(完整版)计算机图形学发展综述

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计算机图形学虚拟现实文献综述

虚拟现实技术的发展与应用

沈翔宇

（自动化08009101）

引言 (3)

一、虚拟现实的起源 (3)

二、虚拟现实的实现 (4)

三、虚拟现实技术的应用 (5)

四、虚拟现实技术现状 (6)

五、虚拟现实技术的未来发展展望 (8)

参考文献 (9)

引言

虚拟现实技术（简称VR），又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间，具有广阔的应用前景。

一、虚拟现实的起源

（一）虚拟现实的定义

VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

（二）虚拟现实的特点

VR技术的每一步发展,都是围绕它的三个特征而前进的。这三个特征为沉浸特征、交互特征和构想特征。这三个重要特征用以区别相邻近的技术,如多媒体技术、计算机可视化技术。沉浸特征,即在VR提供的虚拟世界中,使用户能感觉到是真实的进入了一个客观世界;交互特征,要求用户能用人类熟悉的方式对虚拟环境中的实体进行观察和操纵;构想特征,即“从定性和定量综合集成环境中得到感性和理性的认识,从而深

计算机图形学各种算法

计算机图形学已成为计算机技术中发展最快的领域，计算机图形软件也相应得到快速发展。计算机绘图显示有屏幕显示、打印机打印图样和绘图机输出图样等方式，其中用屏幕显示图样是计算机绘图的重要内容。

计算机上常见的显示器为光栅图形显示器，光栅图形显示器可以看作像素的矩阵。像素是组成图形的基本元素，一般称为“点”。通过点亮一些像素，灭掉另一些像素，即在屏幕上产生图形。在光栅显示器上显示任何一种图形必须在显示器的相应像素点上画上所需颜色，即具有一种或多种颜色的像素集合构成图形。确定最佳接近图形的像素集合，并用指定属性写像素的过程称为图形的扫描转换或光栅化。对于一维图形，在不考虑线宽时，用一个像素宽的直、曲线来显示图形。二维图形的光栅化必须确定区域对应的像素集，并用指定的属性或图案进行显示，即区域填充。

复杂的图形系统，都是由一些最基本的图形元素组成的。利用计算机编制图形软件时，编制基本图形元素是相当重要的，也是必需的。点是基本图形，本章主要讲述如何在指定的输出设备（如光栅图形显示器）上利用点构造其他基本二维几何图形（如点、直线、圆、椭圆、多边形域及字符串等）的算法与原理，并利用Visual C++编程实现这些算法。

1.1 直线

数学上，理想的直线是由无数个点构成的集合，没有宽度。计算机绘制直线是在显示器所给定的有限个像素组成的矩阵中，确定最佳逼近该直线的一组像素，并且按扫描线顺序，对这些像素进行写操作，实现显示器绘制直线，即通常所说的直线的扫描转换，或称直线光栅化。

由于一图形中可能包含成千上万条直线，所以要求绘制直线的算法应尽可能地快。本节介绍一个像素宽直线的常用算法：数值微分法（DDA）、中点画线法、Bresenham 算法。

计算机图形学2-1(新)

时释放能量将发出荧光，在荧光屏上产生足够小的光点，
光点称为像素（pixel）。
持续发光时间：电子束离开某点后，该点的亮度值
衰减到初始值1/10所需的时间
刷新(Refresh)：为了让荧光物质保持一个稳定的亮度值刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数某种CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率
=1秒/荧光物质的持续发光时间
点距
相邻象素点之间的距离，与分辨率指标相关。
色彩与亮度等级
亮度等级又称灰度，主要指单色显示器的亮度变化。色彩包括可选择显示器颜色的数目以及一帧画面可同时显示的颜色数，与荧光屏的质量有关，并受显示存储器VRAM容量的影响。图像刷新由于CRT内侧的荧光粉在接受电子束的轰击时，只能维持短暂的发光，根据人眼视觉暂留的特性，需要不断进行刷新才能有稳定的视觉效果，因此刷新是指以每秒30帧以上的频率反复扫描不断地显示每一帧图像。图像的刷新频率等于帧扫描的频率（帧频），用每秒刷新的帧数表示。目前刷新频率标准为每秒50~120帧。
3.液晶显示器(LCD)
液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display) 是由6层薄板组成的平板式显示器。 LCD的原理是利用液晶的物理特性，通电时导通，晶体在电场作用下，排列变得有秩序，通过它的光的折射角度会发生变化，使光线容易通过；不通电时，晶体排列变得混乱，光被遮挡，不能通过。

