塔和神庙的时候。
古埃及人通过观测和测量,掌握了许多几何学知识,包括测量周长的技术。
他们使用简单的工具和方法来测量周长,这些技术经过了长时间的积累和实践,最终形成了一套相对准确的测量周长的方法。
在古希腊,许多数学家也对周长进行了研究和讨论。
例如,古希腊数学家欧几里得在其著作《几何原本》中,详细地介绍了周长的计算方法和性质。
他的工作为后人对周长的研究提供了重要的理论基础。
随着时间的推移,周长的研究逐渐发展成为一门专门的数学领域,人们通过更精确的数学工具和方法来研究周长的性质和应用。
在现代,周长在数学、工程、地理和物理等领域都有着重要的应用,成为了不可或缺的概念。
同时,对周长的研究也推动了数学理论的发展和实际问题的解决,为人类的发展和进步做出了重要贡献。
周长作为一个基本的几何概念,不仅在数学领域有着重要的应用,同时也在其它领域有着广泛的影响。
在工程领域,周长的概念被用于设计建筑物、桥梁和道路,以确保它们的稳定性和安全性。
在地理学中,周长被用来计算地理图形的边界长度,帮助地理学家理解地球表面的形态和特征。
在物理学中,周长的概念也被用于描述和解释物体的形状和运动。
在一些粒子物理的研究中,周长甚至被用来描述微观粒子的特性和运动方式。
此外,周长在计算机图形学、地理信息系统等现代领域也有着广泛的应用。
随着科学技术的不断发展和进步,对周长的研究也在不断深化和扩展。
例如,随着计算机和数值方法的广泛应用,人们可以通过数值模拟和计算来研究复杂形状的周长,这为科学研究和工程应用提供了新的手段和途径。
总之,周长作为一个古老而又重要的概念,一直以来都在人类的发展和进步中扮演着重要的角色。
从古代文明的测量技术,到现代科学技术的广泛应用,周长的概念一直在不断演变和拓展。
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计算机图形学论文论文题目:院系:班级:姓名:学号:计算机图形学理论与发展趋势计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
简单地说,计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。
为此,必须建立图形所描述的场景的几何表示,再用某种光照模型,计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。
所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。
事实上,图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。
同时,真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的,计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系计算机图形学的研究内容非常广泛,如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。
计算机图形学发展简史第一台图形显示器在1950 年作为美国麻省理工学院 (MIT)旋风号—(Whirlwind)计算机的附件诞生了。
该显示器用一个类似示波的阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形。
在整个50 年代,只有子管计算机,用机器语言编程,主要应用于科学计算,为这些计算机置的图形设备仅具有输出功能。
计算机图形学处于准备和酝酿时期并称之为:“被动式”图形学。
1963 年,伊凡·苏泽兰在麻省理工学院发表了名为《画板》的博士论文,它标志着计算机图形学的正式诞生。
此前的计算机主要是符号处理系统,自从有了计算机图形学,计算机可以部分地表现人的右脑功能了,计算机图形学的建立意义重大。
从1973年开始,相继出现了英国剑桥大学CAD小组的Build系统、美国罗彻斯特大学的PADLI系统等实体造型系统。
