计算机图形图像技术
计算机图形图像技术
最常用旳图形输入设备是键盘和鼠标。人们 一般经过某些图形软件由键盘和鼠标直接在屏幕 上定位和输入图形，如CAD系统就是用鼠标和键盘 命令制作多种工程图旳。另外还有跟踪球、空间 球、数据手套、光笔、触摸屏等输入设备。跟踪 球和空间球是根据球在不同方向受到旳推或拉旳 压力来实现定位和选择。数据手套则是经过传感 器和天线来发送手指旳位置和方向旳信息。这几 种输入设备在虚拟现实场景旳构造和漫游中尤其 有用。光笔是一种检测光旳装置，它直接在屏幕 上操作，拾取位置。
可用于美术创做旳软件诸多，如二维平面旳 绘图程序CorelDraw, photoshop, paintshop, 三 维动画建模和渲染软件3D MAX, Maya等
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❖ 7.3 图形与图像旳区别与联络 图形和图像有着较大不同。因而计算机图形学和
数字图像处理目前仍被作为两门不同课程。 计算机图形学是指将点、线、面、曲面等实体生
计算机图形学一种主要旳目旳就是利用计算 机产生令人赏心悦目旳真实感图形。为此，必须 建立图形所描述旳场景旳几何表达，再用某种光 照模型计算在假想旳光源、纹理、材质属性下旳 光照明效果，所以，计算机图形学与计算机辅助 设计有着亲密联络。
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❖ 7.1.2 计算机图形处理旳基本概念 计算机图形处理是指把由概念或数学描述
目前正在研究下一代顾客界面，开发面对主流 应用旳自然、高效多通道旳顾客界面。研究多通道 语义模型、多通道整合算法及其软件构造和界面范 式是目前顾客界面和接口方面研究旳主流方向，而 图形学在其中起主导作用。
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➢ 地形地貌和自然资源图 国土基础信息是国家经济系统旳一种构成部
分。利用这些存储旳信息可绘制平面图、生成三 维地形地貌图，为高层次旳国土整改进行预测和 提供决策，为综合治理和资源开发研究提供科学 根据，在军事方面也有主要价值。
计算机图形图像处理技术的应用探讨
计算机图形图像处理技术的应用探讨在如今的信息时代中，计算机图形图像处理技术已经成为了许多行业中不可或缺的重要工具。
本文将探讨计算机图形图像处理技术的应用情况，并分析其在不同领域中所起到的作用。
一、计算机图形图像处理技术的概述计算机图形图像处理技术是通过计算机对图形和图像进行数字化处理的一种技术。
它主要包括图形建模、渲染、图像处理等多个方面。
通过数字化的方式，计算机可以对图形图像进行编辑、修饰和生成，从而满足不同领域的需求。
二、计算机图形图像处理技术在设计领域的应用1. 广告设计计算机图形图像处理技术的应用在广告设计中起到了重要的作用。
设计师可以利用计算机软件进行图像编辑和修饰，使得广告作品更加吸引人。
同时，计算机图形图像处理技术还可以辅助设计师进行产品的三维建模和渲染，从而可以更好地展示产品的外观和特点。
2. 室内设计在室内设计领域中，计算机图形图像处理技术可以帮助设计师更好地展示设计方案。
设计师可以通过计算机软件绘制室内平面图，并进行虚拟仿真，使得客户可以更好地了解设计效果。
此外，计算机图形图像处理技术还可以帮助设计师进行色彩搭配和材质选择，从而提高设计的准确性和美观度。
三、计算机图形图像处理技术在医学领域的应用1. 医学影像分析计算机图形图像处理技术在医学影像分析方面发挥了重要作用。
医学影像数据可以通过计算机进行数字化处理，从而帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
例如，在CT扫描和MRI影像中，计算机可以利用图像处理算法对影像进行分割、配准和重建，从而提供更准确的医学信息。
2. 三维重建手术规划在医学手术规划方面，计算机图形图像处理技术也发挥了重要作用。
通过对患者的CT或MRI影像进行三维重建和分析，医生可以更准确地了解患者的病情，并制定相应的手术方案。
此外，计算机图形图像处理技术还可以帮助医生进行手术模拟和导航，提高手术的准确性和安全性。
四、计算机图形图像处理技术在娱乐领域的应用1. 电影和动画制作在电影和动画制作中，计算机图形图像处理技术已经成为了不可或缺的工具。
计算机图形图像处理技术在视觉传达系统中的应用
计算机图形图像处理技术在视觉传达系统中的应用【摘要】计算机图形图像处理技术在视觉传达系统中扮演着重要角色，促进了数字媒体设计、广告设计、影视制作、交互设计和信息传达等领域的发展。
图像处理技术使得设计师可以通过数字化手段创作出更具创意和视觉冲击力的作品，虚拟现实技术为广告设计带来更为沉浸式的体验，计算机图形图像处理技术在影视制作中提高了视觉效果的质量，计算机视觉技术则为交互设计提供了更便捷的用户体验，数据可视化技术则使信息传达更加直观和易懂。
未来，随着技术的不断进步和发展，计算机图形图像处理技术将继续发挥重要作用，未来的发展方向将更加注重智能化和个性化的应用，从而进一步提升视觉传达系统的效果和影响力。
【关键词】计算机图形图像处理技术、视觉传达系统、数字媒体设计、虚拟现实技术、广告设计、影视制作、计算机视觉技术、交互设计、数据可视化技术、信息传达、重要性、发展方向、总结。
1. 引言1.1 计算机图形图像处理技术在视觉传达系统中的应用计算机图形图像处理技术在视觉传达系统中的应用是一种关键性的技术，它可以在数字媒体设计、广告设计、影视制作、交互设计以及信息传达等领域发挥着巨大的作用。
随着科技的不断发展，计算机图形图像处理技术在视觉传达系统中的应用也越来越广泛。
在数字媒体设计领域，图像处理技术可以通过各种软件来制作专业的平面设计、动画效果、视频特效等，提升了媒体作品的品质和效果。
在广告设计领域，虚拟现实技术的应用可以让观众身临其境地体验产品或活动，增强了广告的吸引力和影响力。
在影视制作领域，计算机图形图像处理技术可以制作出惊人的视觉效果，让影片更具有震撼力和吸引力。
在交互设计领域，计算机视觉技术可以让用户与系统进行更加自然和便捷的交互，提升了用户体验。
在信息传达领域，数据可视化技术可以将枯燥的数据通过图形图像的方式呈现出来，让信息更加直观且易于理解。
计算机图形图像处理技术在视觉传达系统中扮演着非常重要的角色。
计算机图形图像处理的关键技术
