西北工业大学计算机图形学重点汇编
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、图形学的概念计算机图形学简单来说，就是让计算机去生成、处理和显示图形的学科。
它就像是一个魔法世界，把一堆枯燥的数字和代码变成我们眼睛能看到的超酷图形。
你看那些超炫的3D游戏里的场景、超逼真的动画电影，那可都是计算机图形学的功劳。
这个学科就是想办法让计算机理解图形，然后把图形按照我们想要的样子呈现出来。
二、图形的表示1. 点点是图形里最基本的元素啦。
就像盖房子的小砖头一样，很多个点组合起来就能变成各种图形。
一个点在计算机里就是用坐标来表示的，就像我们在地图上找一个地方，用经度和纬度一样，计算机里的点就是用x和y坐标（如果是3D图形的话，还有z坐标呢）来确定它在空间里的位置。
2. 线有了点，就能连成线啦。
线有各种各样的类型，直线是最简单的，它的方程可以用我们学过的数学知识来表示。
比如说斜截式y = kx + b，这里的k就是斜率，b就是截距。
还有曲线呢，像抛物线、双曲线之类的，在图形学里也经常用到。
这些曲线的表示方法可能会复杂一点，但也很有趣哦。
3. 面好多线围起来就形成了面啦。
面在3D图形里特别重要，因为很多3D物体都是由好多面组成的。
比如说一个正方体，就有六个面。
面的表示方法也有不少，像多边形表示法，就是用好多条边来围成一个面。
三、图形变换1. 平移平移就是把图形在空间里挪个位置。
这就像我们把桌子从房间的这头搬到那头一样。
在计算机里，平移一个图形就是把它每个点的坐标都加上或者减去一个固定的值。
比如说把一个点(x,y)向右平移3个单位，向上平移2个单位，那这个点就变成(x + 3,y + 2)啦。
2. 旋转旋转就更有意思啦。
想象一下把一个图形像陀螺一样转起来。
在计算机里旋转图形，需要根据旋转的角度和旋转中心来计算每个点新的坐标。
这就得用到一些三角函数的知识啦，不过也不难理解。
比如说以原点为中心，把一个点(x,y)逆时针旋转θ度，新的坐标就可以通过一些公式计算出来。
3. 缩放缩放就是把图形变大或者变小。
计算机图形学基础知识重点整理
计算机图形学复习资料第一章1 图形学定义ISO的定义：计算机图形学是研究怎样利用计算机表示、生成、处理和显示图形的原理、算法、方法和技术的一门学科。
通俗定义：计算机图形学以表达现实世界中的对象及景物为主要目标，其核心是解决如何用图形方式作为人和计算机之间传递信息的手段，即人机界面问题.计算机图形学的研究对象-—图形.图形是从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。
图形的构成要素:几何要素:点、线、面、体等描述对象的轮廓、形状。
非几何要素：描述对象的颜色、材质等。
图形的表示方法：点阵法：枚举出图形中所有点(简称图像)。
参数法:由图形的形状参数（简称图形)。
2 图形与图像图像：狭义上又称为点阵图或位图图像。
图像是指整个显示平面以二维矩阵表示，矩阵的每一点称为一个像素,由像素点所取亮度或颜色值不同所构成的二维画面。
特点：A文件所占的空间大。
B位图放大到一定的倍数后会产生锯齿.C位图图像在表现色彩、色调方面的效果比矢量图更加优越。
图形：狭义上又称为矢量图形或参数图形.按照数学方法定义的线条和曲线组成，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。
特点：A文件小。
B可采取高分辨印刷.C图形可以无限缩放.3 图形学过程3D几何建模、3D动画设置、绘制（光照和纹理）、生成图像的存储和显示4 与图像处理计算机图形学：研究模型及数据的建立和由模型生成图像的过程和方法.（模型到图像）图像处理：将客观景物数字化成图像，研究数字化图像的采集、去噪、压缩、增强、锐化、复原及重建等。
（图像到特征）对立统一的关系。
5 计算机图形信息的特点图形信息表达直观，易于理解。
图形信息表达精确、精炼。
图形信息能“实时”的反映事物的分布和变化规律6 计算机图形学的应用计算机辅助设计及计算机辅助制造科学计算可视化地图制图与地理信息系统计算机动画、游戏用户接口计算机艺术7 计算机图形系统作为一个图形系统,至少应具有计算、存储、输入、输出、对话等五个方面的基本功能.计算机图形系统主要有三部分构成：人、图形软件包、图形硬件设备。
计算机图形学复习重点内容
名词解释计算机图形标准：是图形系统及相关应用程序中某个界面数据传输通讯的接口标准几何变换；规范化后把变换矩阵作为算子，然后想乘来挪动点的位置，得到各个顶点在几何变换中的新的顶点。
裁剪：在二维观察中，需要在观察坐标系下对窗口进行裁剪，即只保留窗口内的那部分图形，去掉窗口外的图形。
识别图形在指定区域内外的算法：两种算法：奇偶规则从任意位臵p作一条射线，若与该射线相交的多边形边的数目为奇数，则p是多边形内部点，否则是外部点非零环绕数规则(Nonzero Winding Number Rule) □首先使多边形的边变为矢量。
