计算机图形学课程参考文献

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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）目录引言 (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,从而深化概念和萌发新意”(汪成为,1996)。

（三）虚拟现实技术发展的三个阶段VR技术的发展大致可分为三个阶段:20世纪50年代至70年代,是VR技术的准备阶段;80年代初至80年代中期,是VR技术系统化、开始走出实验室进入实际应用的阶段;80年代末至90年代初,是VR技术迅猛发展的阶段。

计算机图形学 (1)

12
1.2 计算机图形学的发展
13
发展成熟阶段（年代初发展成熟阶段（70年代初 ~80年代初）年代初）年代初
• 光栅扫描显示器得到推广。光栅扫描显示器得到推广。 • 出现许多新型的图形输入设备
，如各类图形输入板，坐标数如各类图形输入板，字化仪，跟踪球，鼠标器等。字化仪，跟踪球，鼠标器等。
11
1.2 计算机图形学的发展
12
降低成本阶段（年降低成本阶段（60年代末~70年代初）代末年代初
• 存储管显示器出现，大大存储管显示器出现，
降低图形硬件系统成本。降低图形硬件系统成本。
• 70年代初，出现一批通用 70年代初年代初，
存储管显示器的结构
的、可移植的软件系统。可移植的软件系统。
2
平时与考试
3
要求：要求：
1. 2. 3. 4. 不迟到上课不说话多提问题与建议课下多讨论，课下多讨论，理论联系实际
考试（成绩分布）：考试（成绩分布）：
1、期末考试----60% 、期末考试 2、上机作业----30% 、上机作业 3、书面作业----10% 、书面作业
3
教学要求
4
• 了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技了解图形系统的框架及其涉及的软件、
• 1958年，滚筒式绘图仪和平板式绘图仪研制成功。 1958年滚筒式绘图仪和平板式绘图仪研制成功。 • 50年代末，SAGE空中防御指挥系统采用光笔作为输 50年代末 SAGE空中防御指挥系统采用光笔作为输年代末，
入设备，标志着交互式图形技术的诞生。入设备，标志着交互式图形技术的诞生。
10
1.2 计算机图形学的发展
光学跟踪球

计算机图形学讲义word版本

计算机图形学讲义教学要求1、了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术；2、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；3、对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识；4、具有一定实践体会和相关的编程能力。

教材或参考书：1、孙家广：计算机图形学（第三版），清华大学出版社，1999。

2、主要参考书：3、倪明田等，“计算机图形学”，北京大学出版社，1999。

4、Donald Hearn, M. Pauline Baker ,“Computer Graphics (C Version)”, Prentice Hall , 1997.5、James D. Foley, Andries van Dam etc., “Introduction to Computer Graphics”,Addison-Wesley, 1996第一章计算机图形学基本知识（计算机图形学综述）计算机技术的飞速发展，使得计算机的应用日益普及和深入。

随着计算机硬件技术、网络技术以及多媒体技术的发展，计算机图形学领域的理论与方法已被越来越多的从事计算机应用的人员所重视。

计算机图形学是伴随着计算机技术和外围设备而产生和发展起来的。

●什么是计算机图形学？–计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理、显示的学科。

–计算机图形学计算机科学中，最为活跃、得到广泛应用的分支之一1.1 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 研究内容何谓图形构成图形的要素图形的两种表示法图形学所研究的内容图形以及构成图形的要素●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：刻画对象的轮廓、形状等–非几何要素：刻画对象的颜色、材质等计算机中表示图形的方法–点阵表示●枚举出图形中所有的点(强调图形由点构成)●简称为图像（数字图像）–参数表示●由图形的形状参数(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)来表示图形●简称为图形：●图形主要分为两类：●基于线条信息表示●明暗图(Shading)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。

