计算机图形学知识点

合集下载

计算机图形学

计算机图形学1. 简介计算机图形学是研究如何使用计算机来生成、处理和显示图像的一门学科。

它主要涉及图像的几何和物理特性的建模，以及图像的渲染和表示。

计算机图形学在各个领域中都有广泛的应用，包括游戏开发、电影制作、虚拟现实、医学成像等。

2. 图形学的基本概念图形学的基本概念包括点、线、多边形和曲线等基本元素，以及相应的数学方法和算法。

这些方法和算法用于描述和处理图像的几何特性，包括位置、方向、大小和形状等。

2.1 点和线在计算机图形学中，点是图像中最基本的元素，可以通过坐标系来表示。

线是由两个点之间的连接所形成的，可以通过直线方程或参数方程来描述。

2.2 多边形和曲线多边形是由多个线段连接而成的封闭图形，可以通过顶点的集合来描述。

曲线是由多个点按照一定规律连接而成的，可以通过控制点和插值方法来表示。

3. 图形的几何建模图形的几何建模是计算机图形学中的一个重要研究方向，它涉及如何使用数学模型来表示和描述物体的几何特性。

常用的几何建模方法包括点、线、面、体和曲面等。

3.1 点云和网格模型点云模型是一组离散的点的集合，它可以用于表示不规则形状的物体。

网格模型是一组由三角形或四边形面片组成的表面模型，它可以用于表示规则形状的物体。

3.2 曲面建模曲面建模是基于数学曲面的建模方法，它将物体表面抽象为由曲线和曲面组成的，可以通过控制点和插值方法来表示。

常用的曲面建模方法包括贝塞尔曲线和贝塞尔曲面等。

4. 图形的渲染和表示图形的渲染和表示是计算机图形学中的另一个重要研究方向，它涉及如何将图像的几何信息转化为可视的图像。

常用的渲染和表示方法包括光栅化、光线追踪和纹理映射等。

4.1 光栅化光栅化是将几何对象转化为像素的过程，它涉及将线段或多边形映射到屏幕上的像素点，并进行相应的着色和填充。

常用的光栅化算法包括Bresenham算法和扫描线算法等。

4.2 光线追踪光线追踪是一种以物理光线为基础的渲染方法，它从观察者的视角出发，沿着光线的路径跟踪物体的相交和反射，最终得到图像。

计算机图形学总结

计算机图形学总结1、图形学简介1.1、解释计算机图形学中图形与图像两个概念的区别。

答：图形是指由外部轮廓线条构成的⽮量图。

即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等；⽽图像是由扫描仪、摄像机等输⼊设备捕捉实际的画⾯产⽣的数字图像，是由像素点阵构成的位图。

（百度知道）·从⼴义上说，凡是能够在⼈的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。

它包括⼈年说观察到的⾃然界的景物，⽤照相机等设别所获得的图⽚，⽤绘图⼯具绘制的⼯程图，各种⼈⼯美术绘画和⽤数学⽅法描述的图形等。

·图形学中的图形⼀般是指由点、线、⾯、体等⼏何要素(geometric attribute)和明暗、灰度（亮度）、⾊彩等视觉要素(visual attribute)构成的，从现实世界中抽象出来的图或形。

图形强调所表达对象的点、线、⾯、结构等⼏何要素。

·⽽图像则只是指⼀个⼆维的像素集合，⾄于这个集合所构成的图案的意义、⼏何元素等，计算机并不知晓。

可以⼀条直线作⽐⽅来说明。

1.2、解释“计算机图形学” 研究的主要内容。

答：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。

（百度百科）·Modeling建模构建三维模型的场景·Rendering 绘制(渲染)渲染的三维模型，计算每个像素的颜⾊。

颜⾊是有关照明，环境，对象材料等。

·Animation动画1.3、能列举计算机图形学的⼀些应⽤实例。

答：CAD⼯业制造仿真、电影特效合成、3D动画、3D游戏……2、Graphic Devices in Computer System2.1、了解图形输出设备中“阴极射线管(CRT)”的主要⼯作原理。