□将环绕数初始化为零。
□再从任意位臵p作一条射线。
当从p点沿射线方向移动时，对在每个方向上穿过射线的边计数，每当多边形的边从右到左穿过射线时，环绕数加1，从左到右时，环绕数减1。
□处理完多边形的所有相关边之后，若环绕数为非零，则p为内部点，否则，p是外部点。
反走样：减少用离散量表示连续量引起的失真。
过取样区域取样两种方式图形计算机图形学的研究对象是图形。
广义的说, 能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都可称为图形。
它既包括了各种几何图形以及由函数式、代数方程和表达式所描述的图形, 也包括了来自各种输入媒体的图景、图片、图案、图像以及形体实体等。
图像用点阵法，参数法描述的图形叫图像光点。
一般是指电子束打在显示器的荧光屏上，显示器能够显示的最小的发光点。
像素点是指图形显示在屏幕上时候，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。
最小元素点尺寸等于光点尺寸）裁剪窗口即在视口中可以被看到的图形，即显示出来的部分视口将窗口映射到显示设备上的坐标区域称为视区点阵法点阵法通过枚举出图形中所有的点来表示图形, 它强调图形由哪些点构成, 这些点具有什么样的颜色, 即点阵法是用具有灰度或色彩的点阵来表示图形的一种方法。
在计算机中表示图形最常用的是点阵法。
参数法参数法用图形的形状参数和属性参数来表示图形。
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
嘿，小伙伴们！你们知道吗？在我们生活的世界里，无论是游戏、电影还是软件界面，背后都离不开一个神奇的技术——计算机图形学。
那接下来，就让我来给你们讲讲这计算机图形学里的那些基础知识吧！
想象一下，咱们每天用电脑画画、玩游戏，那些绚丽的画面是怎么来的呢？其实啊，这背后可是有大学问的。
先说说最基础的——像素吧！
像素，就像咱们画画时用的小格子一样，每个小格子都有一个颜色和亮度。
你知道吗？在电脑上，一张图片就是由成千上万个这样的像素组成的！咱们平时用手机拍照片，其实也就是在捕捉这些像素的信息呢。
再来谈谈图形的显示原理。
电脑里的图形，其实是数字信号转变成我们可以看到的样子。
举个例子吧，当你在游戏里建了一座房子，你的电脑其实是先算出一大堆数字，然后再把数字转换成我们能看到的图像哦！
咱们再来聊聊三维图形吧！是不是觉得电影里的3D效果特别震撼？那可是因为计算机能算出很多个不同角度的图像，然后快速切换，咱们的眼睛就感觉是立体的啦！这就像咱们小时候搭积木，从不同的角度看，形状都会变呢。
当然啦，要想玩转计算机图形学，光知道这些还不够哦。
还有像算法、颜色理论、图形处理等等的知识等着我们去学习呢。
不过别担心，只要咱们有兴趣，慢慢学，总有一天能成为图形学的小达人！
怎么样？听完我的介绍，是不是对计算机图形学产生了浓厚的兴趣呢？那就让我们一起努力，去探索这个充满无限可能的领域吧！期待我们都能在计算机图形学的世界里大放异彩！
你看，现在咱们对计算机图形学是不是有了个大概的了解呢？其实啊，这只是一个开始哦！还有很多有趣的知识等着我们去发掘呢。
所以啊，大家一定要保持好奇心和热情哦！加油！。
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、图形学基础知识1、图形学的定义：图形学是一门研究图形的计算机科学，它研究如何使用计算机来生成、处理和显示图形。
2、图形学的应用：图形学的应用非常广泛，它可以用于计算机游戏、虚拟现实、图形用户界面、图形设计、图形处理、图形建模、图形分析等。
3、图形学的基本概念：图形学的基本概念包括图形、坐标系、变换、光照、纹理、投影、深度缓冲、抗锯齿等。
4、图形学的基本算法：图形学的基本算法包括几何变换、光照计算、纹理映射、投影变换、深度缓冲、抗锯齿等。
5、图形学的基本技术：图形学的基本技术包括OpenGL、DirectX、OpenCL、CUDA、OpenGL ES等。
二、图形学的基本原理1、坐标系：坐标系是图形学中最基本的概念，它是一种用来表示空间位置的系统，它由一系列的坐标轴组成，每个坐标轴都有一个坐标值，这些坐标值可以用来表示一个点在空间中的位置。
2、变换：变换是图形学中最重要的概念，它指的是将一个图形从一个坐标系变换到另一个坐标系的过程。
变换可以分为几何变换和光照变换，几何变换包括平移、旋转、缩放等，光照变换包括颜色变换、照明变换等。
3、光照：光照是图形学中最重要的概念，它指的是将光照投射到物体表面，从而产生颜色和纹理的过程。
光照可以分为环境光照、漫反射光照和镜面反射光照。
4、纹理：纹理是图形学中最重要的概念，它指的是将一张图片映射到物体表面，从而产生纹理的过程。
纹理可以分为纹理映射、纹理坐标变换、纹理过滤等。