计算机图形学文献综述

《计算机图形学》文献综述分形几何学的发展及其应用目录一．摘要 (3)二．分形几何学的发展 (3)三．分形几何学的应用 (6)1、首饰设计中的应用 (4)2、物理和工程技术中的应用 (5)3、地质地理学中的应用 (5)4、生物学生命科学领域中的应用 (6)5、辨别癌细胞中应用 (7)四．结束语 (7)参考文献 (8)分形几何学的发展及其应用摘要：分形几何学是继随机数学、模糊数学和混沌学后，又一门研究事物非连续光滑规整确定形态得数学分支。

普通几何学研究的对象，一般都具有整数的维数。

比如，零维的点、一维的线、二维的面、三维的立体、乃至四维的时空。

最近十几年来，产生了新兴的分形几何学，空间具有不一定是整数的维，而存在一个分数维数，这是几何学的新突破，引起了数学家和自然科学者的极大关注。

分形几何学的基本思想是：客观事物具有自相似的层次结构，局部与整体在形态、功能、信息、时间、空间等方面具有统计意义上的相似性，成为自相似性。

这种自相似的层次结构，适当的放大或缩小几何尺寸，整个结构不变，分形几何学的应用十分广泛，在自然科学领域医药领域等取得显著成效。

关键词：分形几何；层次结构；应用；发展分形的山分形几何学的发展：分形几何学简称分形，分形一词由法国数学家B. B. Mandelbrot在1967年的“英国的海岸线有多长———统计自相似性与分数维数”论文中首次提出。

萌芽期：十九世纪末，二十世纪初，Cantor集，Weierstrass函数等的提出标志着分形几何学的萌芽形成期：二十世纪六、七十年代. Mandelbrot的大量工作。

1967年，Science，英国的海岸线有多长？引出分形概念。

1975年，《分形对象：形，机遇和维数》，分形(fractal)这个词源于这本书。

它是从意思是“不规则的或者断裂的”拉丁语“fractus”派生出来的。

（分形的树叶）发展期：二十世纪八十年代至今。

Hutchinson，1981《分形与自相似》。

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。

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。

计算机图形学文献综述

计算机图形学论文学号： 11001010123专业：信息与计算科学班级： 110010101 姓名：王俊才指导教师：傅由甲一．摘要计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)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。

计算机图形学作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。

一方面,作为一个学科,计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步,成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。

计算机图形学在我国虽然起步较晚,然而它的发展却十分迅速。

我国的主要高校都开设了多门计算机图形学的课程,并有一批从事图形学基础和应用研究的研究所。

在浙江大学建立的计算机辅助与图形学国家重点实验室,已成为我国从事计算机图形学研究的重要基地之一。

关键词：实现2D/3D 图形的算法，纹理映射，发展简史，发展趋势二、计算机图形学中运用到的技术算法(1)OpenGL 实现2D/3D 图形的算法OpenGL（全写Open Graphics Library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。

OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。

OpenGL是个与硬件无关的软件接口，可以在不同的平台如Windows 95、Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS／2之间进行移植。

因此，支持OpenGL 的软件具有很好的移植性，可以获得非常广泛的应用。

由于OpenGL是图形的底层图形库，没有提供几何实体图元，不能直接用以描述场景。

但是，通过一些转换程序，可以很方便地将AutoCAD、3DS/3DSMAX等3D图形设计软件制作的DXF和3DS模型文件转换成OpenGL 的顶点数组。

《计算机图形学》实验报告

《计算机图形学》实验报告一、实验目的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。

通过本次实验，旨在深入理解计算机图形学的基本原理和算法，掌握图形的生成、变换、渲染等技术，并能够运用所学知识解决实际问题，提高对图形学的应用能力和编程实践能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的图形库为 Pygame。

开发环境为 PyCharm。

三、实验内容1、直线的生成算法DDA 算法（Digital Differential Analyzer）Bresenham 算法DDA 算法是通过计算直线的斜率来确定每个像素点的位置。