计算机图形学的应用与未来发展趋势

计算机图形学的应用与未来发展趋势随着计算机技术的飞速发展，计算机图形学逐渐在各个领域中

得到了广泛的应用。作为一门涉及到图像、绘制技术、图形模型、光线追踪等内容的学科，计算机图形学早已不再局限于传统的图

像处理、动画制作等领域，而是涉及到了更多的层面，不断探索

着新的应用领域。本文将从应用和未来发展趋势两个方面来探讨

计算机图形学的现状和未来。

一、计算机图形学的应用

1、游戏制作

游戏制作是计算机图形学的重要应用领域之一。随着游戏的日

益普及，游戏制作的需求量也越来越大。如今的游戏作品已经不

再是简单的2D图像展示，而是追求更加真实的3D场景模拟、精

细的效果制作和逼真的物理引擎模拟，这也要求计算机图形学能

够提供更加强大、精细、稳定的技术支持。

2、虚拟现实

虚拟现实的出现，让人们的体验从传统的观看、听取等模式转

变成为了完全身临其境的感受。虚拟现实所涉及到的图像处理、

图形建模等技术正是计算机图形学的核心领域，只有这些技术不

断得到更新和提升，才能给人们带来更加深入、逼真、丰富的体验。

3、工业设计

工业设计也是计算机图形学的应用领域之一。通过计算机图形

学提供一套完整、高效、准确的图像处理、渲染、建模等技术，

可以为工业设计带来更加便捷的操作、更高的效率、更加准确的

设计结果。

4、医学影像分析

随着医学影像系统的不断发展，医学影像分析也成为了计算机

图形学的一大应用领域。在医学领域，计算机图形学可以用于影

像处理、3D建模、立体显示等方面，提供准确、细致、高精度的

技术支持。

二、计算机图形学的未来发展趋势

1、多模态技术

多模态技术是计算机图形学的未来发展方向之一。通过多模态

计算机图形学的新进展

近年来，计算机图形学在不断推陈出新，掀起了一股技术革新的浪潮。随着计算机硬件的发展和应用范围的不断扩大，计算机图形学已经广泛应用于游戏开发、虚拟现实、真人互动、CAD设计等多个领域，并带来了业界的巨大变革。本文将从计算机图形学的发展历程、技术进步以及应用范围等方面进行分析和探讨。

一、计算机图形学的发展历程

计算机图形学是一门研究如何在计算机上表示和处理几何形状的学科。早在20世纪50年代，计算机图形学的开创者已经开始研究将计算机应用于几何图形的建模和显示方面，从而使得人们可以通过计算机来呈现复杂的几何形状，并产生出具有生动感和真实感的图像。在计算机图形学的发展历程中，经历了几个重要的发展阶段：

1、线框图形学时代

60年代初期，最开始的计算机图形学主要是以线框图为主要表现方式。它用数学方法描述几何物体，并将这些物体的顶点通过

特殊的算法联结在一起，形成了一个个透视图。这种方式的好处是在不同方向下，可以显示出不同的视点和效果，但生成的图像却缺乏真实感和生动感。

2、光栅图形学时代

70年代初期，随着计算机硬件的发展，计算能力和储存能力有了大幅提高，人们开始尝试使用光栅图形学技术来表现复杂的图像。光栅图形学是一种基于像素点的图形学方法，通过将几何图形划分为像素点，再通过计算对像素点进行着色、渲染和阴影等操作，最终可以呈现出非常逼真的图像。这种方式的好处是可以产生出具有生动感和真实感的画面，但是它产生的图像却非常占用计算机的处理能力和存储空间。

3、基于物理的图形学时代

80年代开始，基于物理的图形学开始得到关注，它将所有的图形处理与物理实验结合起来，通过计算物理效应和光的传播路径等等，使得硬件效果更加逼真。这种方式的好处是能够产生出非常真实的图像，但是要求计算机的处理能力非常高。