2020.09随着科技的不断进步与发展,图形图像处理技术也有着突飞猛进的发展,并且越来越多地应用于人们生活的各个领域,图形图像处理拥有直观性和准确性的特点,并且有着非常多的关键技术,通过这些技术的运用,在制造业、动画设计、医学图像、气象方面都有了很大的提升。
1计算机图形图像处理1.1定义与意义计算机的图形图像处理是依赖计算机强大的运算处理技术对图形或者图像信息进行一系列的增强、复原等,这个处理过程就被称为计算机图形图像处理。
为了能够达到更好的图形图像处理效果,需要将计算的硬件和软件相结合,在相互之间的配合下使得图形图像处理达到预期情况。
目前为了能够获得更好的处理效果,图形图像处理有着多种技术种类,尽管这些技术的种类不同,但是按照不同的维度差异将图形图像处理技术分为二维图形图像处理技术和三维图形图像处理技术,两者由于在处理维度上不同,导致处理出来的图形图像的侧重点也是不同的[1],二维图形图像处理技术更侧重于图像的色彩处理,而三维图形图像处理技术更侧重于图形图像在三维立体空间里的处理,例如缩放、透视等。
无论使用二维或是三维图形图像处理技术,都可以通过技术上的处理提取一些图形图像上的关键信息,这一技术在刑侦方面有着广泛运用。
同时图像图像处理技术可以有效地降低图形图像的存储空间,提高传输效率。
并且运用图形图像处理技术可以有效地提升信息安全,在大互联网的背景下,图形图像处理技术有着非常重要的意义。
1.2区别与联系计算机图形与图像处理技术是两个不同的概念,但是彼此之间也是紧密联系在一起的。
(1)图形与图像信息来源于不同,图形信息并不是客观存在的,是人脑中的一种对外输出,所以它来源于主观世界。
而图像信息是对客观世界的记录,所以图像信息真实存在于客观世界中;(2)图形与图像的处理手段也是不同的,图形处理依靠于几何理论等,所以它的处理离不开几何旋转、剪裁等,而图像处理技术依靠的理论一般是模糊数学模型、数据信息处理等理论[2],所以对图像信息进行处理的时候会通过图像识别、信息强化等手段进行;(3)图形处理技术一般应用于CAD、动画模拟等领域,而图像处理技术广泛应用于制造领域。
计算机图形图像技术发展历史概述
计算机图形图像技术发展历史概述计算机图形图像技术是计算机科学和图形学领域的重要分支，它涵盖了计算机生成的图像、图形处理和图形显示等各个方面。
随着计算机技术的飞速发展，图形图像技术也经历了多个阶段的演进和变革。
本文将对计算机图形图像技术的发展历史做一个概述。
一、1950-1960年代：计算机图形学的起步阶段在计算机诞生的早期阶段，由于计算能力有限，计算机图形学的发展非常有限。
1950年代，人们开始尝试使用计算机生成一些简单的图形，如直线、圆等。
而在1960年代，随着计算机硬件、软件以及算法的不断改进，计算机图形学逐渐得到了更多的关注和发展。
二、1970-1980年代：基础算法的提出与优化在1970年代，Bresenham提出了著名的Bresenham算法，这个算法可以高效地画出一条给定斜率的直线，其被广泛应用于计算机图形学中。
同时，随着处理器速度的提高以及内存容量的增加，计算机图形学得以取得更大的突破。
在1980年代，人们开始研究曲线和曲面的绘制算法，并取得了一定的成果。
三、1990年代：三维图形学的兴起进入1990年代，随着计算机性能的进一步提升，三维图形学逐渐兴起并得到了广泛应用。
同时，图形处理单元（GPU）的问世也推动了三维图形学的发展。
人们能够生成更加逼真的三维模型，模拟现实世界中的光照、材质等效果，为电影、游戏等行业带来了巨大的进步。
四、2000年代：计算机动画技术的突破2000年代，计算机动画技术取得了重大突破。
随着硬件设备和软件工具的不断创新，计算机动画的制作变得更加容易和高效。
人们开始利用计算机生成更加生动、逼真的动画效果，并应用于电影、广告等领域。
此外，虚拟现实技术也在这一时期得到了快速发展，使用户能够沉浸在虚拟的三维环境中。
五、2010年代至今：计算机视觉和人工智能的融合进入2010年代，计算机视觉和人工智能的迅速发展为计算机图形图像技术带来了新的机遇和挑战。
通过人工智能算法的引入，计算机能够更加准确地识别和分析图像中的内容，并进行智能化的图像处理。
计算机图形学与图形图像处理技术研究
计算机图形学与图形图像处理技术研究计算机图形学是一门研究从数学、物理学、计算机科学等方面，通过计算机来生成、处理和显示图像的学科。
在现代科技中，计算机图形学已经成为一个非常重要的领域，它在许多领域有着广泛的应用，如动画制作、游戏设计、虚拟现实、医学成像、计算机辅助设计、数值模拟等。
计算机图形学研究的核心技术包括图形图像处理技术。
图形图像处理技术是指应用计算机图形学的一种方法，可生成、处理和操作数字图像的方法。
它包括了数学、物理学和计算机科学等多个领域的知识，旨在实现对图像的数字化分析、处理、增强和优化，以及对图像的艺术性创作和表现。
在图形图像处理技术领域的研究主要包括以下几方面。
首先是数字图像获取技术。
数字摄影技术、扫描仪技术等是获取数字图像的手段。
在数字图像采集、传输和存储过程中，可能会受到光照、噪声、冲击等影响，这就需要数字信号处理技术的支持，以使得图像分辨率更高、更清晰。
其次是数字图像处理技术。
在计算机系统中，数字图像可以被分析、处理、增强和优化。
数字图像处理技术包括数字滤波、整形操作、小波变换、图像压缩等多种手段。
数字图像处理技术具有广泛应用，如医学成像，卫星图像分析，机器视觉等领域。
再次是计算机视觉技术。
计算机视觉是一种用计算机和数字图像处理技术进行感知、理解、推理和行动的能力。
计算机视觉技术包括模式识别、物体定位和跟踪、三维建模、运动分析等。
这些技术被广泛应用于无人驾驶领域、智能安防等领域。
最后是三维图形处理技术。
三维图形处理技术是一种将三维数据（点云、网格等）转换为二维图像，或将二维图像转化为三维数据的技术。
它包括三维的几何变换、光照模拟、纹理映射、渲染和动画设计等领域。
三维图形处理技术的应用体现在游戏制作、虚拟现实等领域。
总之，计算机图形学与图形图像处理技术的研究是非常重要的。
这种技术为许多领域的发展和进步带来了新的动力和推动力。
随着技术的发展，计算机图形学与图形图像处理技术将会变得越来越实用和广泛。
计算机图形图像处理的关键技术
计算机图形图像处理的关键技术计算机图形图像处理是指利用计算机技术对图形和图像进行处理、分析和修改的一种技术。
它包括图形和图像的获取、存储、传输、处理和显示等一系列过程，并且涵盖了图形学、图像处理、计算机视觉和人机交互等多个学科。
计算机图形图像处理的关键技术有许多，下面将重点介绍几项代表性的技术：1. 图像获取：图像获取是指通过摄影、扫描、传感器等方式将现实世界中的图像转换为数字形式。