它的基本思想是根据直线的斜率和起始点的坐标，逐步计算出直线上的每个像素点的坐标。

Bresenham 算法则是一种基于误差的直线生成算法。

它通过比较误差值来决定下一个像素点的位置，从而减少了计算量，提高了效率。

在实验中，我们分别实现了这两种算法，并比较了它们的性能和效果。

2、圆的生成算法中点画圆算法中点画圆算法的核心思想是通过判断中点的位置来确定圆上的像素点。

通过不断迭代计算中点的位置，逐步生成整个圆。

在实现过程中，需要注意边界条件的处理和误差的计算。

3、图形的变换平移变换旋转变换缩放变换平移变换是将图形在平面上沿着指定的方向移动一定的距离。

旋转变换是围绕一个中心点将图形旋转一定的角度。

缩放变换则是改变图形的大小。

通过矩阵运算来实现这些变换，可以方便地对图形进行各种操作。

4、图形的填充种子填充算法扫描线填充算法种子填充算法是从指定的种子点开始，将相邻的具有相同颜色或属性的像素点填充为指定的颜色。

扫描线填充算法则是通过扫描图形的每一行，确定需要填充的区间，然后进行填充。

在实验中，我们对不同形状的图形进行了填充，并比较了两种算法的适用情况。

四、实验步骤1、直线生成算法的实现定义直线的起点和终点坐标。

根据所选的算法（DDA 或Bresenham）计算直线上的像素点坐标。

计算机图形学文献综述

计算机图形文献综述摘要随着计算机图形学及其相关技术的飞速发展，我们跨入了一个三维时代，各种扣人心弦的三维游戏，震撼人心的虚拟场景不断冲击这人们的感官和体验。

计算机图形学已经成为计算机科学最为活跃的领域之一，在世界范围内得到了普遍的重视。

计算机图形学作为一门建立在计算机科学、数学、物理、心理学以及艺术等学科基础上的综合学科，主要是20世纪60年代以后发展起来的。

计算机图形学是利用计算机技术创建和处理图像的理论、方法和技术。

对任何领域进行分类都不容易，但是多数从事图形学研究的专业人士会认同一下几大方向，并认为它们属于计算机图形学的范畴：建模：对形状和外观性质进行数学定义，并且能够储存在计算机中。

绘制：该术语来自艺术领域，根据三维计算机模型生成带阴影的图像。

动画：利用图像序列，产生物体运动的视觉效果的一种技术。

人机交互：在输入设备（如鼠标、写字板等）、应用程序和以图形或者其他感官方式方向用户发送的反馈之间的接口。

虚拟现实：试图让用户置身于三维虚拟世界。

可视化：试图通过视觉显示让用户看得更明白。

图像处理：对二维图像进行处理，图像学和视觉领域都要用到。

三维扫描：利用测距技术建立三维测量模型。

几乎各行各业都多少要用到计算机图像学，但主要涉及以下行业：视频游戏、动画片、电影特效、CAD/CAM、仿真、医学成像、信息可视化。

计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的，作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。

另一方面,计算机图形学的硬件和软件本身已发展成为一个巨大的产业。

一、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）这是一个最广泛，最活跃的应用领域。

计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。

计算机图形学论文2

计算机图形学概论摘要：计算机图形学是一门研究计算机图形原理、方法和技术的学科。

本文介绍了计算机图形学中的几个研究重点，包括消隐技术、真实感图形显示技术和复杂曲线曲面造型技术，叙述了其中涉及到的消隐算法的实现、光照模型和Bezier曲线的有关知识。

关键词：计算机图形学；消隐技术；真实感图形；曲线曲面；1 引言计算机图形学（Computer Graphics）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。

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。

图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。

从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是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，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。

计算机图形学一个主要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。

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。

2 消隐技术2.1 消隐算法的提出真实感图形绘制过程中，由于投影变换失去了深度信息，往往导致图形的二义性（如图1所示）。

要消除这类二义性，就必须在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面，习惯上称之为消除隐藏线和隐藏面，或简称为消隐，经过消隐得到的投影图称为物体的真实图形。