5、投影：投影是图形学中最重要的概念，它指的是将一个三维图形投射到二维屏幕上的过程。
投影可以分为正交投影和透视投影，正交投影是将三维图形投射到二维屏幕上的过程，而透视投影是将三维图形投射到二维屏幕上，从而产生透视效果的过程。
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话说啊，你知道吗？计算机图形学可是个挺有意思的领域！今天我就来给你简单说一说这计算机图形学里头的几个基础知识点，让大家都能对它有个大概的了解。
想想咱们每天看的动画片，或者是手机里的各种动态图片，这些是不是都得靠计算机图形学技术呢？那它到底是怎么一回事儿呢？一、什么是计算机图形学？先别急，让我给你举个例子吧。
比如你正在玩一个游戏，突然看到了一片绿油油的草地。
这可不是真的草地哦，而是计算机图形学的大作！它就像是个魔法师，把各种形状、颜色和纹理组合起来，让我们看到了这些超酷炫的画面。
二、图形学的工具小伙伴们说起这个图形学啊，少不了那些帮我们画出漂亮图形的工具。
你知道吗？比如我们经常听说的“图形处理器”，也就是GPU，还有各种图形处理软件，它们都是计算机图形学的得力助手。
它们一起合作，就能画出超逼真的画面啦！三、我们怎么和图形“交流”呢？哎，说到这你就懂啦！其实就是靠我们输入的指令嘛。
比如你想让一个游戏角色动起来，就得通过键盘鼠标告诉电脑：“嘿，这里有个指令，你让这个角色跳一下。
”电脑收到指令后，就会通过图形学技术把这个动作呈现出来啦！四、现实生活中的小应用其实啊，计算机图形学在我们生活中可不止是游戏和动画那么简单哦！比如咱们去电影院看电影时看到的3D效果，还有设计软件的运用等等，都离不开图形学的技术呢！好了好了，今天就先跟大家分享到这里啦！希望大家通过这个小小的讲解，能对计算机图形学有个初步的了解。
说起来嘛，这个领域可真是有趣又充满无限可能呢！你呢？是不是也觉得它特别神奇呀？那么，你对计算机图形学感兴趣吗？是不是也像我一样觉得它特别酷呢？其实啊，无论是学习还是工作，掌握一点计算机图形学知识都能让我们更加得心应手哦！好啦好啦，今天就先聊到这里吧！下次再跟大家分享更多有趣的知识点啦！记得关注我哦~。
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。
大一上学期末计算机图形学导论课程重点整理
大一上学期末计算机图形学导论课程重点整理计算机图形学导论课程是大一上学期的一门重要课程，通过学习这门课程，可以使学生们初步了解计算机图形学的基本概念、原理和应用。
本文将对大一上学期末计算机图形学导论课程的重点内容进行整理，帮助同学们更好地复习和总结知识。
一、图形学基础知识1. 图形学概述计算机图形学是研究计算机在图像产生、处理、存储和显示等方面的科学和技术。
包括二维图形和三维图形。
2. 图形学的发展历程从二维向三维发展的历程，包括硬件和软件技术的进步。
3. 计算机图形学的应用领域包括动画、游戏、虚拟现实、影视特效等领域。
二、图形学基本原理1. 坐标系统二维坐标系统和三维坐标系统的区别和联系。
2. 图元的表示点、线、面元素的表示方法，以及颜色、光照等基本属性的处理。
3. 绘图算法直线生成算法、圆弧生成算法等常用绘图算法的原理和实现。
4. 变换和投影二维、三维图形的平移、旋转、缩放等基本变换，透视投影、正交投影等投影方式。
三、图形学基本技术1. 光栅化技术将几何图元映射到屏幕上的光栅化过程。
2. 图像处理基础包括图像的采样、量化、编码等基本处理。
3. 图形学算法面向对象的图形学算法、图像处理算法的设计和实现。
4. 图形学软件工具常用的图形学软件工具及其基本操作。
四、计算机图形学的发展趋势1. 虚拟现实技术虚拟现实技术在计算机图形学中的应用和发展。
2. 人工智能和图形学的融合人工智能技术对计算机图形学的影响和促进作用。
3. 图形处理技术的发展图形处理芯片、图形处理算法等新技术的发展趋势和前景。
以上便是大一上学期末计算机图形学导论课程的重点内容整理，希望同学们通过复习和总结，能够更好地掌握这门课程的知识，取得优异的成绩。
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、定义与研究内容定义：计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。
它涉及图形的生成、表示、处理与显示等多个方面。
研究内容：图形的生成和表示技术。
图形的操作与处理方法。
图形输出设备与输出技术的研究。
图形输入设备、交互技术及用户接口技术的研究。
图形信息的数据结构及存储、检索方法。
几何模型构造技术。
动画技术。
图形软硬件的系列化、模块化和标准化的研究。
科学计算的可视化。
二、图形与图像图形：是从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。
图形的构成要素包括几何要素 （点、线、面、体等）和非几何要素 （颜色、材质等）。