在图像获取过程中，关键技术包括光学设计、成像传感器、图像采集卡等。
2. 图像增强：图像增强是指通过一系列的算法和处理手段，提高图像的质量、增强图像的细节和对比度等。
常用的图像增强技术包括直方图均衡化、滤波、锐化、去噪等。
3. 图像压缩：图像压缩是指将图像的数据表示方式从原始形式转换为较小的表示形式，以便存储、传输和显示。
常见的图像压缩技术有无损压缩和有损压缩，其中有损压缩可以在一定程度上降低图像质量以减少文件大小。
4. 特征提取：特征提取是指从图像中提取有用的特征信息，用于图像分类、目标检测、图像识别等任务。
常用的特征提取方法包括边缘检测、角点检测、纹理特征提取等。
5. 图像分割：图像分割是将图像分成若干个区域或目标的过程，以便进一步分析和处理。
常用的图像分割技术有阈值分割、区域生长、边缘检测等。
6. 三维重建：三维重建是指从二维图像中恢复出三维场景的形状和结构信息。
常见的三维重建方法包括立体视觉、结构光、时序影像等。
7. 虚拟现实：虚拟现实是一种基于计算机图形图像处理技术的交互式仿真技术，使用户可以在虚拟的环境中进行实时交互。
虚拟现实技术包括虚拟环境建模、虚拟现实交互设备、虚拟场景渲染等。
计算机图形图像处理的关键技术涉及到图像获取、图像增强、图像压缩、特征提取、图像分割、三维重建和虚拟现实等多个方面，这些技术的不断发展和创新，使得计算机图形图像处理在多个领域具有广泛的应用前景。
计算机图形图像技术发展历史解析
计算机图形图像技术发展历史解析计算机图形图像技术是计算机科学与技术领域中的一个重要研究方向，它涉及到图形图像的处理、生成、表示和应用等方面。
本文将对计算机图形图像技术的发展历史进行解析，以便更好地了解该领域的发展脉络。
一、计算机图形图像技术的起源计算机图形图像技术的起源可追溯到20世纪60年代，当时主要是为了满足计算机科学家和工程师在科研工作中对图形图像的需求。
当时，计算机性能相对较低，图形图像处理任务主要集中在较小规模的显示屏上，因此该技术的应用范围较为有限。
二、计算机图形图像技术的发展1. 二维图像处理技术在20世纪70年代，随着计算机性能的提高和硬件设备的发展，计算机图形图像技术开始进入一个新的阶段。
研究人员开始关注如何对二维图像进行处理和分析，以便从中提取有用的信息。
在这一时期，许多经典的二维图像处理算法和技术得以提出和应用。
2. 三维图形渲染技术随着计算机图形图像技术的不断发展，人们对于三维图形的处理和呈现需求也日益增加。
在20世纪80年代，三维图形渲染技术成为了计算机图形图像技术发展的一个重要方向。
该技术主要关注如何将三维模型进行光照、投影和纹理等处理，以便在计算机屏幕上呈现真实感和逼真感的三维图像。
3. 图形学硬件加速技术在20世纪90年代，计算机图形图像技术进入了一个全新的阶段，图形学硬件加速技术的出现使得图形图像处理在计算机上的运行速度得到了大幅提升。
这一技术的引入使得计算机图形图像技术在游戏、虚拟现实、建筑设计等领域获得了广泛的应用。
4. 计算机视觉技术随着计算机图形图像技术的不断发展，人们开始研究如何让计算机拥有视觉能力，即计算机视觉技术的研究。
计算机视觉技术主要关注如何通过算法和模型使计算机能够“理解”和“看懂”图像，从而实现目标检测、人脸识别、图像搜索等功能。
三、计算机图形图像技术的应用领域1. 游戏和娱乐计算机图形图像技术在游戏和娱乐领域有着广泛的应用。
通过该技术，游戏开发者能够创建出逼真的游戏场景和角色，提供给玩家沉浸式的游戏体验。
计算机技术在图形图像处理中的应用
计算机技术在图形图像处理中的应用随着科学技术的不断发展，图形图像处理技术已经成为了一种不可或缺的技术，应用范围广泛，包括计算机视觉、计算机图形学、数字图像处理等。
而计算机技术在图形图像处理中扮演着重要的角色。
本文将从以下几个方面介绍计算机技术在图形图像处理中的应用。
1. 数字图像的生成与处理数字图像的生成是指将物理图形转化成计算机可读的形式，包括扫描、数字拍摄、3D扫描等方法。
计算机技术可以对数字图像进行色彩、对比度、亮度等方面的处理，使图像更加清晰明亮，并且可以提高图像的分辨率和精度，以适应不同的应用需求。
2. 图像的分析和识别图像的分析和识别主要是利用计算机技术对数字图像进行特征提取、分类、跟踪等处理，以达到对图像的自动识别和处理的目的。
这种方法被广泛应用于人脸识别、车辆识别、指纹识别等领域。
3. 计算机图形学计算机图形学主要研究利用数字计算机进行图形图像的生成、处理、显示、动画等方面的问题。
计算机图形学是将数学、物理学、计算机科学等多学科的知识综合应用的领域。
利用计算机技术可以生成高度逼真、具有相当真实感的图形图像，如3D动画、视频游戏、虚拟现实等。
4. 计算机视觉计算机视觉是机器视觉、数字视觉和计算机图形学等学科交叉的领域。
它主要研究如何让计算机处理和解释数字图像和视频，识别和跟踪目标，并理解和分析场景。
利用计算机技术可以进行目标检测、移动目标跟踪、场景分析等任务。
5. 图像压缩图像压缩是一种利用计算机技术对数字图像进行压缩，使得图像数据量变小的方法。
图像压缩技术广泛应用于数字图像传输和存储，例如数字相片、DVD、数字电视等领域。
计算机图形图像处理的关键技术探析
计算机图形图像处理的关键技术探析计算机图形图像处理（Computer Graphics and Image Processing，简称CGIP）是一门研究如何使用计算机生成、处理、显示和存储图形图像的学科。
它涉及许多学科领域，如数学、物理学、计算机科学等，其中数学是CGIP的核心基础，因为它用到了大量的线性代数和微积分知识。
在CGIP中，各种技术都有其特点和优势，下面我们来简单探析几种关键技术。
1. 数学基础数学是CGIP的核心基础，它涉及许多数学知识，如几何、线性代数、微积分等。
在三维计算机图形学中，最基本的就是对向量和矩阵的基础知识的掌握。
在图像处理中，函数逼近、图像变换和滤波等都需要用到数学知识。
因此，学习数学知识对于掌握CGIP技术非常重要。
2. 三维建模技术三维建模技术是指用三维数字模型来描述三维对象的形状和结构。
在三维建模中，最基本的操作是通过将简单交互体元素组合在一起来构建完整的三维模型。
其中最重要的工具是3D建模软件，如3DS Max等。
三维建模技术的应用非常广泛，如电影、游戏、产品设计等。
3. 渲染技术渲染技术是指将三维模型转化为二维图像的过程，目的是根据光线、材质、纹理等属性来模拟真实的图像。