答：显⽰屏、电⼦枪、和偏转控制装置三部分组成。

当灯丝被加热时，电⼦枪阴极释放出电⼦，电⼦经过聚焦系统和加速系统后形成电⼦束，经过偏转控制装置时轨迹发⽣变化，打在显⽰屏磷粉涂层上发光。

2023年计算机图形学必考知识点

Phong Lighting该模型计算效率高、与物理事实足够靠近。

Phong模型运用4个向量计算表面任一点旳颜色值，考虑了光线和材质之间旳三种互相作用：环境光反射、漫反射和镜面反射。

Phong模型使用公式：I s=K s L s cosαΦα：高光系数。

计算方面旳优势：把r和v归一化为单位向量，运用点积计算镜面反射分量：I s=K s L s max((r，v)α，0)，还可增长距离衰减因子。

在Gouraud着色这种明暗绘制措施中，对公用一种顶点旳多边形旳法向量取平均值，把归一化旳平均值定义为该顶点旳法向量，Gouraud着色对顶点旳明暗值进行插值。

Phong着色是在多边形内对法向量进行插值。

Phong着色规定把光照模型应用到每个片元上，也被称为片元旳着色。

颜色模型RGB XYZ HSVRGB:RGB颜色模式已经成为现代图形系统旳原则，使用RGB加色模型旳RGB三原色系统中，红绿蓝图像在概念上有各自旳缓存，每个像素都分别有三个分量。

任意色光F都可表达为F＝r [ R ] + g [ G ] + b [ B ]。

RGB颜色立方体中沿着一种坐标轴方向旳距离代表了颜色中对应原色旳分量，原点(黑)到体对角线顶点(白)为不一样亮度旳灰色XYZ:在RGB 系统基础上，改用三个假想旳原色X、Y、Z建立了一种新旳色度系统, 将它匹配等能光谱旳三刺激值,该系统称为视场XYZ色度系统，在XYZ空间中不能直观地评价颜色。

HSV是一种将RGB中旳点在圆柱坐标系中旳表达法，H色相S饱和度V明度，中心轴为灰色底黑顶白，绕轴角度为H，到该轴距离为S，沿轴高度为S。

RGB长处:笛卡尔坐标系，线性，基于硬件(易转换)，基于三刺激值，缺陷:难以指定命名颜色，不能覆盖所有颜色范围，不一致。

HSV长处:易于转换成RGB，直观指定颜色，’缺陷:非线性，不能覆盖所有颜色范围，不一致XYZ:覆盖所有颜色范围，基于人眼旳三刺激值，线性，包括所有空间，缺陷:不一致交互式计算机程序员模型(应用模型<->应用程序<->图形库)->(图形系统<->显示屏).应用程序和图形系统之间旳接口可以通过图形库旳一组函数来指定，这和接口旳规范称为应用程序编程人员接口(API)，软件驱动程序负责解释API旳输出并把这些数据转换为能被特定硬件识别旳形式。

计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理一、图形学基本概念1. 图形学是啥呢？它就像是一个魔法世界，研究怎么在计算机里表示图形，然后对这些图形进行各种操作。

比如说，我们玩的那些超酷炫的游戏，里面的人物、场景都是通过计算机图形学搞出来的。

2. 图形在计算机里可不是随便存着的哦。

有矢量图形，就像我们数学里的向量一样，用数学公式来描述图形的形状、颜色等信息。

还有光栅图形，这个就和屏幕上的像素点有关啦，它是把图形表示成一个个小格子（像素）的组合。

二、图形的变换1. 平移是最基础的啦。

就好比你在一个平面上把一个图形从一个地方挪到另一个地方，很简单对吧。

比如一个三角形，从左边移到右边，它的每个顶点的坐标都按照一定的规则发生变化。

2. 旋转也很有趣。

想象一下把一个正方形绕着一个点转圈圈。

在计算机里，要根据旋转的角度，通过数学公式来计算图形每个点旋转后的新坐标。

这就像我们小时候玩的陀螺，不停地转呀转。

3. 缩放就更直观了。

把一个小图形变大或者把一个大图形变小。

不过要注意哦，缩放的时候可不能让图形变得奇奇怪怪的，得保持它的形状比例之类的。

三、颜色模型1. RGB模型是最常见的啦。

红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue），这三种颜色就像三个小魔法师，通过不同的组合可以创造出各种各样的颜色。