图形按数学方法定义，由线条和曲线组成，强调场景的几何表示。
图像：狭义上又称为点阵图或位图图像，是指整个显示平面以二维矩阵表示，矩阵的每一点称为一个像素，由像素点所取亮度或颜色值不同所构成的二维画面。
图像在表现色彩、色调方面的效果比矢量图更加优越，但文件所占的空间大，且放大到一定的倍数后会产生锯齿。
三、图形学过程3D几何建模：构建物体的三维几何模型。
3D动画设置：为模型设置动画效果。
绘制：包括光照和纹理的处理，使模型更加逼真。
生成图像的存储和显示：将绘制好的图像存储并在显示设备上显示出来。
四、计算机图形系统基本功能：计算、存储、输入、输出、对话等五个方面。
构成：主要由人、图形软件包、图形硬件设备三部分构成。
其中，图像硬件设备通常由图形处理器 （GPU）、图形输入设备和输出设备构成。
五、基本图形生成算法1. 直线生成算法：DDA算法：从直线的起点开始，每次在x或y方向上递增一个单位步长，计算相应的y或x坐标，并取整作为当前点的坐标。
该算法简单直接，但每次加法后都需要进行取整运算。
Bresenham算法：通过比较临近像素点到直线的距离，设法求出该距离的递推关系，并根据符号判别像素取舍。
该算法避免了浮点运算和乘除法运算，节省运算量，并适合硬件实现。
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。
计算机图形学基础知识重点整理
计算机图形学基础知识重点整理嘿，小伙伴们！你们知道吗？计算机图形学其实可有趣了！它就像咱们小时候玩的拼图游戏，把一块块“代码拼图”拼在一起，就能在屏幕上创造出美丽的图画。
那么，让我们一起来看看这拼图的几个重要“部件”吧！首先，你知道电脑是怎么“看”到图形的吗？嘿嘿，这就得说到我们的“眼睛”——显示器啦！显示器上的每一个小点，都有一个名字，叫做“像素”。
这些像素就像咱们画画时用的小点点，它们手拉手，就能组成一幅画啦！比如咱们想看动画电影时，画面上的小人动起来，背后可少不了计算机图形学的魔法。
就像我们家的电视机里，有一个英雄在冒险。
其实呀，那英雄的每一个动作、每一个表情，都是通过计算机图形学技术制作出来的。
再来说说“颜色”这个魔法棒。
在计算机世界里，颜色可不是随便来的哦！它是由三个小伙伴组成的——红、绿、蓝。
它们三个手牵手，就能变成咱们看到的五彩斑斓啦！就像咱们画画时用红、黄、蓝三原色调配出各种颜色一样。
然后还有“形状”这个大魔术师。
在计算机里，图形都是由一些小命令拼成的。
这些命令就像是魔法咒语，告诉电脑怎么把像素拼成我们想要的形状。
比如咱们想画一个圆圈，电脑就会念出一段咒语，屏幕上就会出现一个完美的圆圈。
哎呀，是不是觉得这很神奇呀？还有更厉害的呢！像现在超火的VR（虚拟现实）游戏、手机里的炫酷游戏特效等，背后都有计算机图形学的身影哦！那么，小伙伴们是不是对计算机图形学有了更深的了解呢？其实啊，学习计算机图形学就像玩乐高一样有趣呢！只要我们用心去探索、去学习，就一定能成为图形学的小小魔法师哦！你看，通过学习这些基础知识，我们不仅能了解计算机是怎么画图的，还能创造出更多美丽的画面和特效呢！所以啊，计算机图形学真是个让人欲罢不能的学科呀！你们觉得呢？快来和我一起探索这神秘的领域吧！。
计算机图形学重点内容
第一章:1 计算图形学的定义P5是研究如何使用计算机中输入、表示、处理和显示图形的原理、方法及硬件设备的学科。
2 计算机图形学研究的内容与应用领域P 5-6研究内容：图形的输入，表示，处理，显示的原理，方法和设备研究方向：光栅扫描图形的生成、图形变换、真实感图形生成、几何建模技术、曲面建模、图形学应用算法应用领域：图形用户界面（GUI）、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（GIS）、娱乐、计算机艺术、虚拟现实、逆向工程。
第二章：1 计算机图形系统的组成P2，P8组成：计算器、图形现实设备、输入输出设备，计算机图形软件。
2 图形标准的目的，3个接口P 14图形标准的制定是为了在不同的计算机系统和外设之间进行图形应用软件的移植。
（不同系统间、软件和图形设备的无关性、图形数据的可移植性、程序员层次的可移植性）三个接口：应用接口、虚拟图形设备接口、数据接口。
3 openGL进行图形显示需要几个缓冲区？各缓冲区的作用。
P 26openGL功能：建立模型，自由变换，着色模式，纹理和贴图，光照效果，选择和反馈，制作动画。
openGL缓冲区：颜色缓存、深度缓存、模板缓存、累积缓存4 P25的代码，看看。
第三章：1 什么是光栅扫描？P 292 直线生成的算法，两种的基本思想。
P 29-31DAA数值微分法、bresenham算法3 用openGL生成基本图形（表格）P 614 点线面的生成代码P 62-65第四章：图形变换：几何变换、坐标变换、显示变换1 几何变换的概念和作用P 76几何变换提供了构造和修改图形的一种方法。