渲染技术可以分为实时渲染和非实时渲染。
实时渲染是指在计算机程序中以实时方式生成图像，用于游戏、虚拟现实和计算机动画等。
实时渲染使用的算法是比较快速的，因为它需要在每秒渲染数百帧图像。
而非实时渲染则是将三维模型转换成高质量图像，例如细节较多的照片和影片等。
在渲染技术中，光照方程、阴影算法、纹理映射、反射和折射等都是非常重要的技术。
4. 图像处理技术图像处理技术是指利用计算机对图像进行处理和分析的过程，从而得到所需的图像信息。
图像处理技术可以分为数字图像处理和计算机视觉两种。
前者是将图像通过算法转换成另一幅图像，而后者则是基于人工智能技术自动提取图像的特征和信息。
图像处理的具体应用包括医学图像处理、图像分割和图像识别等。
计算机图形图像技术发展历程回顾
计算机图形图像技术发展历程回顾计算机图形图像技术是计算机科学与工程领域的重要分支之一，它以数字化的形式来处理、生成和显示图形图像。
在过去几十年的发展中，计算机图形图像技术取得了令人瞩目的进展，为我们的生活、工作和娱乐带来了巨大的影响。
本文将回顾计算机图形图像技术的发展历程，介绍其重要里程碑和影响。
1. 图形图像技术的起源和早期发展计算机图形图像技术的起源可以追溯到20世纪60年代。
当时，计算机还处于早期阶段，图形图像处理算法和技术也十分有限。
最早的计算机图形图像系统是利用字符和象形符号来构建简单的图形，如绘制线条、点阵等。
随着计算机硬件和软件的不断发展，图形图像技术开始迈向新的里程碑。
2. 计算机图形图像技术的突破20世纪70年代，随着计算机硬件性能的提升，图形图像技术开始有了更多的可能性。
该时期出现了第一个真正的计算机图形图像系统——Cathode Ray Tube (CRT) 显示器。
CRT显示器通过控制电子束在屏幕上的位置来显示图像，使得图形图像可以以更好的质量和分辨率呈现。
此外，还出现了基于矢量绘图和光栅扫描的图形图像处理算法和技术，如Bresenham算法和Dithering技术等。
这些突破为计算机图形图像技术的进一步发展奠定了基础。
3. 三维图形技术的崛起20世纪80年代，计算机图形图像技术迎来了一个重要的里程碑——三维图形技术的崛起。
在这个时期，出现了基于三维几何模型的计算机图形图像技术，如三维建模、投影变换、光照模型等。
此外，还出现了第一个面向计算机图形图像的专业图形硬件——图形加速卡。
这些技术和硬件的发展给计算机图形图像的应用带来了颠覆性的变革，如电影特效、游戏开发、虚拟现实等。
4. 图形图像技术的现代应用随着计算机图形图像技术的进一步发展，它在现代社会中得到了广泛的应用。
在娱乐领域，图形图像技术为电影、电视剧、动画片等媒体内容的制作带来了更多的自由度和表现力。
在游戏领域，图形图像技术让游戏开发变得更加逼真、沉浸和精彩。
计算机图形图像技术-名词解释
名词解释：计算机图形学（CG）是利用计算机研究图形的表示、生成、处理、显示的学科。
或者说计算机图形学研究关于计算机图形对象的建模、处理与绘制等方面的理论和技术。
图形：计算机图形学的研究对象广义上讲，图形是指能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，它包括人眼观察到的自然景物、拍摄到的图片、绘图工具得到的工程图、用数学方法描述的图形等等。
即对图像、图片、绘图、照片、插图等的统称。
矢量图：由短的直线段（矢量）组成的图形（又叫线图、图形、Graphics ）点阵图：由一系列点（象素）组成的图形（又叫点图、图像、Image）Virtual Reality 或称虚拟环境（Virtual Environment)是用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界，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。
齐次坐标：用n＋1维向量表示一个n维向量.如n维向量(P1,P2, …,Pn)表示为（hP1,hP2, hPn,h），其中h称为哑坐标。
几何变换是指对图形的几何信息经过平移、比例、旋转等变换后产生新的图形，是图形在方向、尺寸和形状方面的变换。
错切变换也称剪切、错位、错移变换，用于产生弹性物体的变形处理。
复合变换又称级联变换，指对图形做一次以上的几何变换。
用户域：指程序员用来定义草图的整个自然空间（WD），也称为用户空间、用户坐标系。
是连续的、无限的。
窗口区：指用户指定用户域中输出到屏幕上的任一区域（Window）。
在计算机图形学中，是将在用户坐标系中需要进行观察和处理的一个坐标区域。
窗口区W小于或等于用户域WD，任何小于WD的窗口区W都叫做WD的一个子域。
目的是为了使规格化设备坐标系（NDC）上所显示的世界坐标中物体有一个合适的范围与大小。
将窗口内的图形在视区中显示出来，必须经过将窗口到视区的变换（Window-V iewport Transformation）处理，这种变换就是观察变换（V iewing Transformation）。
04 计算机图形、图像技术
颜色模型的空间表示
颜色模型关系示意
VGA调色板
色度-饱和度-亮度 HSL(HSB)颜色模型 hue Saturation Lightness (brightness)
图像的HSL颜色模型
基于人类对颜色的感觉，HSL 模型描述颜色的三个基本特征： 色相是从物体反射或透过物体传播的颜色。在 0 到 360 度的标准色轮上，色相是按位置度量的。在通常的使用 中，色相是由颜色名称标识的，比如红、橙或绿色。 饱和度是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰成分 所占的比例，用从 0%（灰色）到 100%（完全饱和）的百 分比来度量。在标准色轮上，从中心向边缘饱和度是递增 的。 亮度是颜色的相对明暗程度，通常用从 0%（黑）到 100% （白）的百分比来度量。
图像文件格式
BMP文件格式
位图文件(Bitmap-File，BMP)格式是Windows采用 的图像文件存储格式，由4个部分组成：位图文件头 (bitmap-file header)、位图信息头(bitmapinformation header)、彩色表(color table)和定义 位图的字节阵列。
图像的种类