就像我们画画的时候，混合不同颜色的颜料一样。

2. CMYK模型呢，主要是用在印刷方面的。

青（Cyan）、品红（Magenta）、黄（Yellow）、黑（Black），这几种颜色的混合可以印出我们看到的书本、海报上的各种颜色。

四、三维图形学1. 在三维图形学里，多了一个维度，事情就变得更复杂也更有趣啦。

我们要考虑物体的深度、透视等。

比如说，我们看远处的山，它看起来就比近处的树小很多，这就是透视的效果。

2. 三维建模是个很厉害的技能。

可以通过各种软件来创建三维的物体，像做一个超级逼真的汽车模型，从车身的曲线到车轮的纹理，都要精心打造。

五、图形渲染1. 渲染就像是给图形穿上漂亮衣服的过程。

计算机图形学

1、名词解释：直接设备、间接设备、绝对坐标设备、相对坐标设备、离散设备、连续设备、回显、约束、网格、引力域、橡皮筋技术、草拟技术、拖动、旋转、形变。

1)直接设备：直接设备指诸如触摸屏一类用户可直接用手指指点屏幕进行操作从而实现定位的设备。

2)间接设备：指诸如鼠标、操纵杆等用户通过移动屏幕上的光标实现定位的设备。

3)绝对坐标设备：绝对坐标设备包括数字化仪和触摸屏,它们都有绝对原点,定位坐标相对原点来确定。

绝对坐标设备可以改成相对坐标设备,如数字化仪,只要记录当前点位置与前一点位置的坐标差(增量),并将前一点看成是坐标原点,则数字化仪的定位范围也可变成无限大。

4)相对坐标设备：相对坐标设备可指定的范围可以任意大,然而只有绝对坐标设备才能作为数字化绘图设备。

5)离散设备：键控光标则为离散设备。

使用离散设备也难以实现精确定位。

6)连续设备：把手的连续运动变成光标的连续移动,鼠标、操纵杆、数字化仪等均为此类设备。

连续设备比离散设备更自然、更快、更容易用,且在不同方向上运动的自由度比离散设备大。

使用离散设备也难以实现精确定位。

7)回显：回显作为一种最直接的辅助方式，大部分交互式绘图过程都要求回显。

比如在定位时，用户不仅要求所选的位置可在屏幕上显示出来，还希望其数据参数也在屏幕上显示，这样可以获得精确位置来调整定位坐标。

在选择、拾取等过程中，用户也都希望能够直观地看到选择或拾取的对象以便确认。

8)约束：约束是在图形绘制过程中对图形的方向、对齐方式等进行规定和校准。

约束方式有多种，最常用的约束是水平或垂直直线约束，使用户可以轻松地绘制水平和垂直线而不必担心线的末端坐标的精度范围。

另外，其他类型的约束技术用于产生各种校准过程，如画矩形时按住一定的键可约束画正方形，画椭圆时按住一定的键可约束画圆等。

9)网格：叠加在屏幕绘图坐标区的矩形网格可以用来定位和对准对象或文本，这种技术可帮助用户方便地在高分辨率图形显示器上定义一个精确的坐标位置，以便画出更加准确、清晰的线条和图形。

计算机图形学主要知识点归纳

计算机图形学主要知识点归纳第一章计算机图形学是:研究怎么利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。

计算机图形学的研究对象是图形。

构成图形的要素有两类:一类是几何要素(刻画图形状的点、线、面、体),另一类是非几何要素(反映物体表面属性或材质的明暗、灰度、色彩).。

计算机表示图和形常有两种方法:点阵法和参数法。

软件的标准:SGI等公司开发的OpenGL,微软开发的Direct X,Adobe的Postscript 等。

计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)计算机图形系统可以定义为计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。

交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入和输出等五方面的功能。

真实感图形的生成一般须经历场景造型、取景变换、视域裁剪、消除隐藏面及可见面光亮度计算等步骤。

虚拟现实系统又称虚拟现实环境,是指由计算机生成的一个实时三维空间。

用户可以在其“自由地”运动,随意观察周围的景物,并可通过一些特殊的设备与虚拟物体进行交互操作。

科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程及计算结果的数据转换为图形及图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术。