作用：图形在位置、方向、尺寸和形状方面的改变都可以通过几何变换来实现2 组合变换P 79齐次坐标、组合变换3 齐次坐标的特点P 79-80采用n+1维向量来表示n维向量默认齐次坐标为（x，y，z，1）4 坐标变换几种坐标变换的变化流程（老师的上课笔记）坐标变换：根据图形在一个坐标系下的坐标求出该图形在另一个坐标系下的坐标。
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20：在基本交互任务的基础上，可以形成三种形式的组合交互任务：对话框（用来设定多个参数）；构造（用来构造需要两个或多个位置的形体）；操作（修改已有的几何形体的形状，调整物体之间的相对位置。
21：文件编辑器中文件存储的是字符图形。字符：在计算机中，字符是由数字编码来唯一识别的图案。该编码所显示的字符图形是由该编码所属的字符集决定。最基本的字符编码是ASCII码，它可以表示128个基本字符，包括英文字母、数字、标点符号，另一类字符是各国的语言文字字符。根据存储与显示方式的不同，字库主要有：存储字库和显示字库。
3：I.E萨瑟兰德被誉为计算机图像学之父，1963年他的SKETCHPAD被作为计算机图像学作为一个新学科的出现的标志。
4：列举计算机图像学的应用领域：计算机辅助绘图设计；事务管理中的交互式绘图；科学技术可视化；过程控制；计算机动画及广告；计算机艺术；地形地貌和自然资源的图形显示。
5：计算机图形系统包括哪些组成：硬件设备和相应的程序系统（即软件）两部分组成。
13：什么是显存，它与内存的区别：显存全称显示内存，即显示卡专用内存。它负责存储显示芯片需要处理的各种数据。电脑的内存是指CPU在进行运算时的一个数据交换的中转站，数据由硬盘调出经过内存条再到CPU。区别：显存是显卡缓冲内存。内存是电脑的内部存储器。是不同的概念。
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。
计算机图形学期末复习重点
第一章概述广义的图形概念：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。
如：(1)自然景物(2)照片和图片(3)工程图、设计图和方框图(4)人工美术绘画、雕塑品(5)用数学方法描述的图形（包括几何图形、代数方程、分析表达式或列表所确定的图形）计算机图形学中的图形概念：是指由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度（亮度）、色彩等非几何要素构成的，是从客观世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。
计算机图形学的概念：定义1（ISO)：计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专用显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。
定义2(IEEE)：计算机图形学是利用计算机产生图形化的图像的艺术和科学。
定义3(D.Foley)：计算机图形学等于“图形数据结构”＋“图形算法”＋“计算机语言”。
定义4(教材)：计算机图形学是研究如何在计算机环境下生成、处理和显示图形的一门学科。
计算机图形学的研究内容：在计算机环境下景物的几何建模方法(modeling)、对模型的处理方法、几何模型的绘制技术(rendering)、图形输入和控制的人机交互界面(user interface)。
第二章计算机图形系统及硬件基础计算机图形系统是指用来生成、处理和显示图形的一整套硬件和软件。
一个计算机图形系统至少应具有计算、存储、输入、输出和交互等基本功能。
CRT显示器的组成：CRT显示器主要由阴极、电平控制器（即控制极）、聚焦系统、加速系统、偏转系统和阳极荧光粉涂层组成，这6部分都在真空管内。
CRT的显示原理：阴极被灯丝加热后，会发出电子（带负电荷）并形成发散的电子云（由于电子带同种电荷相互排斥而形成）。
在CRT表面的内侧是阳极荧光粉的涂层，如果不加控制，当电子受到带正电荷的阳极（实际上是与加速级连通的CRT屏幕内侧的石墨粉涂层）的吸引轰击荧光粉涂层时，将漫射整个荧光屏，形成明亮的白光。
但是在聚焦系统的作用下，电子云会聚焦成很细的电子束，在荧光屏的中心形成一个单一的亮点。
西北工业大学计算机图形学重点
第一章绪论▪计算机图形学是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的一门学科。
生成：在计算机内表示客观世界物体的模型，即图形建模；显示：模型对象在计算机显示设备或其他输出设备上的显示；处理：利用计算机实现客观世界、对象模型和输出图形这三者之间映射的一系列操作和处理过程。
▪1.点阵法：枚举出图形中所有的点来表示，强调图形由点及其点的属性（颜色）构成：像素图、位图或图像。