计算机图形学的发展和应用

计算机图形学是计算机科学中一门重要的学科，它是利用计算

机来创造、处理、存储和呈现图像的技术。随着计算机技术的发展，计算机图形学逐渐成为计算机科学中一个重要而独立的领域，其应用范围也日益广泛。

一、计算机图形学的发展历程

计算机图形学起源于20世纪60年代，当时主要应用于计算机

仿真和视觉效果方面。1963年，伊万·苏泽兰(Ivan Sutherland)发明

了第一台基于交互式图形的计算机-画图程序Sketchpad，它是第一款实现计算机交互的图形软件，可以通过电路板和光笔来实现图

形图像的绘制和编辑。1969年，伊万·苏泽兰又发明了第一款基于

矢量绘图的计算机图形系统，称为Sketchpad-2，它可以实现对图

像的放大和缩小，旋转和平移等操作。

1970年代，计算机图形学开始应用于计算机辅助设计(CAD)和

计算机辅助制造(CAM)方面，此外还应用于天文学、医学、地理

信息系统(GIS)等领域。1980年代，计算机图形学的发展速度加快，图形工具的性能大幅度提高，计算机游戏、3D动画和特效效果得

以迅速发展。

1990年代，计算机图形学的发展又迈出了一个新的阶段，它开

始承担起了虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等领域的任务。如今，

随着计算机硬件和软件的不断更新和发展，计算机图形学也在不

断优化和拓展，为人类社会的发展做出着重要的贡献。

二、计算机图形学的应用领域

1. 游戏开发

计算机图形学在游戏开发中扮演着重要的角色。它帮助游戏开

发者创造出更加真实、惟妙惟肖的游戏场景和角色形象，让游戏

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。

三维实体造型系统的发展综述

一. 《计算机图形学》课程学习总结 (1)

二．三维实体造型系统的发展综述 (3)

2.1基本概念 (3)

2.1.1 概念 (3)

(3)

(5)

2.2图像建模与绘制 (7)

2.3三维实体造型的应用 (8)

2.4实体造型系统的发展 (9)

2.5参考文献 (10)

三学完《计算机图形学》课程以后的收获与体会 (10)

一.《计算机图形学》课程学习总结

这个学期我学习了《计算机图形学》这一课程，由老师担任老师，计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一门年轻但是发展相当迅速的新兴学科，知识更新快，内容深而广，它应用很广泛，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。工程、科学、教育、办公、军事、商业广告以及娱乐行业等各个领域都需要这门科学，它发展迅速并正在发挥越来越大的作用。所以，有关计算机图形学方面的知识,对于我们计算机专业学生来说是很重要的。

在多数人的印象中，计算机图形学和其它专业课相比较，数学公式太多，难以学习和理解。但是由于它的诸多应用非常具有吸引力，尤其它是大家所感兴趣的游戏和动画的基础，很多我们学生又想接触它。

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。

人最先看到的计算机图形，最直接的是从显示器上看到计算机产生的图形。显示器的屏幕由可以发光的像素点组成，并且从几何位置看，所用这些像素点构成一个矩形的阵列，利用计算机控制各像素点按我们指定的要求发光，就构成了我们需要的图形。利用计算机控制各像素点按指定的要求发光的方法需要使用各种各样的计算机图形生成软件或通过计算机语言编程来实现。

