对计算机图形学未来10年发展的展望

《计算机图形学》
作业报告书
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计算机图形学作业1
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作业内容对计算机图形学未来10年发展的展望
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这个学期，我刚开始正式的接触计算机图形学这个计算机科学与技术学科的一个独立分支，它已经有了近40年的发展历程。

通过老师的介绍和自己上网查询
资料，我觉得计算机图形学未来的发展前景很好，具体如下：
一．计算机图形学基础理论的方向
计算机图形学主要是研究图形的计算机生成,其研究方向众多。

在图形基础研究方面可归纳为两个主要方向,即建模技术和绘制技术。

建模技术又可分为两大分
支,即计算机辅助几何设计和自然景物建模。

计算机辅助几何设计追求建模的精确
度、可靠性和建模的速度 自然景物建模追求建模的逼真度和速度。

计算机图形
学中的绘制技术是指基于光栅图形显示技术的"真实感图形"绘制技术,包括各种
光照模型、明暗处理和纹理生成等内容。

绘制技术追求的是真实感(逼真度)和绘
制速度。

综合上述两大研究方向的追求目标可以看出,计算机图形学研究水平的高
低就是反映在"真实感"和"速度"的高低以及两者的结合上,也就是既要逼真地反
映客观世界的对象,又能高速地、通常又称"实时"地绘制它们。

如何把两者结合在
一起,即向更高的目标迈进。

体现这一重点转移的研究方向有以下三方面:
1.基于图像的建模与绘制技术成为研究热点：计算机图形学长期研究的几何造
型和物体表面属性仿真技术,能够绘制出逼真的图形。

然而,计算机生成的图形与真
实世界所创造的复杂的几何形体和细微的光照效果相比仍有巨大的差距。

如果能
从真实世界中直接获取几何信息和物质属性，并以此为基础进行绘制,就可以避开
造型问题而获得逼真度更高的图形。

这就是所谓基于图像的绘制问题。

2.PC机图形硬件的三维化及高档图形硬件结构与图像处理硬件相结合的趋
向：图形硬件、图形软件及图形基础算法三者的有机结合和相互影响形成了计
算机图形学辉煌的今天。

历史上,由于图形显示技术的进步,由早期矢量式图形显
示器向光栅图形显示器的发展,曾促进了真实感图形的形成;图形实时绘制的需
求,推动了图形专用加速部件及图形专用芯片技术的蓬勃发展。

3.细节的分层表示、层次化绘制以及小波理论在图形学中的应用继续成为热
点：90年代初提出的图形学的限时计算概念,有力地促进了建模精确度与绘制实
时性的辨证结合,开辟了基于几何建模的复杂性、细节的分层表示以及层次化绘制
技术等新的研究方向。

二．计算机图形学应用领域
1计算机辅助设计与制造
CAD是计算机图形学在工业界最广泛、最活跃的应用领域。

计算机图形学被用来进行土建工程、机械结构和产品的设计 包括设计飞机、汽车、船舶的外形
和发电厂、化工厂等的布局以及电子线路、电子器件等。

有时着眼于产生工程和
产品相应结构的精确图形 然而更常用的是对所设计的系统、产品和工程的相关
图形进行人机交互设计和修改经过反复的迭代设计便可利用结果数据输出零件
表、材料单、加工流程和工艺卡或者数据加工代码的指令。

2科学计算可视化
科学技术的迅猛发展 数据量的与日俱增使得人们对数据的分析和处理变得越来越难。

人们无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。

3图形实时绘制与自然景物仿真
在计算机中重现真实世界的场景叫做真实感绘制。

真实感绘制的主要任务是模拟真实物体的物理属性简单的说就是物体的形状、光学性质、表面的纹理和粗
糙程度以及物体间的相对位置、遮挡关系等等。

4计算机动画
随着计算机图形学和计算机硬件的不断发展 人们已经不满足于仅仅生成高质量的静态场景。

于是计算机动画就应运而生。

事实上计算机动画也只是生成一
幅幅静态的图像，但是每一幅都是对前一幅做一小部分修改。

如何修改便是计算
机动画的研究内容，这样，当这些画面连续播放时，整个场景就动起来了。

总之，我对计算机图形学这门学科未来的发展还是充满期待的！
关键程序
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小结。