一般地，一个图像就是一个矩阵，该矩阵的每一个元素都表示图像某行某列一个点的颜色值，矩阵的维数就是图像的宽度和高度缺点：点阵图形需要大量的存储空间；对点阵图形进行编辑、修改较困难；点阵图的放大操作会使图形失真；JPEG, BMP, Tif, GIF, PNG2.参数法：由图形的形状参数和属性参数来表示图形（矢量图、图形）形状参数(必须有)：几何，方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等属性参数(可选)：非几何，颜色、线形等DXF, OBJ, 3DS▪几何要素：刻画对象的轮廓、形状、几何元素组成等。
非几何要素：刻画对象的颜色、材质、纹理等。
▪图像：图像一定是二维的。
基本单位是像素：组成图像的颜色点（或亮度点），是数字图像的最小信息单位，通常是一个整数，其大小称为像素值。
基本参数•图幅参数：也称图像空间分辨率，通常用“行数列数”表示•灰度级分辨率、颜色分辨率图像分为两色图（黑白）、灰度图、彩色图、真彩色图图形：图形可以是二维的、或者三维的，图形的基本信息包括它的基本几何元素（必须），拓扑关系，以及颜色、材质、纹理等可选要素第二章图形系统与图像生成▪计算机图形系统是进行图形处理的计算机系统，是计算机图形硬件和图形软件的集合。
图形硬件包括具有图形处理能力的计算机主机、图形显示器以及鼠标和键盘等基本交互工具，还有图形输入板、绘图仪、图形打印机等输入输出设备，以及磁盘、光盘等图形存储设备。
图形软件分为图形数据模型、图形应用软件和图形支撑软件三部分。
涵盖了计算机系统软件、高级语言和专业应用软件等方面。
计算机图形学学习知识点
1、计算机图形系统硬件：图形输入、办理、显示、储存、输出等设施软件：图形生成、显示、办理算法以及图形数据储存、互换格式等2、硬件设施的发展：图形显示器是计算机图形学中的重点设施画线显示器——储存管式显示器——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划出的，其次序完整按用户的画图指令来决定。
又称为画线式显示器、矢量式显示器储存管式显示器：【特色】不需刷新，价钱较低，弊端是不拥有动向改正图形功能，不合适交互式液晶显示器：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；不需要刷新缓冲储存器。
4、输入设施：将各样形式的信息变换成适合计算机办理的形式图形输入设施从逻辑上分为 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）真切感图形生成；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、计算机协助设计与制造(CAD/CAM) 、科学计算可视化、地理信息系统、娱乐、计算机艺术、虚构现实、逆向工程6、计算机图形：计算机图形是经过计算机利用算法在专用显示设施上设计和结构出来的。
7、计算机视觉与模式辨别：图形学的逆过程，剖析和辨别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模型（特色）。
手写体辨别、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，从而作改正和详尽设计，迅速开发出新产品的过程，为现代设计方法和迅速原型制造等供给了技术支持。
9、计算机图形学研究的内容：图形的输入、表示（储存）、办理、显示与输出。
1、图形显示设施：是一个画点设施。
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第一章绪论▪计算机图形学是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的一门学科。
生成：在计算机内表示客观世界物体的模型，即图形建模；显示：模型对象在计算机显示设备或其他输出设备上的显示；处理：利用计算机实现客观世界、对象模型和输出图形这三者之间映射的一系列操作和处理过程。
▪1.点阵法：枚举出图形中所有的点来表示，强调图形由点及其点的属性（颜色）构成：像素图、位图或图像。
一般地，一个图像就是一个矩阵，该矩阵的每一个元素都表示图像某行某列一个点的颜色值，矩阵的维数就是图像的宽度和高度缺点：点阵图形需要大量的存储空间；对点阵图形进行编辑、修改较困难；点阵图的放大操作会使图形失真；JPEG, BMP, Tif, GIF, PNG2.参数法：由图形的形状参数和属性参数来表示图形（矢量图、图形）形状参数(必须有)：几何，方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等属性参数(可选)：非几何，颜色、线形等DXF, OBJ, 3DS▪几何要素：刻画对象的轮廓、形状、几何元素组成等。
非几何要素：刻画对象的颜色、材质、纹理等。