第一章计算机图形学简介

• 1964年孔斯(Steve Coons)在麻省理工学院提出了用小块曲面片表示自由型曲面时，使曲面片边界达到任意高次连续阶的理论，称之为孔斯曲面。孔斯和法国雷诺汽车公司的贝齐尔 (Pierre Bezier)并列被称为现代计算机辅助几何设计技术的创始人。
• 计算机辅助几何设计(Computer Aided Geometric Design— CAGD)这一术语由Barnhill与 Riesenfeld于1974年在美国 Utah大学的一次国际会议上提出，以描述计算机辅助设计的更多的数学方面，因此加上 “几何”的修饰词。
图形学的发展以硬件为支撑硬件的发展：光笔交互式图形显示器（1962），刷新式IBM2250图形显示器 (1964) , 光栅扫描型显示器（60年代末、70年代初），个人计算机与工作站问世（20世纪80年代），高速的大型工作站、高配置的显卡、声卡等。其他：网格计算、并行计算、海量数据处理技术。
• 为了提高计算机图形软件、计算机图形的应用软件及相关软件的编写人员在不同的计算机和图形设备之间的可移植性，早在1974 年，在美国国家标准化局（ANSI）举行的“与机器无关的图形技术” 的工作会议上，就提出了计算机图形的标准化和制定有关标准的准则。
• 之后，美国计算机协会（ACM）成立了一个图形标准化委员会，在总结以往多年图形软件工作经验的基础上，1977年，该委员会提出了“核心图形系统”（Core Graphics System）的规范。 1979年公布了修改后的第二版。

计算机图形学1.2 _________发展历史.

1.2 发展历史
1.2.1 历史追溯
1.2.2 硬件发展
1.2.3 软件的发展
2018/10/11
苏大计算机科学与技术学院
1
1.2.1 历史追溯
1950’s
1960’s
1970’s
1980’s
1990’s
2000’s
2018/10/11
苏大计算机科学与技术学院
2
1950’s：酝酿期
– 50年代末期，MIT林肯实验室，在Whirlwind上开发SAGE
空中防御系统，通过光笔在屏幕上指点与系统交互。--标志
着交互式图形技术的诞生。
2018/10/11
苏大计算机科学与技术学院
3
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。
Bezier与de Casteljau Beizer的“天上掉下来”－到Forrest的“蓦然回首”
1964年MIT的教授Steven A. Coons提出了被后人称为超限插值的
新思想，通过插值四条任意的边界曲线来构造曲面。用小块曲面片组合表示自由曲面，使曲面片边界上达到任意高阶连续的理论方法，称孔斯曲面。
一个人机交互通信的图形系统”的博士论文拉开图形学研究的序幕；

计算机图形学_完整版

计算机图形学与虚拟现实 Computer Graphics and Virtual Reality
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章 OpenGL
图形学综述图形系统概述输出图元图元属性图形变换三维对象的表示可见面判别算法光照模型图形用户界面和交互输入方法颜色模型虚拟现实技术
阴极射线管 CRT
存储管式显示器→随机扫描显示器（矢量显示器）→ 刷新式光栅扫描显示器→彩色光栅扫描显示器
平板显示器FPD 等离子体显示板薄膜光电显示器发光二极管LED 液晶显示器LCD
三维观察设备虚拟现实系统的输出显示设备 ……
精品课件
输入设备
键盘、鼠标按钮盒、旋钮跟踪球、空间球操作杆触觉反馈设备数据手套、数据衣数字化仪扫描仪触摸板光笔 ……
用时按相应计算机语言的规定调用所需要的子程序生成各种图形。如：GKS、OpenGL…… 2. 基于通用语言的扩展图形软件
扩充某种计算机语言使其具有图形生成和处理功能，例如：Fortran、Pascal
Basic (Visual Basic) C、C++ (Visual C++) AutoLisp……
精品课件
图形软件体系结构
专业应用系统，如MATLAB、 AutoCAD、3DSMAX、UG……

计算机图形学的发展历程与应用前景

计算机图形学（computer graphics）作为计算机科学的一个重要分支，致力于利用计算机技术来生成、处理和显示图像。随着技术的不断进步，计算机图形学在各个领域都发挥着越来越重要的作用。本文将探讨计算机图形学的发展历程以及其应用前景。

一、发展历程

1. 1963年，Ivan Sutherland发明了世界上第一个交互式计算机图形系统——Sketchpad，奠定了计算机图形学的基础。

2. 20世纪70年代，出现了第一个使用光栅化技术的计算机图形学系统。

3. 20世纪80年代，计算机图形学逐渐应用到电影、游戏等领域中，开始出现更加复杂和逼真的图像。

4. 20世纪90年代，随着计算机性能的提升，图形学技术得以更广泛地应用于各行各业。

5. 近年来，计算机图形学领域涌现出了一些重要的技术突破，如虚拟现实（virtual reality）、增强现实（augmented reality）和深度学习等，进一步推动了计算机图形学的发展。