1980年Whitted提出了一个光透视模型——— Whitted 模型,并第一次给出光线跟踪算法的范例,实现Whitted模型;1984年,美国Cornell大学和日本广岛大学的学者分别将热辐射工程中的辐射度的方法引入到计算机图形学中,用辐射度方法成功地模拟了理想漫反射表面间的多重漫反射效果;光线跟踪算法和辐射度算法的提出,标志着真实感图形的显示算法已逐渐成熟。
从20世纪80年代中期以来,超大规模集成电路的发展,为图形学的飞速发展奠定了物质基础。
计算机的运算能力的提高,图形处理速度的加快,使得图形学的各个研究方向得到充分发展,图形学已广泛应用于动画、科学计算可视化、CAD/CAM、影视娱乐等各个领域。
二相关技术应用领域简介1.计算机辅助设计与智能CADCAD(Compute Aided Design)计算机辅助设计的发展也显现出智能化的趋势,就目前流行的大多数CAD 软件来看,主要功能是支持产品的后续阶段——工程图的绘制和输出,而产品设计功能相对薄弱,著名的三维辅助设计软件AutoCAD ,其最常用的功能还是交互式绘图,如果要想进行产品设计,最基本的是要用其中的AutoLisp语言编写程序,有时还要用其他高级语言协助编写,很不方便。
而新一代的智能CAD 系统可以实现从概念设计到结构设计的全过程。
智能CAD的另一个领域是工程图纸的自动输入与智能识别,随着CAD技术的迅速推广应用,各个工厂、设计院都需将成千上万张长期积累下来的设计图纸快速而准确输入计算机,作为新产品开发的技术资料。
2.科学计算可视化科学计算的可视化是发达国家八十年代后期提出并发展起来的一门新兴技术,它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何图形及图像信息在屏幕上显示出来并进行交互处理,成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具。
3.计算机动画计算机动画技术的发展是和许多其它学科的发展密切相关的。
计算机图形学、计算机绘画、计算机音乐、计算机辅助设计、电影技术、电视技术、计算机软件和硬件技术等众多学科的最新成果都对计算机动画技术的研究和发展起着十分重要的推动作用。
50年代到60年代之间,大部分的计算机绘画艺术作品都是在打印机和绘图仪上产生的。
一直到60年代后期,才出现利用计算机显示点阵的特性,通过精心地设计图案来进行计算机艺术创造的活动。
4.虚拟现实技术虚拟现实,也有人称之为虚拟环境(Virtual Environment)是美国国家航空和航天局及军事部门为模拟而开发的一门高新技术它利用计算机图形产生器,位置跟踪器,多功能传感器和控制器等有效地模拟实际场景和情形,从而能够使观察者产生一种真实的身临其境的感觉。
虚拟环境由硬件和软件组成,硬件部分主要包括:传感器(Sensors)、印象器(Efeeter)和连接侍感器与印象器产生模拟物理环境的特殊硬件。
利用虚拟现实技术产生虚拟现实环境的软件需完成以下三个功能:建立作用器(Actors)以及物体的外形和动力学模型:建立物体之间以及周围环境之间按照牛顿运动定律所决定的相互作用;描述周围环境的内容特性。
目前应用于:1)脑外科规划的双手操作空间接口工具2)虚拟环境用于恐高症治疗3)虚拟风洞4)封闭式战斗作战训练器5)虚拟现实技术在建筑设计中的应用.三学科发展趋势从计算机图形学目前学科发展来看,有以下几个发展趋势:1.与图形硬件的发展紧密结合,突破实时高真实感、高分辨率渲染的技术难点图形渲染是整个图形学发展的核心。
在计算机辅助设计,影视动漫以及各类可视化应用中都对图形渲染结果的高真实感提出了很高的要求。
同时,由于显示设备的快速发展,人们要求能提供高清分辨率(1920x1080),进一步要能达到数字电影所能播放的4K分辨率(4096x2060)的图形图像;色彩的动态范围也希望从原来每个通道的8Bit提高到10bit及以上。
虽然已有的图形学方法已经能较为真实地再现各类视觉效果,然而为了能提供高分辨率高动态的渲染效果,必须消耗非常可观的计算能力。
一帧精美的高清分辨率图像,单机渲染往往需要耗费数小时至数十小时。
为此,传统方法主要采用分布式系统,将渲染任务分配到集群渲染节点中。
即使这样,也需要使用上千台计算机,耗费数月时间才能完成一部标准90分钟长度的影片渲染。