只有黑白两中颜色的图像称为单色图像 (monochrome image)，它的每个像素的像素 值用1位存储，它的值只有“0”或者“1”，一幅 640×480的单色图像需要占据37.5KB的存储 空间。 如果每个像素的像素值用一个字节表示，灰度 值级数就等于256级，每个像素可以是0-255之 间的任何一个值，一幅640×480的灰度图像就 需要占据300KB的存储空间。
图像的三个基本属性
真彩色、伪彩色与直接色 直接色(direct color)
每个像素值分成R，G，B分量，每个分量作为单独的索引值对 它做变换。也就是通过相应的彩色变换表找出基色强度，用变换 后得到的R，G，B强度值产生的彩色称为直接色。它的特点是对 每个基色进行变换。 用这种系统产生颜色与真彩色系统相比，相同之处是都采用R， G，B分量决定基色强度，不同之处是前者的基色强度直接用R， G，B决定，而后者的基色强度由R，G，B经变换后决定。因而这 两种系统产生的颜色就有差别。试验结果表明，使用直接色在显 示器上显示的彩色图像看起来真实、很自然。 这种系统与伪彩色系统相比，相同之处是都采用查找表，不 同之处是前者对R，G，B分量分别进行变换，后者是把整个像素 当作查找表的索引值进行彩色变换。
全国计算机数字图形图像应用技术等级考试项目介绍
全国计算机数字图形图像应用技术等级考试项目介绍项目简称：（CDGC）COMPUTER DIGIT GRAPGIC CERTIFICATE目前，计算机在图像处理方面正深刻的改变着包括图像、动漫、影视等领域。
这些领域也正需要大量的优秀人才，计算机图像处理的专才，不但要了解相关软件的使用，还要在图形绘画、色彩运用、三维图示、影视特效的方面具备想当的功底。
而目前许多人才正是在这些方面的水平参差，影响了企业对他们的评估。
为此，日前，教育部考试中心、北大方正集团有限公司联合推出了《全国计算机数字图形图像应用技术等级证书》，等级证书的出现，将满足社会对计算机图形图像技术人才地需求；培训加考试的方式，更有效地培养影视、广告、游戏、动画、平面设计等数字娱乐行业的专业技术人才，弥补人才缺口；并能积极向社会普及数字图形图像技术，推动我国计算机文化的进一步发展。
项目特色：统一标准•统一课程、考试大纲、教材•统一命题，使用统一的数据结构和信息标准管理考生信息•统一教学管理要求、统一技术标准、统一学员信息标准建立培训体系•培训和考核标准的全国统一，使得该领域的人才有统一衡量的标准考试形式证书考试分别在每年5月和11月分两次进行考核，考试采取“等级综合考试”与“课程过程性考核”相结合的方式进行。
过程性考核及等级综合考试全部合格者，便能获得该级别的“全国计算机数字图形图像应用技术等级证书”。
首次考试于2005 年11 月举行。
严密的考试全国计算机数字图形图像应用技术等级考试认证项目之过程性考试采用了在线考试综合服务平台，该平台以互联网为载体，采取B/S 结构，利用先进的编程技术开发，加之严密的考试流程，确保了考试的公平、公正、公开。
权威的证书通过全国计算机数字图形图像应用技术等级考试考核的学员将获得由教育部考试中心颁发的全国计算机数字图形图像应用技术等级证书。
图形图像等级考试加盟事宜申请条件一级（证书课程）培训机构计算机设备要求：CPU ：P4/1.6 以上；RAM ：最小256M ；显卡：支持OpenGL 显示模式；主板：集成，支持P4 ；显示器：大于17 英寸；100M 网络集线器，具备局域网络计算机软件环境要求：Windows XP Professional(SP2) 、XP 家用版（SP2 ）、Windows 2000(SP4) 、Intemet Explorer 6 、Direct 9 、OpenGL ；二、三级（证书课程）培训机构计算机设备要求：CPU ：P4/2.0 以上；RAM ：最小512M ；显卡：支持OpenGL 显示模式；独立显存不小于128M ；硬盘：（自由空间）大于40G ；主板：集成，支持P4 ；显示器：大于17 英寸、纯平、至少支持1024*768*85Hz ；100MB 网络集线器，具备局域网络；计算机软件环境要求：Windows XP Professional(SP2) 、XP 家用版（SP2 ）、Windows 2000(SP4) 、Intemet Explorer 6 、Direct 9 、OpenGL ；申请程序详细阅读本细则，认真填写申请表并准备所要求各项资料。
计算机图形图像技术发展历史大事件
计算机图形图像技术发展历史大事件随着科技的不断进步，计算机图形图像技术的发展取得了巨大的进展。
本文将介绍计算机图形图像技术的发展历史中的一些重要事件。
从早期的2D图像渲染到现代的3D图形技术，这些事件对于计算机图形图像领域的发展都起到了重要的推动作用。
1. 第一台计算机诞生- 1946年，世界上第一台通用计算机ENIAC问世，标志着计算机时代的来临。
尽管当时的计算机还不能直接生成图形图像，但它为后来的技术发展奠定了基础。
2. 首个绘图设备的出现- 1951年，美国麻省理工学院的位显控制器ASCIAC设计出现，这是世界上第一个使用点阵显示的绘图设备。
它为后来的计算机图形图像技术提供了硬件支持。
3. 图形交互界面的发明- 1968年，施乐帕洛阿尔托研究中心的道格拉斯·恩格尔巴特发明了第一套图形交互界面，将鼠标、窗口和菜单引入了计算机界面。
这一发明极大地改进了人机交互方式，为图形图像技术的发展创造了良好的环境。
4. 彩色图形显示器的问世- 1973年，美国施乐公司推出了第一台彩色图形显示器，这在计算机图形图像技术中是一个重要的里程碑。
彩色图形显示器的出现提高了图像的质量和真实感，为后续的着色技术发展提供了基础。
5. 光栅扫描技术的引入- 1976年，美国摩尔公司推出了世界上第一台高分辨率光栅扫描设备，为计算机图形图像技术的进一步发展提供了新的方向。
光栅扫描技术通过将图像划分为小的像素单元，并逐行扫描显示，大大提升了图像的清晰度和精度。
6. 3D图形技术的突破- 1984年，美国UTAH大学的吉姆·克拉克发明了第一个实用的3D图形学渲染算法，称为光线追踪算法。
此算法通过递归地模拟光线在场景中的传播，实现了更真实的图像渲染效果。
这一突破开创了计算机图形学和3D游戏的新纪元。
7. 3D加速卡的问世- 1995年，美国3Dfx公司推出了第一款3D加速卡，这是专门为3D图形加速而设计的硬件设备。
计算机图形图像处理的关键技术
计算机图形图像处理的关键技术计算机图形图像处理（Computer Graphics and Image Processing）是计算机科学与技术中的重要分支，它主要研究利用计算机技术对图形和图像进行处理的相关理论和方法，包括各种图形和图像的表示、处理、压缩、分割、识别等内容，广泛应用于医学影像、计算机辅助设计、虚拟现实、多媒体等领域。