第二章鼠标器是用来产生相对位置。

鼠标器按键数分为两种:MS型鼠标(双按键鼠标)和PC型鼠标(三按键鼠标)。

触摸屏也叫触摸板,分为:光学的红外线式触摸屏、电子的电阻式触摸屏和电容式触摸屏、声音的声波式触摸屏。

数据手套是由一系列检测手和手指运动的传感器的构成。

来自手套的输入可以用来给虚拟场景的对象定位或操纵该场景。

显示设备的另一个重要组成部分的是显示控制器。

它是控制显示器件和图形处理、转换、信号传输的硬件部分,主要完成CRT的同步控制、刷新存储器的寻址、光标控制以及图形处理等功能。

阴极射线管CRT由电子枪、偏转系统及荧光屏3个基本部分组成。

电子枪的主要功能是产生一个沿管轴(Z轴)方向前进的高速的细电子束(轰击荧光屏)。

计算机图形学

计算机图形学计算机图形学是研究计算机生成和处理图像的学科领域。

它涵盖了多个方面，包括图像表示、图像处理、图像合成、计算机动画等。

下面是计算机图形学中一些重要的概念和技术：1.图像表示：计算机图形学中的图像通常以数字形式表示，通过像素阵列来表示空间上的图像。

每个像素代表着图像中的一个点，其颜色值描述了该点的外观特性。

2.三维建模：三维建模是将三维对象转换为计算机可识别的形式。

常见的三维建模方法包括多边形网格建模、曲面建模、体素建模等。

三维建模为计算机图形学中的可视化和渲染提供了基础。

3.渲染：渲染是将计算机建模的三维场景转化为二维图像的过程。

它涉及到光照、阴影、纹理映射、透明度等照明和材质属性的计算。

常见的渲染方法有光栅化渲染、光线追踪等。

4.图像处理：图像处理是对图像进行各种操作和修改的过程。

这包括图像滤波、边缘检测、图像增强、图像分割等。

这些操作可以通过算法和数学方法在计算机上实现。

5.计算机动画：计算机动画是通过连续变化的图像帧来模拟和呈现动态图像。

它包括关键帧动画、骨骼动画、物理模拟等技术，可以模拟物体的运动、变形和碰撞等自然现象。

6.虚拟现实：虚拟现实使用计算机图形学技术来模拟和呈现逼真的虚拟环境。

它包括虚拟现实头盔、交互设备等技术，使用户能够与虚拟环境进行互动。

计算机图形学广泛应用于电子游戏、电影和动画制作、计算机辅助设计、医学图像处理、虚拟现实等领域。

它不仅提供了高度逼真和交互性的视觉体验，还支持人们进行创作、设计和科学研究。

计算机图形学

计算机图形学计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图像的学科领域。

它是计算机科学的一个重要分支，与计算机视觉和图像处理相关。

计算机图形学的发展促进了许多领域的进步，包括动画、游戏开发、虚拟现实等。

一、引言计算机图形学是指通过计算机技术实现图像的生成、处理和显示。

它利用算法和数学模型来模拟和渲染图像，以生成逼真的图像或动画。

计算机图形学在多个领域有着广泛的应用，如电影、游戏、建筑设计等。

二、图形学的基本原理1. 坐标系统图形学中常用的坐标系统是笛卡尔坐标系，它由横轴X、纵轴Y和垂直于二者的Z轴组成。

通过坐标系统，可以定位和描述图像中的点、线和面。

2. 图形的表示图形可以通过几何图元来表示，常见的几何图元有点、线和面。

点由坐标表示，线由两个端点的坐标表示，面由多个点或线组成。

3. 变换和投影变换是指对图像进行平移、旋转和缩放等操作，通过变换可以改变图像的形状和位置。

投影是将三维图像映射到二维平面上的过程，常见的投影方式有平行投影和透视投影。