2.研究和谐自然的三维模型建模方法三维模型建模方法是计算机图形学的重要基础,是生成精美的三维场景和逼真动态效果的前提。
然而,传统的三维模型方法,由于其主要思想方法来源于CAD中基于参数式调整的形状构造方法,建模效率低而学习门槛高,不易于普及和让非专业用户使用。
而随着计算机图形技术的普及和发展,各类用户都提出了高效的三维建模需求,因此研究和谐自然的三维建模方法是目前发展的一个重要趋势。
采用合适的交互手段,来进行三维模型的快速构造,特别是应用于概念设计和建筑设计领域目前已引起了国际同行的广泛关注。
由于笔式或草图交互方式,非常符合人类原有日常生活中的思考习惯,是目前研究的重点问题。
其难点是根据具体的应用领域,与视觉方法相融合,如何设计合理的交互语汇以及对应的过程式“识别-构造”方法。
3.利用日益增长的计算性能,实现具有高度物理真实的动态仿真高度物理真实感的动态模拟,包括对各种形变、水、气、云、烟雾、燃烧、爆炸、撕裂、老化等物理现象的真实模拟,是计算机图形学一直试图达到的目标。
这一技术是各类动态仿真应用的核心技术,可以极大地提高虚拟现实系统的沉浸感。
然而高度物理真实性模拟,主要受限于目前计算机的处理能力和存储容量限制,不能处理很高精度的模拟,也无法做到很高的响应速度。
所幸的是,GPU技术带来了革新这一技术的可能。
充分利用GPU硬件内部的并行性,研究者开始普遍关注基于GPU的各类数学物理方程求解极其相关的有限元加速计算方法。
就目前而言,主要研究关注焦点还是单个物理方法的GPU实现。
然而,最近随着nVidia 推出了基于GPU的PhysX通用物理加速技术,以及Havok公司与AMD合作开发了通用物理中间件技术,相信未来可为高度物理真实的动态模拟提供新的研究机遇。
4.研究多种高精度数据获取与处理技术,增强图形技术的表现达到现实中真实感的画面与逼真动态效果,一种有效的解决途径是采用各种高精度手段获取所需的几何、纹理以及动态信息。
为此,研究者正在考虑对各个尺度上的信息进行获取。
小到物体表面的微结构、纹理属性和反射属性通过研制特殊装置予以捕获与处理,或采用一组同摄像机来获取演员的几何形体与动态,达到采用激光扫描获取整幢建筑物的三维数据。
这里主要研究的三个问题是:①图形获取设备的设计与实现,这是与计算机视觉、硬件、软件相关的系统工程研究问题;②由于一般获取的数据均极为庞大且附加了各种噪声与冗余信息,如何进行处理与压缩以适合于图形学应用是主要问题;③一旦获取相关的数据,如何进行重用是一个主要课题,因此使得基于数据驱动的方法,与机器学习相交叉的图形学方法是最近的研究热点。
5.计算机图形学与图像视频处理技术的结合随着家用数字相机和摄像机的日益普及,对于数字图像与视频数据处理成为了计算机研究中的热点问题。
而计算机图形学技术,恰可以与这些图像处理,视觉方法相交叉融合,来直接地生成风格化的画面,实现基于图像三维建模,以及直接基于视频和图像数据来生成动画序列。
当今计算机图形学正向着图像生成方法和计算机视觉中逆向地从图像中恢复各种信息方法相结合,可以带来无可限量的想象空间,构造出很多视觉特效来,最终用于增强现实、数字地图、虚拟博物馆展示等多种应用中去。
6.从追求绝对的真实感向追求与强调图形的表意性转变计算机图形学在追求真实感方向的研究发展已进入一个发展的平台期,基本上各种真实感特效在不计较计算代价的前提下均能较好得以重现。
然而,人们创造和生成图片的终极目的不仅仅是展现真实的世界,更重要的是表达所需要传达的信息。
例如,在一个所需要描绘的场景中每个对象和元素都有与其相关需要传达的信息,可根据重要度不同,采用不同的绘制策略来进行分层渲染再加以融合,最终合成具有一定表意性的图像。
为此,研究者已经开始研究如何与图像处理、人工智能、心理认知等领域相结合,探索合适表意性图形生成方法。
而这一技术趋势的兴起,实际上延续了已有的非真实感绘制研究中的若干进展,必将在未来有更多的发展。
总之计算机图形学的应用给人类带来了很多益处,在促进人们物质水平提高的同时,也给我们带来的精神上的享受。
参考文献1.《计算机图形学》杨钦,徐永安,翟红英清华大学出版社2.《计算机图形学与实用编程技术》李春雨等编著北京航空航天大学出版社3.《计算机图形学教程》孙正兴机械工业出版社。