消隐处理是计算机绘图中一个引人注目的问题，目前已提出多种算法，基本上可以分为两大类：即物体空间方法和图象空间方法。

《计算机图形学》教学参考书目

《计算机图形学》教学参考书目1. 推荐教材：[1] 唐荣锡，汪嘉业，彭群生，汪国昭等编著. 计算机图形学教程（修订版）. 北京：科学出版社，2000[2] 孙家广，杨长贵编著. 计算机图形学（新版）. 北京：清华大学出版社, 1997[1] [2]2．教学参考书：（注*者为经典书籍）[1] Hearn D, Naker M. P., Computer Graphics (C Version), 2nd Ed.，Upper Saddle River, N.J. Prentice Hall, 1997.*[2] J. D. Foley et al, Computer Graphics: Principles & Practice, 2nd Ed. In C, Addision Wesley, Reading Massachusetts, 1996.[3] Richard S. Wright,Jr. & Michael Sweet. OpenGL Super Bible, 2nd Ed., Waite Group Press, 2000[4] N.Greene, M.Kass, ler. Hierarchical Z-Buffer Visibility. Proceedings of SIGGRAPH’93,231-238, 1993[5]A.S.Galssner. Space Subdivision for Fast Ray Tracing. IEEE Computer Graphics Application,[6] 李新友编著.. 计算机图像综合技术. 北京：机械工业出版社，1997[7] 罗振东，寥光裕编著. 计算机图形学原理和方法. 上海：复旦大学出版社，1993*[8] 唐荣锡，汪嘉业，彭群生，汪国昭等编著. 计算机图形学教程（修订版）. 北京：科学出版社，2000[9] [美]Tomas Akenine-Moller 著. 普建涛译. 实时计算机图形学. 北京：机械工业出版社，2004[10][美] Philip J. Schneider 著. 周长发译. 计算机图形学几何工具算法详解. 北京：电子工业出版社，2005[11]张有为等著.人机自然交互. 北京：国防工业出版社,2004[12] [美]Zhigang Xiang 等著. 计算机图形学习题与解答. 北京：机械工业出版社，中信出版社，2002[13] [美]Donald Hearn 等著. 蔡士杰等译. 计算机图形学.北京：电子工业出版社，2002[14] 朱心雄等著. 自由曲线曲面造型技术. 北京：科学出版社，2000*[15] 孙家广，杨长贵编著. 计算机图形学（新版）. 北京：清华大学出版社, 1997 [16] 向世明编著. OPENGL 编程与实例. 北京：电子工业出版社，1999*[17] 鲍虎军等编著. 计算机动画的算法基础. 杭州：浙江大学出版社，2000[18] 李胜睿编著. 计算机图形学实验教程(OpenGL版). 北京：机械工业出版社，2005[19] [日]横忱雄一郎编著. 图说计算机图形学应用. 北京：科学出版社，2005[20] [日]青野雅树编著. 基于Java的计算机图形学. 北京：科学出版社，2005[21] [日]中鸠正之主编, 朱虹译. 三维计算机图形学. 北京：科学出版社，2004[22] 莫蓉，吴英等编著. 计算机辅助几何造型技术. 北京：科学出版社，2004*[23] 施法中编著. 计算机辅助几何设计与非均匀有理B样条. 北京：高等教育出版社，2001[24] 陆国栋编著. 工程计算机图形学. 北京：科学出版社，2005*[25] 彭群生,鲍虎军,金小刚著. 计算机真实感图形的算法基础，北京：科学出版社，1999 *[26] [美]James D.Foley 等著. 唐泽圣等译.计算机图形学原理及实践——C语言描述. 北京：机械工业出版社，2004[27] 任继成，刘慎权. 区域填充扫描线算法的改进. 计算机辅助设计与图形学学报，1998; 10(6):481-486[28] 任明武，杨静宇等. 一种新的基于链码描述的轮廓填充方法. 中国图像图形学，2001；6(A): 348-352。