二、应用前景

1. 游戏开发：计算机图形学在游戏开发中起着至关重要的作用，通过逼真的图像和交互体验，为玩家创造出沉浸式的游戏世界。

2. 电影制作：计算机图形学在电影制作中的应用已经非常普遍。通过计算机图形学技术，可以创建出逼真的特效和虚拟场景，使电影更加精彩和引人入胜。

3. 医学影像：计算机图形学在医学影像领域的应用可以帮助医生更好地诊断和

治疗疾病。通过计算机图形学技术，可以生成三维模型，帮助医生观察和分析病灶，从而指导手术操作。

4. 工业设计：计算机图形学在工业设计中可以帮助设计师进行产品的三维建模

计算机图形学的应用和发展

计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图像的学科。它在多

个领域有着广泛的应用，并随着科技的不断进步，得到了持续的发展。

一、计算机图形学的应用领域

计算机图形学在各个领域中起到了关键的作用。下面将介绍几个主

要的应用领域。

1. 游戏和娱乐

计算机图形学在游戏和娱乐领域中有着广泛的应用。通过计算机图

形学技术，游戏开发人员可以创建逼真、细致的游戏场景和角色，提

供更真实的游戏体验。同时，计算机图形学技术还可用于电影制作和

虚拟现实领域，使得观众可以沉浸于逼真的虚拟世界中。

2. 建筑和设计

计算机辅助设计（CAD）是计算机图形学在建筑和设计领域中的重

要应用之一。通过CAD软件，建筑师和设计师可以在计算机上创建和

修改设计图纸，提高设计效率和准确性。此外，计算机图形学技术还

可用于模拟建筑结构的运行情况，帮助工程师进行结构分析和优化设计。

3. 医学影像

计算机图形学在医学影像领域也有着广泛的应用。医生可以利用计

算机图形学技术生成人体各个部位的三维模型，从而更直观地了解疾

病的发展和治疗方案。此外，计算机图形学还可用于医学图像的处理、增强和自动分析，提高医疗诊断的准确性和效率。

4. 虚拟仿真

虚拟仿真是计算机图形学技术的另一重要应用领域。通过创建虚拟

环境，人们可以进行各种虚拟实验和训练，提高安全性和效率。例如，飞行模拟器就是基于计算机图形学技术开发的虚拟仿真系统，可以模

拟真实飞行的各个方面，供飞行员进行训练和实践。

5. 数据可视化

随着大数据时代的到来，数据可视化成为了计算机图形学的重要应

用之一。通过将数据转化为可视化形式，人们可以更直观地理解和分

计算机图形学研究报告

计算机图形学是一门新兴的计算机科学，它以复杂而多变的运算和图形技术为基础，应用于电影制作、游戏开发、科学计算和虚拟环境等几乎所有领域。如今，计算机图形学技术在计算机领域中发挥着越来越重要的作用，成为计算机科学研究的重要领域。本文将简要介绍计算机图形学研究的现状，分析其最新研究成果，并提出未来可能的研究方向。

一、计算机图形学的研究进展

计算机图形学是一门以图形处理为中心的计算机科学，它应用于各类现代计算机系统，包括虚拟现实系统、图形用户界面、图形编辑器等等，也是计算机视觉和人工智能研究中重要的一个组成部分。在过去的几十年里，计算机图形学的研究取得了巨大的成就，主要表现在三方面：

（1）图形系统的构建。对图形技术的研究，取得了令人瞩目的成果，计算机技术得以不断拓展，形成了一种复杂而全面的图形系统，这使得计算机图形学的应用变得更加广泛。

（2）图形处理技术取得重大突破。近些年来，研究开发出了一系列新的图形处理技术，其中包括三维重建、图像识别和实时渲染等，这些技术已经广泛应用于计算机图形学的应用开发中。

（3）虚拟现实技术的发展。近年来，随着虚拟现实系统的发展，计算机图形学在虚拟现实领域也发挥了重要作用，如虚拟现实中的三维场景和动画制作等等。

二、计算机图形学的最新研究成果

近年来，计算机图形学取得了许多有益的研究成果，其中包括：（1）图形建模技术的发展。图形建模技术可以将真实世界中的物体和现象精确的仿真，进而进行分析和计算，从而获得精确的结果。