本文将介绍计算机图形图像处理中的关键技术。
一、图形与图像的表示图形与图像是计算机图形图像处理的基础，它们需要用一定的数据结构来进行表示。
图形通常是由一些基本的几何元素如点、线、面等构成的，常见的图形表示方法有向量图、栅格图和位图等。
向量图（vector graphics）实际上是对几何图形的数学表示，通常用直线、曲线和填充区域来描述图形的形状和颜色。
利用向量图可以进行缩放等变换，但不能直接显示在计算机屏幕上。
栅格图（raster graphics）则是将图形分成若干个像素，每个像素包含颜色信息，通过布尔运算（AND、OR、XOR）等组合像素来表示图形，它可以直接显示在计算机屏幕上。
而位图（bitmap）则是栅格图的一种，采用一定的编码方式将像素的颜色转换成二进制码，保存到计算机的内存或磁盘中。
利用位图可以对图像进行处理，如旋转、裁剪、调整亮度、对比度等。
图形与图像的处理是计算机图形图像处理中的重点内容，它包括了很多技术如图形和图像的变换、滤波、分割、识别等。
其中，变换是一种重要的图形和图像处理技术，它可以对图形和图像进行旋转、平移、缩放等操作，使得图形和图像能够适应各种环境和场合。
在变换中最常用的是仿射变换和透视变换。
仿射变换（affine transformation）是一种线性变换，包括了平移、旋转、缩放、错切等操作，它可以保持图形和图像的平行性、比例关系和直线性。
透视变换（perspective transformation）则是一种非线性变换，它可以模拟视角的效果，使得从不同方向观察同一图像能够产生不同效果。
计算机等级考试中的图形图像处理方法总结
计算机等级考试中的图形图像处理方法总结图形图像处理是计算机科学领域内的一项重要技术，它涉及到对数字图像进行编辑、变换、增强、变形等各种操作，以达到更好的图像质量或满足特定需求。
在计算机等级考试中，对图形图像处理方法的掌握是必不可少的。
本文将对计算机等级考试中常见的图形图像处理方法进行总结，为考生提供参考。
一、图形图像处理方法1. 像素级处理：像素级处理是针对图像的每个像素点进行操作的方法。
常见的像素级处理包括图像灰度化、二值化、直方图均衡化等。
图像灰度化是将彩色图像转换为灰度图像的过程，可以通过简单的将红、绿、蓝三个通道的像素值进行加权平均来实现。
二值化是将灰度图像转换为黑白图像的过程，可以通过设置阈值，将低于阈值的像素点设为黑色，高于阈值的像素点设为白色来实现。
直方图均衡化是调整图像亮度分布的方法，通过对图像的灰度直方图进行变换，增强图像的对比度。
2. 几何变换：几何变换是对图像进行平移、旋转、缩放等操作的方法。
常见的几何变换包括图像平移、图像旋转、图像缩放等。
图像平移是将图像在水平和垂直方向上进行移动，可以通过调整像素的位置来实现。
图像旋转是将图像按照某个角度进行旋转，可以通过坐标变换和插值算法来实现。
图像缩放是调整图像的尺寸，可以通过插值算法来实现，常见的插值算法有最近邻插值、双线性插值等。
3. 滤波处理：滤波处理是对图像进行模糊、锐化等操作的方法。
常见的滤波处理包括线性滤波和非线性滤波。
线性滤波是将图像的每个像素点与周围像素点进行加权和计算得到新的像素值，常见的线性滤波包括均值滤波、高斯滤波等。
非线性滤波是根据像素点的邻域信息进行处理的方法，常见的非线性滤波包括中值滤波、双边滤波等。
4. 分割与识别：分割与识别是将图像分成若干个区域并进行识别的方法，常见的分割方法包括阈值分割、区域生长等。
阈值分割是根据像素的灰度值将图像分成两个或多个区域的方法，可以通过设定阈值，将灰度值低于阈值的像素设为一个区域，高于阈值的像素设为另一个区域。
计算机图形图像处理技术综述
计算机图形图像处理技术综述一、引言计算机图形图像处理技术的发展可以追溯到1960年代，随着计算机硬件和软件的不断发展，图形图像处理技术的应用越来越广泛，逐渐成为计算机科学中一个重要的研究领域。
本文将综述图形图像处理技术的发展历程和应用领域，重点介绍图像处理算法和技术。
二、图形图像处理技术的发展历程1. 可编程图形处理器（GPU）GPU于20世纪90年代中期推出，其强大的并行运算能力使得其成为计算机图形图像处理领域的重要技术。
GPU主要用于加速渲染和图像处理等领域，其性能已经超越了传统的中央处理器(CPU)。
随着GPU技术的不断提升，GPU已经成为计算机图形图像处理领域的重要技术之一。
2. 数字图像处理技术数字图像处理技术是指用数字计算机对图像进行处理和分析的技术。
随着计算机技术和数字图像技术的不断发展，数字图像处理技术已经广泛应用于医学图像处理、遥感图像处理等领域。
数字图像处理技术的研究成果在不断地推动着图像处理技术的发展。
3. 图像识别技术图像识别技术是指在计算机上对图像进行识别和分类的技术。
这种技术包含了数字图像处理技术、机器学习、统计学等多个领域，而机器学习是其中的重要技术，包括支持向量机(SVM)、神经网络、决策树等算法。
图像识别技术已经被广泛应用于人脸识别、自然语言处理等领域。
4. 视频处理技术视频处理技术是指对视频进行处理和分析的技术，包括视频压缩、视频编解码、视频传输等，这些技术都是实现高质量视频传输的基础。
视频处理技术已经在实时视频会议、视频监控、互联网直播等领域得到广泛应用。
三、图形图像处理技术的应用领域1. 模拟仿真模拟仿真是一种通过计算机图形图像处理技术来模拟真实环境的技术。
它被广泛应用于航空、汽车、航天等领域中，以及军事训练、医疗仿真中等领域，为这些领域的发展做出了巨大贡献。
2. 数字非接触式测量技术数字非接触式测量技术是指通过计算机图形图像处理技术来进行测量的技术。
此技术可广泛应用于多个领域，包括工业、医学、军事等，能够大幅度提高精度和生产效率。
计算机技术在图形图像处理中的应用
计算机技术在图形图像处理中的应用随着计算机技术的不断发展，图形图像处理已经成为计算机领域中一个非常重要的应用方向。
图形图像处理主要是利用计算机对图像进行分析、处理、处理和生成，以满足用户对图像的需求。
在许多领域，如医学影像处理、数字娱乐、虚拟现实、广告设计等，图形图像处理方面的应用都得到了广泛的发展和应用。
在图形图像处理中，计算机技术的应用主要体现在以下几个方面：1. 图像采集和处理在图像处理过程中，首先需要对图像进行采集和处理。
利用计算机技术可以对各种类型的影像进行采集和处理，包括数字摄像机、扫描仪、摄影、绘画等方式采集的图像。