▪图像：图像一定是二维的。
基本单位是像素：组成图像的颜色点（或亮度点），是数字图像的最小信息单位，通常是一个整数，其大小称为像素值。
•灰度级分辨率、颜色分辨率图像分为两色图（黑白）、灰度图、彩色图、真彩色图图形：图形可以是二维的、或者三维的，图形的基本信息包括它的基本几何元素（必须），拓扑关系，以及颜色、材质、纹理等可选要素第二章图形系统与图像生成▪计算机图形系统是进行图形处理的计算机系统，是计算机图形硬件和图形软件的集合。
图形硬件包括具有图形处理能力的计算机主机、图形显示器以及鼠标和键盘等基本交互工具，还有图形输入板、绘图仪、图形打印机等输入输出设备，以及磁盘、光盘等图形存储设备。
图形软件分为图形数据模型、图形应用软件和图形支撑软件三部分。
涵盖了计算机系统软件、高级语言和专业应用软件等方面。
▪一个计算机图形系统至少应当具有计算、存储、对话、输入、输出五个方面的基本功能▪图形系统的硬件就是指执行以上不同功能的各种设备，如计算机、鼠标、扫描仪、显示器、硬盘、绘图仪等。
根据具体的业务需求，组成系统的设备是可选的。
在系统中，计算机处于核心地位，其他设备与其直接相连。
星型设备，其他可选▪图形输入设备从逻辑上分为六种，但实际的往往是某些逻辑输入功能的组合名称相应典型设备基本功能定位叉丝、鼠标输入一个点的坐标笔划图形输入板输入一系列点的坐标数值键盘输入一个整数或实数选择功能键、光笔、鼠标由一个整数得到某种选择拾取光笔、鼠标、叉丝通过一种拾取状态来判断一个显示的图形字符串键盘输入字符串▪图形处理器：在图形系统硬件中，为了减轻主机负担，加快图形处理速度，一般都有两个以上的处理器部件，采用流水线、并行处理等技术。
除了中央处理器（CPU）之外，还有一个专用的显示处理机（DPU）,它与CPU协同工作，并控制显示设备的操作。
图形处理器是图形系统结构的重要元件，是连接计算机和显示终端的纽带；早期的图形处理器只包含简单的存储器和帧缓冲区，它们实际上只起了一个图形的存储和传递作用，一切操作都必须有CPU来控制；现在的图形处理器不单单存储图形，而且能完成大部分图形函数，专业的图形卡已经具有很强的3D处理能力，大大减轻了CPU的负担，提高了显示质量和显示速度。
▪图形卡将用于图形显示的处理器（DPU）、视频处理控制器、显示处理存储器以及接口电路等集成在一起，单独做成一块板卡，称为图形显示适配器(简称显卡)。
▪工作站的特点：具有高速的科学计算、丰富的图形功能处理、灵活的窗口界面及网络管理功能的交互式计算机系统。
比微机高一个等级的计算机。
1.具有32位或64位字长的CPU，广泛采用精简指令系统（RISC）；2.配备大容量的内存和外存，运算速度很高，可达20MIPS和5MFLOPS以上；3.一般采用UNIX及类似的操作系统，配有高性能的窗口管理系统，如Motif或OpenLook等；4.具有很强的图形图像处理功能，配有专用的图形图像处理器，大尺寸高分辨率的显示器，如19英寸或21英寸，1280X1024以上的分辨率，颜色深度可达100个位面以上；5.具有网络功能，支持TCP/IP协议；6.基本用户是工程和产品的设计师，主要用于工程和产品的设计与绘图、工业模拟和艺术设计等。
从用户角度来看，除工作站比大、中、小型计算机价格便宜外，更主要的是工作站将多种功能集于一身，体积小，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能，为程序设计人员提供一个功能强大、使用方便的工作环境。
根据工作站本身的特点，从使用的方便性来讲，它更类似于PC机，有人说：工作站是高档的PC机；从功能和性能方面，它越来越多地覆盖了大、中、小型计算机的应用领域。
▪CRT工作原理：由电子枪发射电子束(阴极射线)，通过聚焦系统（电子透镜）和偏转系统，射向涂覆荧光层的屏幕上的指定位置。
在电子束冲击的每个位置，荧光层发出一个小亮点，从而产生可见图形。
▪CRT结构功能CRT主要由电子枪、聚焦系统、偏转系统、和荧光屏四部分组成。
▪彩色CRT和单色显示器的不同是由于荧光粉的缘故。
目前大多使用的是荫罩式彩色CRT，荫罩是安装在荧光屏的内侧的上面刻有40多万个孔的薄钢板。
荫罩孔的作用在于保证三束电子共同穿过同一个荫罩孔，准确的激发荧光粉，使之发出红、绿、蓝三色光。
CRT产生彩色显示有两种技术：电子束穿透法，荫罩法。
▪光栅扫描原理：光栅扫描方式中，电子束总是不断地从左至右、从上到下反复扫描整个屏幕，在扫描过程中，只要在对应时刻在对应位置控制电子束的强度就能显示所要的图形。
电子束横向从左到右扫描一次称为一条扫描线，在每条扫描线末端，电子束返回到屏幕的左边，又开始显示下一条扫描线。
一帧图像是光栅显示系统执行一次全屏幕循环扫描（一次屏幕刷新）所产生的图像。
▪光栅扫描式显示器的特点:光栅扫描显示器是画点设备，可以看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元的亮度。