（2）图形处理器的研究。图形处理器的研究已经取得了一定的成果，它们可以提高图形处理的速度和效率，有助于提升图形技术的性能。

计算机图形学复习大纲

第一章：计算机图形学综述

掌握什么是计算机图形学？图形与图像有什么区别？计算机图形的应用领域！第二章：图形系统概述

掌握刷新式CRT的工作原理；掌握分辨率，刷新频率，像素，帧缓存等概念；了解图形工作站；

第三、四章输出图元

掌握画线算法（DDA，Bresenham），圆，椭圆并能运用于实例中，如教材P76的例子；掌握多边形填充算法；掌握通用扫描线填充算法，并能运用于实例。掌握边界填充算法和泛滥填充算法。

第五章几何变换

掌握二维、三维的几何变换（平移、旋转、缩放、反射等变换），掌握这几种变换的复合变换，并且能够运用于具体的实例中。

第六章二维观察

掌握编码裁剪算法、梁友栋-Barsky裁剪算法，并且能够运用于具体的实例。

第七章三维观察

了解正投影、斜投影的变换方法。

第八章三维对象表示

掌握Bezier和B样条曲线的原理和性质以及算法实现，并且能够应用于具体的实例中。

第十章光照模型

掌握Phong光照模型和整体光照模型的算法。

附部分习题：

1.图中ABCD为矩形窗口，P1P2为待裁剪线段。试用编码算法描述下图的裁剪过程。

已知：窗口及线段的坐标分别为A（3，1）、B（8，1）、C（8，6）、D（3，6）、P1（3，0）、P2（10，9）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

计算初始值：m=9/7；x0=3,y0=0;

计算公式：x=x0+(y-y0)/m;

y=y0+m(x-x0);

2.在用扫描线算法进行填充的过程中，需要用户建立边表ET，下面根据给出的多边形建立边表ET。

已知：

3. 已知Bezier曲线上的四个点分别为Q0（50，0），Q1（100，0），Q2（0，50），Q3（0，100），他们对应的参数分别为0，1/3，2/3，1，求Bezier曲线的控制点。

第二章计算机图形学和计算机辅助设计技术概述

从50年代初到60年代中，麻省理工学院还 50年代初到60年代中，年代初到60年代中积极从事现代计算机辅助设计/ 积极从事现代计算机辅助设计 / 制造技术的开拓性研究，拓性研究，先后在这里诞生了世界上第一台数控铣床和APT数控加工自动编程语言。 APT数控加工自动编程语言控铣床和APT数控加工自动编程语言。在这样的历史背景下，麻省理工学院的博在这样的历史背景下，士生Ivan Sutherland于 1962年发表了一篇题士生 Ivan Sutherland 于 1962 年发表了一篇题 Sketchpad： --机对话图形通讯系统机对话图形通讯系统” 为 “ Sketchpad：人 -- 机对话图形通讯系统 ” 的博士论文，的博士论文，研制出第一台光笔交互式图形显示器，这就是最初的计算机图形系统。示器，这就是最初的计算机图形系统。
2.2 计算机图形学的发展概况计算机图形学的起源和发展要追溯到50 计算机图形学的起源和发展要追溯到 50 SAGE。年代初期的美国战术防空系统SAGE 年代初期的美国战术防空系统SAGE。二次大战后美国国防部筹划建立一个实时信息控制系统监视北美的整个空域和地域。信息控制系统监视北美的整个空域和地域。 SAGE系统有很多公司参加研制， SAGE系统有很多公司参加研制，整个技术系统有很多公司参加研制方案由麻省理工学院(MIT)林肯实验室负责林肯实验室负责。方案由麻省理工学院 ( MIT) 林肯实验室负责。该系统在1957年投入使用， 60年代中期逐渐 1957年投入使用该系统在1957年投入使用，到60年代中期逐渐淘汰，整个计划并未最终完成，淘汰，整个计划并未最终完成，但这一尝试却是交互式图形显示技术的起源。是交互式图形显示技术的起源。