4. 着色模型着色模型用于为图像添加颜色和材质信息，常见的着色模型有平均着色模型和Phong着色模型。

平均着色模型通过计算图像的平均颜色来实现简单的着色效果，Phong着色模型考虑了光照的影响，能够产生更加逼真的效果。

三、图形学的应用1. 电影和动画计算机图形学在电影和动画领域有着广泛的应用。

通过计算机图形学技术，电影制作人能够创建逼真的特效，包括爆炸、碰撞和飞行等场景。

动画片的制作也离不开计算机图形学的技术支持，它能够实现角色的自由移动、表情的变化等特效效果。

2. 游戏开发计算机图形学是游戏开发中不可或缺的一部分。

游戏中的人物、场景和特效都是通过计算机图形学技术来实现的。

游戏开发人员利用图形学算法和引擎来创建游戏中的3D场景和角色，并通过渲染技术使其看起来逼真。

3. 虚拟现实虚拟现实是一种模拟真实世界的计算机生成环境。

计算机图形学在虚拟现实领域的应用可以让用户身临其境地感受到虚拟环境的存在。

计算机图形学知识点大全

计算机图形学知识点大全计算机图形学是计算机科学中的一个重要分支，涵盖了图像处理、计算机视觉、图形渲染等多个领域。

本文将介绍计算机图形学的一些重要知识点，帮助读者更好地理解和应用这些知识。

一、基础概念1. 图形学概述：介绍计算机图形学的定义、发展历史以及应用领域。

2. 图像表示：探讨图像的表示方法，包括光栅图像和矢量图像，并介绍它们的特点和应用场景。

3. 坐标系统：详细介绍二维坐标系和三维坐标系，并解释坐标变换的原理和应用。

二、图像处理1. 图像获取与预处理：介绍数字图像的获取方式和常见的预处理方法，如去噪、增强和平滑等。

2. 图像特征提取：讲解图像特征提取的基本概念和方法，例如边缘检测、角点检测和纹理特征提取等。

3. 图像分割与目标识别：介绍常见的图像分割算法，如阈值分割、基于区域的分割和基于边缘的分割等，以及目标识别的原理和算法。

三、计算机视觉1. 相机模型：详细介绍透视投影模型和针孔相机模型，并解释摄像机矩阵的计算和相机标定的方法。

2. 特征点检测与匹配：讲解常用的特征点检测算法，如Harris 角点检测和SIFT特征点检测，并介绍特征点匹配的原理和算法。

3. 目标跟踪与立体视觉：介绍目标跟踪的方法，如卡尔曼滤波和粒子滤波，以及立体视觉的基本原理和三维重建方法。

四、图形渲染1. 光栅化：详细介绍光栅化的原理和算法，包括三角形光栅化和线段光栅化等。

2. 着色模型：介绍常见的着色模型，如平面着色、高光反射和阴影等，并解释经典的光照模型和材质属性。

3. 可视化技术：讲解常用的可视化技术，如体数据可视化、流场可视化和虚拟现实等，以及它们在医学、工程等领域的应用。

五、图形学算法与应用1. 几何变换：介绍图形学中的几何变换，包括平移、旋转、缩放和矩阵变换等，并解释它们在图形处理和动画中的应用。

2. 贝塞尔曲线与B样条曲线：详细介绍贝塞尔曲线和B样条曲线的定义、性质和应用，以及它们在曲线建模和动画设计中的重要作用。

计算机图形学-知识点

一,填空1.构成图形的要素包括（）和（）,在计算机表示图形的方法有两种,他们是（）和（）.2.填充一个特定区域,其属性选择包括（）,（）和（）.3.平行投影根据（）可以分为（）投影和（）投影.4.字符的图形表示可以分为（）和（）两种形式.5.计算机中表示带有颜色及形状信息的图和形常用（）和参数法,其中用参数法描述的图形称为（）,用（）描述的图形称为（）.6.文字裁减的方法包括（）,（）和（）。