计算机图形学-复旦大学精品课程

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2020/3/25
6 / 19
关于本课程 ▪ 预备知识 ▪ 学习目标 ▪ 学习内容 ▪ 与相关学科关系 ▪ 其它参考文献 ▪ 如何考试？
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▪ David F. Rogers. Procedural Elements for Computer Graphics, 2nd Ed., McGraw-Hill Companies, 1998
▪ 罗振东，廖光裕，计算机图示学原理和方法，复旦大学出版社， 1993
▪ 董士海，《计算机用户界面及其工具》，科学出版社，1994 ▪ 倪明田等，“计算机图形学”，北京大学出版社，1999。
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教材（Textbook）
计算机图形学(第三版)
孙家广等编著清华大学出版社 2000
© 2004 Dept. of Computer Science and Engineer
2020/3/25
▪ J.D.Foley et al, Computer Graphics: Principles & Practice, 2nd Ed. In C, Addision Wesley, Reading Massachusetts, 1996.
▪ James D. Foley, Andries van Dam etc., “Introduction to Computer Graphics”, Addision-Wesley, 1996

《计算机图形学教学资料》1

Programmer’s Hierarchical Interactive Graphics System 功能：
为具有高度动态性、交互性的三维图形应用而设计的图形软件工具库
图形数据按层次结构组织，便于描述多层次的应用模型
支持三维图形的层次嵌套结构，任何一个图形结构经适当的几何变换后可成为更复杂对象的组成部分
2020/4/4
图形软件标准
2020/4/4
数据及文件格式标准
面向图形设备的接口标准： CGI(计算机图形接口)
提供控制图形硬件的一种与设备无关的方法。可看作是图形设备驱动程序的一种标准。
CGM(计算机图形元文件)
是一套与设备无关的语义词法定义的图形文件格式。
2020/4/4
数据及文件格式标准
计算机图形学：是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专用的图形设备上进行显示的原理、方法和技术的学科。
具体讲，计算机图形学是研究如何生成、存储、处理、显示、输入和输出图形的学科。
2020/4/4
计算机图形学总体研究内容
第一部分：硬件部分
输入输出设备：与相应软件共同完成图形的输入输出
第二部分：接口部分
60年代：矢量(vector)显示器（刷新能力非常有限） 60年代末期：存储管式显示器（使用金属网构造靶像）
70年代，开花结果的时期，进入这种技术的实用阶段
70年代初期：刷新式光栅(raster)扫描显示器输入设备：二维：鼠标，跟踪球，光笔，触摸屏，操纵杆：三维：
空间球，数据手套。形式多样、推陈出新，向着使人能够更自然、更方便地与计算机进行交互的方向发展
计算机图形软件的标准化
计算机图形软件的标准通常是指图形系统及其相关应用系统中各界面之间进行数据传送和通信的接口标准,以及供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准。

计算机图形学概要优秀课件

8）Virtual Reality
是用计算机技术来生成一个逼真的三维视、听、触等感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察，如战斗机驾驶模拟系统等
Elumens’ VisionStation™
Mars data visualization
E.g., if we reverse our mapping above and make 10 = white and 0 = black, the image would look like this:
Pixel information from one image can be copied and pasted into another, replacing or combining with previously stored pixels
3) 建模（image, model creation）坐标系统数据生成几何-观察变换裁剪-消隐颜色纹理光照阴影绘制
1.1 计算机图形学应用
1.1 计算机图形学应用
Frame from animation by William Latham, shown at SIGGRAPH 1992. Latham uses rules that govern patterns of natural forms to create his artwork.
1.2 图形学基本概念
计算机图形学定义计算机图形学的研究内容
What is Computer Graphics? (1/2)
Computer graphics generally means creation, storage and manipulation of models and images

计算机图形学文献综述 5700字

三一文库（）〔计算机图形学文献综述 5700字〕计算机图形文献综述摘要随着计算机图形学及其相关技术的飞速发展，我们跨入了一个三维时代，各种扣人心弦的三维游戏，震撼人心的虚拟场景不断冲击这人们的感官和体验。