而对于这些采集到的图像，计算机技术可以对其进行各种处理，比如图像增强、去噪、图像分割、图像配准等，从而使得图像更加清晰、准确和易于分析。
2. 图像压缩和编码在实际应用中，图像处理通常需要对图像进行压缩和编码，以便更加高效地存储和传输图像。
利用计算机技术，可以对图像进行各种压缩和编码方式的研究和实现，比如JPEG、PNG、GIF等不同格式的压缩算法，以及H.264、HEVC等视频编码标准。
这些压缩和编码算法不仅可以减小图像文件的大小，同时也可以保证图像的质量和清晰度。
3. 图像识别和分析利用计算机技术，可以对图像进行各种识别和分析，从而实现自动化的图像处理和应用。
比如利用计算机视觉技术，可以实现对人脸、车牌、物体等各种图像的自动识别和分析，比如人脸识别、车牌识别、物体检测等。
这些技术在安防监控、智能交通、智能家居等领域都得到了广泛的应用。
4. 图像合成和生成利用计算机技术，可以对多幅图像进行合成和生成，从而实现各种艺术效果的生成和应用。
比如图像合成、特效生成、图片修复、图像生成等技术，可以使得图像更加丰富多彩，并且适用于数字娱乐、广告设计、动画制作等领域。
计算机技术在图形图像处理中的应用，不仅可以提高图像处理的效率和精度，同时也可以为各种应用领域提供更加丰富和强大的图像处理技术支持。
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输出功能 可显示过程中的状态，修改后的结果，并可硬拷 贝及输出。 对话功能 通过图形显示器及相应人—机交互设备直接进行 人—机通信。用户通过显示器观察设计结果和图 形，通过选择拾取设备，对不满意部分作修改。 系统还可追溯以前的工作步骤，对用户操作执行 的错误给予必要的提示和跟踪。 以上五种功能是一个图形系统所具备的最基 本功能，至于每种功能中有哪些能力，则因不同 系统而异。
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7.3 图形与图像的区别与联系 图形和图像有着较大不同。因而计算机图形学和 数字图像处理目前仍被作为两门不同课程。 计算机图形学是指将点、线、面、曲面等实体生 成物体的模型存放在计算机里，并可进行修改、处理、 操作和显示的一门学科。图形含有几何属性，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。 图像是指利用计算机外部辅助设备(如扫描仪、 数码相机或视频采集装置等)输入的自然图片。数字 图像处理是对图像像素进行数字化处理、变换、压缩 和传输的一门计算机技术。就存储方式而言，图像纯 指计算机内以位图(Bitmap)形式存在的灰度或彩色信 息图形的几何属性。
WMF,VRML,CGM,STEP
自然景物的表示不困难 国际标准:JBIG，JPEG，TIFF 编辑软件(图像处理软件)： Photoshop，Photostyler
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编 辑 软 件 ( 绘 图 软 件 ): AutoCAD，CorelDRAW
GKS：abbr.Graphics Kernel System, 计算机图形核心系统 PHIGS：程序员层次交互式图形系统 OpenGL：Open Graphics Library，是一套三维图形处理库 WMF：Windows图元文件格式 VRML：Virtual Reality Modeling Language虚拟现实造型语言 CGM：计算机图形元文件 STEP：Standard for the exchange of product model data 产品
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图形与图像的主要区别有： 数据来源不同 图像数据来自客观世界；图形数据来自主观世界。 处理方法不同 图像处理方法包括几何修正、图像变换、图像增强、 图像分割、图像理解、图像识别等；图形处理方法 包括几何变换、开窗和裁剪、隐藏线和隐藏面消除、 曲线和曲面拟合、明暗处理、纹理产生等。 理论基础不同 图像处理主要用到数字信号处理、概率与统计、模 糊数学等；计算机图形学主要用到仿射与透视变换、 样条几何、计算几何、分形等理论。
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图形输出设备是指可以快速生成和处理图形的显 示系统以及输出到某种介质上永久保存图形的绘图系 统，主要包括显示器、绘图仪、打印机等。 随着计算机系统、图形输入/输出设备的发展， 计算机图形软件也不断更新和完善，目前有许多支持 计算机图形技术的软件系统。如各种子程序包、图形 函数库、甚至是专用的图形系统。随着图形系统的发 展，提出了图形软件标准化的问题。为实现程序的可 移植性，开发出了面向设备的驱动程序包或面向用户 的图形生成及管理程序包。
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用途不同 图像处理主要用于遥感、医学、工业、航天航空、 军事等。计算机图形学主要用于CAD/CAM/CAE/CAI 计算机艺术、计算机模拟、计算机动画等。 在实际应用中，图形、图像技术又是相互关联的。 把图形、图像处理技术相结合，可以使视觉效果和 质量更加完善，更加精美。 从技术发展趋势和应用要求看，两者的结合既 有必要性，又有可能性。 1. 必要性 利用两种技术进行完美逼真的立体成像 2. 可能性 都以像素为基础
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地形地貌和自然资源图 国土基础信息是国家经济系统的一个组成部 分。利用这些存储的信息可绘制平面图、生成三 维地形地貌图，为高层次的国土整治进行预测和 提供决策，为综合治理和资源开发研究提供科学 依据，在军事方面也有重要价值。
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科学计算可视化 科学技术迅猛发展，数据量与日俱增使得人 们对数据的分析和处理越来越难，人们无法用传 统方法从数据海洋中得到最有用的数据，找到数 据的变化规律，提取最本质的特征。但是如果能 将这些数据用图形的形式表示出来，情况就不一 样了，事物的发展趋势和本质特征将会很清楚地 呈现在人们面前。 计算机动画和艺术 可用于美术创做的软件很多，如二维平面的 绘图程序CorelDraw, photoshop, paintshop, 三 维动画建模和渲染软件3D MAX, Maya等