7.平面几何投影根据（）可以分为（）和（）.二,名词解释1.什么是光点什么是象素点什么是显示器的分辨率2.扫描线，水平回扫期，垂直回扫期，查色表，帧缓冲器容量，刷新，刷新频率，扫描转换3.图像，图形:，像素点:，混淆:4.直线线宽的处理方式，线型控制方法5.区域填充，4连通区域，8连通区域:，四连通区域与八连通区域有什么区别6.视区，齐次坐标，固定坐标系与活动坐标系7.投影中心，投影面，投影线，观察坐标系，观察参考点，投影参考点，观察空间，灭点，主灭点，规范视见体8.投影变换，透视投影9.构成图形的要素，在计算机中如何表示它们10.明度，亮度，饱和度，计算机图形显示器和绘图设备表示颜色的方法各是什么颜色模型（rgb模型、cmy模型、hsv模型的定义、应用场合）？扫描转换：1.扫描转换直线段的方法有哪些？画圆弧的算法有哪几种？2.直线段的DDA算法、中点算法的基本原理3.圆弧和椭圆弧的中点算法4.直线的中点算法较DDA算法的优点5.生成圆弧的正负法扫描转换多边形：1.扫描转换多边形的各种算法a)逐点判断算法：原理b)扫描线算法：原理，应用c)边缘填充算法：原理2.扫描转换扇形区域：原理3.区域填充：原理a)递归算法b)扫描线算法4.以图像填充区域：原理，计算5.字符的表示：点阵表示法和矢量表示法的显示原理和存储空间混淆：1.什么是混淆什么是反混淆常用的反混淆技术有哪些2.产生混淆的原因：采样定理裁剪：1.直线裁剪：a)Cohen-Sutherland直线裁剪算法：原理b)直线中点分割算法：原理2.多边形裁剪：a)sutherland-hodgman算法：原理，应用b)weiler-hodgman算法：原理，应用3.字符裁剪方法图形变换：1.二维（三维）平移、旋转、放缩、对称、错切变换矩阵，计算投影：1.1点透视投影：计算三维实体表示1.空间分割表示法：原理2.正则集合运算与普通集合运算的区别3.欧拉公式曲线：1.三次hermite曲线：定义，形状控制方法2.Bezier曲线：定义，性质（端点位置，端点切矢量，凸包性，直线再生性）3.Bezier曲线的离散生成算法（de casteljau算法）：计算过程6.二、判断题（）1．计算机图形生成的基本单位是线段。

计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理1.计算机图形学是研究和开发用于创建、处理和显示图像的计算机技术领域。