计算机图形学已经成为计算机科学最为活跃的领域之一，在世界范围内得到了普遍的重视。

计算机图形学作为一门建立在计算机科学、数学、物理、心理学以及艺术等学科基础上的综合学科，主要是20世纪60年代以后发展起来的。

计算机图形学是利用计算机技术创建和处理图像的理论、方法和技术。

绘制：该术语来自艺术领域，根据三维计算机模型生成带阴影的图像。

动画：利用图像序列，产生物体运动的视觉效果的一种技术。

人机交互：在输入设备（如鼠标、写字板等）、应用程序和以图形或者其他感官方式方向用户发送的反馈之间的接口。

虚拟现实：试图让用户置身于三维虚拟世界。

可视化：试图通过视觉显示让用户看得更明白。

图像处理：对二维图像进行处理，图像学和视觉领域都要用到。

三维扫描：利用测距技术建立三维测量模型。

几乎各行各业都多少要用到计算机图像学，但主要涉及以下行业：视频游戏、动画片、电影特效、CAD/CAM、仿真、医学成像、信息可视化。

计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的，作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。

另一方面,计算机图形学的硬件和软件本身已发展成为一个巨大的产业。

一、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）这是一个最广泛，最活跃的应用领域。

计算机辅助设计（Compur Aidd Dsig，CAD）是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。

计算机图形学领域推荐阅读的重要书目、文献题录以及会议、期刊、网址等

附录B10推荐阅读的部分书目、文献题录以及会议、期刊、网址等计算机图形学教程●J F Hughes, A van Dam, Morgan McGuire, David F Sklar, J D Foley, S K Feiner, KurtAkeley. Computer Graphics: Principles and Practice, 3rd Ed. Addison Wesley, 2013．●J D Foley, A van Dam, S K Feiner, J F Hughes．Computer Graphics: Principles and Practice, 2nd Edition in C. Addison Wesley, 1996．●J D Foley, A van Dam, S K Feiner．Introduction to Computer Graphics. Addison-Wesley Professional, 1993．●Donald Hearn, Pauline Baker, Warren Carithers.Computer Graphics with OpenGL, 4th Ed. Prentice Hall, 2010．●Peter Shirley, Steve Marschner.Fundamentals of Computer Graphics, 3rd Ed. A K Peters, 2009.●Alan Watt. 3D Computer Graphics, 3rd Ed. Addison-Wesley, 2000．●Edward Angel, David Shreiner. Interactive Computer Graphics: A Top-down Approachwith Shader-based OpenGL, 6th Ed. Addison-Wesley, 2012．●Samuel R Buss. 3-D Computer Graphics:A Mathematical Introduction with OpenGL.Cambridge University Press, 2003．全局光照、辐射度、光线追踪与光子映射●Ian Ashdown. Radiosity: A Programmer's Perspective, John Wiley & Sons, Inc., 1994●Michael F Cohen, John R Wallace.Radiosity and Realistic Image Synthesis. Academic Press Professional, 1993●Philip Dutré, Kavita Bala, Philippe Bekaert.Advanced Global Illumination. 2nd Edition. A K Peters, 2006●Andrew Glassner. An Introduction to Ray Tracing. Academic Press, 1989.●Henrik Jensen. Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping. A K Peters, 2001.●Peter Shirley, R Keith Morley. Realistic Ray Tracing, 2nd Ed. A K Peters Ltd, 2003.243●Kevin Suffern. Ray Tracing from the Ground Up. A K Peters Ltd, 2007.The Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics and Geometric Modeling●Francois X Sillion, Claude Puech.Radiosity and Global Illumination. Morgan Kaufmann, 1994.●Andrew Glassner.Principles of Digital Image Synthesis, Volume 1&2. Morgan Kaufmann, 1994.●Jules Bloomenthal. Introduction to Implicit Surfaces. Morgan Kaufmann, 1997.●Dan R Olsen Jr.User Interface Management Systems: Model and Algorithms. 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