5
图形处理技术主要应用在计算机辅助设计CAD、 计算机辅助制造CAM、计算机辅助教育CAI、计算机 艺术、计算机模拟、计算可视化、计算机动画和虚 拟现实等领域。CAD是主要应用领域之一。
6
7.1.3
计算机图形系统的组成与功能
1.计算机图形系统的组成 计算机图形系统由硬件设备和相应的图形 软件系统两部分组成。 高质量的计算机图形离不开高性能的计算 机图形硬件设备。 图形系统硬件通常由图形处理器，图形输 出设备和输入设备构成。图形处理器是图形系 统结构的重要部件，是连接计算机和显示终端 的纽带。图形处理器具有存储和处理图形的功 能，而且能完成大部分图形函数计算，这大大 减轻了CPU负担，提高了系统显示能力和速度。
4
7.1.2
计算机图形处理的基本概念
计算机图形处理是指把由概念或数学描述所表 示物体的几何数据或几何模型，用计算机进行显示、 存储、修改、完善及有关操作的过程。 图形处理包括的主要内容有: 几何变换，如平移、旋转、缩放、透视和投影等 曲线和曲面拟合 建模或造型 隐线、隐面消除 阴暗处理 纹理产生 着色
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7.2.2
计算机图形学的应用领域
目前计算机图形学应用领域主要有：
计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）
CAD/CAM是计算机图形学在工业界最广泛、最活 跃的应用。计算机图形学被广泛用于建筑工程设计、 机械结构和产品设计。包括设计飞机、汽车、船舶的 外形和发电厂、化工厂等的布局。在电子工业中，计 算机图形学应用到集成电路、印刷电路板、电子线路 和网络分析等方面的优势十分明显。一个大规模或超 大规模集成电路版图根本不可能用手工绘制，计算机 图形系统不仅能进行设计和画图，且可在较短时间内 完成，美国波音飞机公司用CAD系统实现波音777飞机 整体设计，包括飞机外型、内部零部件安装和检验。
第7章 计算机图形学与图形处理技术
计算机图形学(Computer Graphics)是利用计算 机研究图形表示、生成、处理、显示的学科。 经过30多年的发展，计算机图形学已成为计算 机科学中最活跃的分支之一，并得到广泛的应用。 本章介绍计算机图形学的研究内容、发展历史、应 用领域和真实感图形的实现技术，对图形学的基本 内容进行介绍。
3
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，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。 计算机图形学一个主要的目的就是利用计算 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，计算机图形学与计算机辅助 设计有着密切联系。
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7.2
计算机图形学的发展与应用
计算机图形学的发展
7.2.1
计算机图形学的研究起源于美国麻省理工学院 (MIT,Massachusettes Institute of Technology)，20 世纪50年代初到60年代中期，麻省理工学院积极从 事计算机辅助设计/制造技术研究。计算机图形 (Computer Graphics)一词在1962年美国麻省理工学 院林肯实验室的Ivan E.sutherland发表的一篇题为 “Sketchpad:一个人—机通信的图形系统”的博士 论文中首次使用。它证明了交互式计算机图形学是 一个可行的、有用的研究领域，从而确立了计算机 图形学作为一个崭新的学科分支的独立地位。
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7.1
计算机图形学概论
计算机图形学研究的主要内容
7.1.1
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，构成了计 算机图形学的主要研究内容。 图形通常有点、线、面、体等几何元素和灰度、 色彩、线形线宽等非几何属性组成。
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从处理技术上看，图形主要分为两类： 1.基于线条信息表示的，用于刻划物体形状 的点、线、面、体等几何要素。如工程图、等高 线地图等。 2.反映物体表面属性或材质的灰度颜色等非 几何要素。它侧重于根据给定的物体描述模型、 光照来生成真实感图形。如通过摄像机来生成的 真实感图形。
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CAD另一个非常重要的研究领域，是基于工 程图纸的三维形体重建。 三维形体重建就是从二维信息中提取三维信 息，通过对这些信息进行分类、综合等一系列处 理，在三维空间中重新构造出二维信息所对应的 三维形体，恢复形体的点、线、面及其用户接口 一个友好的图形化用户界面能大大提高软件的 易用性，随着Apple公司图形化操作系统的推出，特 别是微软windows操作系统的普及，标志着图形学已 经融入计算机的方方面面。 如今，在任何一台普通计算机上都可看到图形学 在用户接口方面的应用，操作系统和应用软件中图 形、图标和动画的广泛使用，使程序直观易用。很 多软件，不用看说明书，根据它的图形界面指示就 可进行操作。 目前正在研究下一代用户界面，开发面向主流 应用的自然、高效多通道的用户界面。研究多通道 语义模型、多通道整合算法及其软件结构和界面范 式是当前用户界面和接口方面研究的主流方向，而 图形学在其中起主导作用。
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图7.1 世界上第一台光笔交互式图形显示器IBM2250
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洛克希德飞机公司利用IBM 2250开发了CAD绘图 加工系统（如图7.2所示），1974年起向外转让，成 为目前应用最广的CAD／CAM软件。
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图7.2 1959年IBM开发的用于汽车发动机设计的CAD系统DAC-1