它涵盖了图像生成、图像处理、图像显示等方面的知识。

本文将重点整理计算机图形学的基础知识，包括基本概念、图形编程、图像处理等内容。

2. 基本概念2.1 图形学基本概念•点：图形学中最基本的元素，用于构建图形对象。

•线段：由两个点连接而成，是构建更复杂图形的基础。

•多边形：由多个线段连接而成，可以构建更为复杂的图形。

•直线方程与曲线方程：描述线段和曲线的数学表达式。

•三角形：最简单的多边形，广泛应用于计算机图形学中。

•二维坐标系：用于描述图形位置的平面坐标系。

•三维坐标系：用于描述图形位置的立体坐标系。

2.2 图形学算法与技术•光栅化：将连续曲线或曲面转化为离散像素的过程。

•扫描线算法：用于处理复杂图形填充的算法。

•边缘检测：用于检测图像中的边缘信息。

•图像变换：包括平移、旋转、缩放等操作，用于对图形进行变换和处理。

•隐式曲线：用一种隐含的方式表达的曲线或曲面。

•着色模型：用于给图形上色的模型，如灰度模型、RGB模型等。

3. 图形编程3.1 图形编程环境•OpenGL：跨平台的图形编程接口，支持高性能图形渲染。

•DirectX：微软开发的多媒体编程接口，专注于游戏图形渲染。

•WebGL：基于Web标准的图形编程接口，用于在浏览器中渲染图形。

3.2 图形渲染流程•顶点处理：对图形中的顶点进行变换和处理。

•图元装配：将顶点组装成基本图元，如线段、三角形等。

•光栅化：将基本图元转化为像素点。

•片元处理：对每个像素点进行颜色计算。

3.3 图形效果实现•光照模型：用于模拟光照效果的算法。

•材质：描述图形的表面特性，如光滑、粗糙等。

•纹理映射：将二维纹理贴到三维图形表面的过程。

•反射与折射：模拟物体表面的反射和折射效果。

4. 图像处理4.1 基本图像处理操作•图像读取与保存：从文件中读取图像数据并保存处理结果。

•图像分辨率调整：改变图像的大小和分辨率。

计算机图形学基础知识点总结

计算机图形学基础知识点总结计算机图形学是一门研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的学科。

它在许多领域都有着广泛的应用，如游戏开发、动画制作、虚拟现实、计算机辅助设计等。

下面将为大家总结一些计算机图形学的基础知识点。

一、图形的表示与存储1、位图（Bitmap）位图是由像素组成的图像，每个像素都有自己的颜色值。

优点是能够表现丰富的色彩和细节，但放大时会出现锯齿和失真。

常见的位图格式有 BMP、JPEG、PNG 等。

2、矢量图（Vector Graphics）矢量图使用数学公式来描述图形，由点、线、面等几何元素组成。

优点是无论放大或缩小都不会失真，文件大小相对较小。

常见的矢量图格式有 SVG、EPS 等。

二、坐标系统1、二维坐标系统常见的二维坐标系统有直角坐标系和极坐标系。

在直角坐标系中，通过横纵坐标（x, y）来确定点的位置。

在极坐标系中，通过极径和极角（r, θ）来确定点的位置。

2、三维坐标系统三维坐标系统通常使用笛卡尔坐标系，由 x、y、z 三个轴组成。

点的位置用（x, y, z）表示，用于描述三维空间中的物体。

三、图形变换1、平移（Translation）将图形沿着指定的方向移动一定的距离。

在二维中，通过改变坐标值实现平移；在三维中，需要同时改变三个坐标值。

2、旋转（Rotation）围绕某个中心点或轴旋转图形。

二维旋转可以通过三角函数计算新的坐标值；三维旋转较为复杂，需要使用矩阵运算。

3、缩放（Scaling）放大或缩小图形。

可以对图形在各个方向上进行均匀或非均匀的缩放。

四、颜色模型1、 RGB 颜色模型基于红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色的混合来表示颜色。