它不能直接从单元阵列中的一个可编址的像素画一条直线到另一个编址的像素，只能用尽可能靠近这条直线路径的像素点集来近似地表示这条直线。
为了得到稳定的画面，光栅扫描显示器每秒要刷新。
通常刷新频率至少应为30帧/每秒。
随着刷新频率的降低，会出现闪烁。
▪屏幕上每个光点维持发光的时间一般在毫秒或微秒数量级之间，荧光屏的亮度随着时间按指数衰减，整个画面必须在一秒钟内重复显示，才能得到稳定而不闪烁的图形，所以必须重复使荧光物质发光，即使电子束迅速地回到同一点。
这称为屏幕刷新。
▪屏幕坐标：光栅扫描显示器的屏幕可分为m行扫描线，每行扫描线有n个像素。
这样整个屏幕就分为m*n个像素，m*n 就是显示器的分辨率。
为了得到稳定的画面，光栅扫描显示器每秒要刷新。
通常刷新频率至少应为30帧/每秒。
随着刷新频率的降低，会出现闪烁。
▪要显示世界坐标系中指定对象的几何形状，就需要调整数学输入点到有限像素区域的映射；映射方法有两种：▪光栅扫描生成的图像所有像素的强度值都要存放在一块连续的存储器中，这个存储器称为帧缓冲器或刷新存储器，俗称显示存储器。
/颜色信息的能力。
帧缓冲器的单元个数至少与显示器能显示的像素总数相同，且存储单元一一对应于可寻址的屏幕像素位置。
▪对于黑白单灰度显示器每一象素需要一位存储器，对一个1024×1024象素组成的黑白单灰度显示器所需要的最小缓存为220，并在一个位面上。
一个位面的缓存只能存储黑白图象。
▪3个位面、分辨率1024*1024像素阵列的显示器，需3*1024*1024 bit的存储器▪每种原色电子枪有8个位面的帧缓存和8位的数模转换器，每种原色可有256种灰度，三种原色的组合将是(2^8)^3=2^24，分辨率是1024*1024个像素阵列的显示器，帧缓存1024*1024*24▪彩色查找表或颜色索引技术是不断增加缓冲器存储容量而得到更多颜色的一种技术，它在帧缓冲器与显示屏的数/模转换器之间加一个查色表。
彩色查找表可看成是一维线性表，每一项(元素)每个单元存储的是对应于某一像素颜色在彩色查找表中的地址，而不是颜色值。
决定，这决定了显示器可选择的显示的颜色种类总数。
▪光栅扫描系统：交互式光栅图形系统通常使用几个处理部件。
除了中央处理器（cpu ）以外还使用一个视频控制器或显示控制器来控制显示设备的操作。
帧缓冲器可在系统存储器的任意位置，视频控制器访问帧缓冲器，以刷新屏幕。
除了视频控制器，更复杂的光栅系统运用其它处理器作协处理器和加速器，并执行各种图形操作。
最简单的光栅扫描系统：帧缓冲器使用系统存储器的固定区域，视频控制器主要用于屏幕的基本刷新操作 计算机将要显示的图形、图像转化为位图，经过接口电路送入帧缓存，视频控制器控制电子束依照固定的扫描顺序，自上而下，从左到右扫描整个屏幕，同时，把一帧画面中的每个像素的值从帧缓存中读出。
读出的值控制电子束能量的大小，决定像素的亮度。
具有显示处理器的光栅扫描系统：除了系统存储器外，还提供独立的显示处理器存储区域。
上图表示了建立包含独立显示处理器的光栅扫描系统的结构。
显示处理器的主要任务是将应用程序给出的图形定义数字化为一组像素强度值，存放在帧缓冲器，这个过程称扫描转换。
显示处理器的用途是使cpu 从图形杂务中解脱出来。
除了系统存储器外，还提供独立的显示处理器存储区域。
上图表示了建立包含独立显示处理器的光栅 扫描系统的结构。
▪显示处理器的主要任务是将应用程序给出的图形定义数字化为一组像素强度值，存放在帧缓冲器，这个过程称扫描转换。
例如，直线段的扫描转换意味着必须确定最接近于直线路径的像素位置，并把每个位置的强度值存入帧缓冲器。
▪显示配置是指显示器和显示卡这两方面的内容。
显示器又叫监视器。
最简单显CPU 系统存储器帧缓冲器视频控制器视频监视器系统总线输入/输出设备CPU 显示处理器的专用存储器帧缓冲器视频控制器视频监视器系统总线输入/输出设备显示处理器系统存储器示卡将显示器控制适配器，它将显示处理器、存储器、显示控制器制作在一块板卡或者芯片上，它与显示器一起构成一个显示系统。
▪从显示标准的角度说，每一种标准都包含有一种或多种显示模式，每一种显示模式都规定了模式的类型、字符尺寸、字符格式、屏幕分辨率、色彩等指标。
PAL, NTSC▪显示卡又名显示适配器，当前显示卡主要由显示芯片、显示内存、RAMDAC 芯片、输入输出系统接口、显示器插座、连接主板总线的接口等组成▪显示主芯片图形处理器，显卡的核心，俗称GPU（类似DPU），它的主要任务是对系统输入的视频信息进行构建和渲染视频控制器，建立帧缓存与屏幕像素之间的一一对应，负责刷新屏幕显示缓存用来存储将要显示的图形信息以及保存图形运算的中间数据显存的大小和速度直接影响着主芯片性能的发挥数字模拟转换器（RAMDAC）它的作用就是把二进制的数字转换成为和显示器相适应的模拟信号▪显示卡的作用:将CPU送来的图像信号经过处理后输送至显示器，这个过程通常由四个步骤1) CPU将数据通过总线传送到显示芯片。