每个颜色通道的取值范围通常是 0 到 255。

2、 CMYK 颜色模型用于印刷，由青（Cyan）、品红（Magenta）、黄（Yellow）和黑（Black）四种颜色组成。

3、 HSV 颜色模型由色调（Hue）、饱和度（Saturation）和明度（Value）来描述颜色。

计算机图形学基础知识

计算机图形学基础知识计算机图形学是计算机科学领域中的一个重要分支，它研究如何利用计算机来生成、显示和处理图像。

在现代社会中，计算机图形学已经广泛应用于电影制作、视频游戏、虚拟现实等领域。

想要深入了解计算机图形学，首先需要掌握一些基础知识，本文将介绍计算机图形学的一些基础概念和原理。

1. 像素和分辨率在计算机图形学中，最基本的单位是像素（Pixel）。

像素是图像的最小单元，它们按照一定的规则排列在屏幕上，组成了我们看到的图像。

像素的数量决定了图像的清晰度，而图像的清晰度又与分辨率（Resolution）有关。

分辨率是指屏幕上横向和纵向像素的数量，通常用“宽×高”来表示，比如1920×1080表示屏幕的宽高分别为1920个像素和1080个像素。

2. 图像的表示计算机图形学中，图像可以使用不同的表示方式，最常见的是位图和矢量图。

位图是由像素阵列组成的图像，每个像素都有自己的颜色值。

位图适用于复杂的图像和照片，但放大时会失真。

矢量图则是使用数学公式来描述图像，可以无限放大不失真，适用于图形和文字等简单图像。

3. 图形的生成计算机图形的生成过程通常包括几个步骤：几何建模、光栅化、着色和渲染。

几何建模是指创建图形模型的过程，光栅化将几何模型转换为像素表示，着色是给像素上色以增加真实感，渲染是最终将图像显示在屏幕上的过程。

4. 光栅化算法光栅化是计算机图形学中的重要技术，它将几何模型转换为像素表示。

常用的光栅化算法包括扫描线算法、边缘标记法、光栅线性插值等。

这些算法可以高效地将几何模型转换为图像，实现了图像的显示和处理。

5. 渲染技术渲染是将图形显示在屏幕上的过程，通过光照、纹理、阴影等技术让图像看起来更加逼真。

常见的渲染技术包括光线跟踪、光栅化渲染、阴影算法等。

这些技术可以让计算机生成逼真的图像，应用于电影、游戏等领域。

总结：计算机图形学是一个非常广泛的领域，涉及到很多基础知识和技术。

本文介绍了一些计算机图形学的基础概念和原理，包括像素、分辨率、图像表示、图形生成、光栅化算法和渲染技术等内容。

计算机图形学知识点

计算机图形学知识点1、计算机图形系统硬件：图形输入、处理、显示、存储、输出等设备软件：图形生成、显示、处理算法以及图形数据存储、交换格式等2、硬件设备的发展：图形显示器是计算机图形学中的关键设备画线显示器——存储管式显示器——刷新式光栅扫描显示器——液晶显示器和等离子显示器3、随机扫描显示器：（由电子束的随机运动产生光点）随机扫描方式指屏幕上的图形是按矢量线段一笔一笔画出的，其顺序完全按用户的绘图指令来决定。

又称为画线式显示器、矢量式显示器存储管式显示器：【特点】不需刷新，价格较低，缺点是不具有动态修改图形功能，不适合交互式液晶显示器：体积小，辐射弱等离子显示器：平板式、透明。

显示图形无锯齿现象；不需要刷新缓冲存储器。

4、输入设备：将各种形式的信息转换成适宜计算机处理的形式图形输入设备从逻辑上分为6种：定位(Locator)、笔划(Stroke)、数值(Valuator)、选择(Choice)、拾取(Pick)、字符串(String)5、计算机图形学算法研究的发展：1）光栅扫描图形生成；2）图形变换；3）真实感图形生成；4）几何建模；5）曲线与曲面生成算法；6）图形学应用算法计算机图形学的应用领域：图形用户界面、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM) 、科学计算可视化、地理信息系统、娱乐、计算机艺术、虚拟现实、逆向工程6、计算机图形：计算机图形是通过计算机利用算法在专用显示设备上设计和构造出来的。

7、计算机视觉与模式识别：图形学的逆过程，分析和识别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模型（特征）。

手写体识别、机器视觉。

8、逆向工程：也称反求工程、反向工程)是一种现代化新产品开发技术，解决了由产品实物模型到产品数字模型，进而作修改和详细设计，快速开发出新产品的过程，为现代设计方法和快速原型制造等提供了技术支持。

9、计算机图形学研究的内容：图形的输入、表示（存储）、处理、显示与输出。

1、图形显示设备：是一个画点设备。

计算机图形学主要知识点

第一章计算机图形学是：研究怎么利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。

计算机图形学的研究对象是图形。

构成图形的要素有两类：一类是几何要素（刻画图形状的点、线、面、体），另一类是非几何要素（反映物体表面属性或材质的明暗、灰度、色彩）.。

计算机中表示图和形常有两种方法：点阵法和参数法。

软件的标准：SGI等公司开发的OpenGL，微软开发的Direct X，Adobe的Postscript 等。

计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）计算机图形系统可以定义为计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。

交互式计算机图形系统应具有计算、存储、对话、输入和输出等五方面的功能。

真实感图形的生成一般须经历场景造型、取景变换、视域裁剪、消除隐藏面及可见面光亮度计算等步骤。

虚拟现实系统又称虚拟现实环境，是指由计算机生成的一个实时三维空间。

用户可以在其中“自由地”运动，随意观察周围的景物，并可通过一些特殊的设备与虚拟物体进行交互操作。

科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中及计算结果的数据转换为图形及图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术。

第二章鼠标器是用来产生相对位置。

鼠标器按键数分为两种：MS型鼠标（双按键鼠标）和PC型鼠标（三按键鼠标）。

触摸屏也叫触摸板，分为：光学的红外线式触摸屏、电子的电阻式触摸屏和电容式触摸屏、声音的声波式触摸屏。

数据手套是由一系列检测手和手指运动的传感器的构成。

来自手套的输入可以用来给虚拟场景中的对象定位或操纵该场景。

显示设备的另一个重要组成部分的是显示控制器。

它是控制显示器件和图形处理、转换、信号传输的硬件部分，主要完成CRT的同步控制、刷新存储器的寻址、光标控制以及图形处理等功能。

阴极射线管CRT由电子枪、偏转系统及荧光屏3个基本部分组成。

电子枪的主要功能是产生一个沿管轴（Z轴）方向前进的高速的细电子束（轰击荧光屏）。