计算机图形学论文
关于计算机图形学的期末论文
关于计算机图形学的期末论文计算机图形属于一门计算机技术,计算机图形学是一种使用数学算法把二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
下面是店铺为大家整理的关于计算机图形学的论文,希望能对大家有所帮助计算机图形学的论文篇一:《关于计算机图形学的发展及应用探究》【摘要】计算机图形学经过三十多年的发展,在计算机艺术、计算机动画、自然景物仿真、图形实时绘制的方面都有很大程度的成就。
图形学发展速度很快,并且已经成为一门独立的学科,应用前景非常广阔,本文就计算机图形学的发展及应用研究探讨,希望能帮助有所需要的人。
【关键词】计算机图形学;发展状况;应用什么是计算机图形学?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。
计算机图形学又称CG,计算机图形学研究的是如何在计算机环境下生成图形、处理图形、显示生成图形的一门学科,其基本构成是逐步实现对图形的处理和设计工作。
计算机图形学研究的内容极其繁多,如曲线曲面建模、图像制作指标、人机交换系统、计算机的硬件系统、风景渲染、电子动画、图形交换技术、真实感图形显示算法、虚拟现实、图形硬件等。
随着该项技术的不断发展,它在计算机科学中最为活跃的分支之一,并得到广泛的应用。
现在介绍计算机图形学的研究内容、发展历史、应用和图形学前沿的方向。
一、计算机图形学的发展史20世纪50年代,第一台拥有图形显示技术的计算机在美国麻省理工学院诞生,该显示器只能显示一些简单的图形。
在50年代,只有电子管计算机,用机器语言编程,主要应用于科学计算,为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。
1962年,MIT林肯实验室的I-van.E.Sutherland发表一篇博士论文,他在论文中首次使用了计算机图形学“ComputerGraphics”这个术语,确定了计算机交互图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位。
到20世纪70年代,光栅图形学迅速发展,区域填充、裁剪、消隐等基本图形的概念及其相应算法纷纷诞生,使得图形学得到了广泛的应用。
大学计算机图形学与多媒体技术期末结课论文
大学计算机图形学与多媒体技术期末结课论文计算机图形学和多媒体技术是现代计算机科学与技术领域不可或缺的技术之一,尤其在如今信息爆炸的时代,为了更好地应对未来数字化世界的发展,我们需要掌握这些技术。
本文将介绍计算机图形学和多媒体技术的概念及其应用,重点讨论图形学和多媒体在游戏、影视动画、虚拟现实等领域中的应用。
一、计算机图形学计算机图形学是指研究人类视觉系统和计算机图形处理系统之间的信息交互。
图形学的主要作用有:设计和开发图形界面、创建动画和模拟环境、可视化设计、计算几何、计算拓扑等。
在游戏、影视动画、虚拟现实等领域中,图形学扮演着重要的角色。
1. 游戏中的图形学游戏是图形学的一个重要应用领域。
图形学技术在游戏中主要用于场景渲染和动画设计。
游戏场景的渲染需要用到光照、纹理、阴影、反射等效果,这需要运用到计算机图形学的相关知识。
而动画设计则需要用到骨骼动画、插值动画等技术,这些技术都是基于计算机图形学的。
2. 影视动画中的图形学影视动画是另一个图形学的重要应用领域。
在电影、电视剧等影视作品中,图形学技术被广泛应用于角色设计、场景设计和特效制作等。
例如,绿幕技术就是一种用于合成背景的图形学技术。
3. 虚拟现实中的图形学虚拟现实是虚拟世界与现实世界的结合,是一个基于计算机科学、计算机图形学、计算机视觉等技术的全新领域。
虚拟现实技术需要用到头戴式显示器、手柄等设备,通过显示器展示虚拟的图像和影像,使得用户感受到身临其境的体验。
二、多媒体技术多媒体技术指的是将图像、声音、文字等信息结合起来,用于存储、处理和传输一种信息的技术。
多媒体技术主要包括音频、视频、图像处理、数据压缩等方面。
1. 音频处理音频处理是多媒体技术的一个分支,包括音频编码、音频识别、音频合成等技术。
在音乐、电台、广告等领域,音频处理技术都有广泛的应用。
2. 视频处理视频处理是指对视频、影像等图像进行调整、编辑、处理等操作。
视频处理技术主要用于影视后期制作、视频教学、虚拟现实等领域。
计算机图形学总结论文
计算机图形学总结论文计算机图形学总结论文计算机图形学总结首先,感谢老师一个学期以来的教导,您的授课真的让我受益匪浅。
您不仅教会了我们很多新颖的知识,还让我们对一些事情有了新的正确认识。
其次,通过一个学期的学习,经过老师细心的讲解,我对图形学这门课有了基础的认识,从您的课上我学到了不少知识,基本上对图形学有了一个大体的认识。
上课的时候,您的PPT做的栩栩如生,创意新颖的FLASH就吸引了我的眼球,再加上您那详细生动的讲解,就让我对这门课产生了浓厚的兴趣,随着一节一节课的教学,您的讲课更加深深地吸引了我,并且随着对这门课越来越深入的了解更促使我产生了学好这门的欲望。
您教会了我们怎们做基本知识,还教了我们不少的算法。
听您的课可以说是听得津津有味。
以下就是我对计算机图形学这门课的认识。
计算机图形学ComputerGraphics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!计算机图形学主要研究两个问题:一个是如何在计算机中构造一个客观世界---几何(模型)的描述,创建和处理,一‘几何’一词统一表述之,二是如何将计算机中的虚拟世界用最形象的方式静态或动态的展示出来,几何的视觉再现,一‘绘制’一词统一表述之。
由此可以说:计算机图形学=几何+绘制本课程让我了解了和掌握必要的图形学概念、方法和工具。
智能CAD计算机美术与设计计算机动画艺术科学计算可视化。
一、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的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。
计算机图形学论文
计算机图形学论文学院:计算机科学与技术学院计算机图形学论文通过本学期对《计算机图形学》的学习,让我对计算机有了更深一步的了解。
以前我对计算机的了解非常有限,也非常浅,认为计算机只是简单用来上上网,打打游戏之类的,通过不断的学习对计算机的了解更多啦!本学期我们开来《计算机图形学》这门课,使我对计算机的了解更多了。
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。
学习之后我知道了计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示,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时图形,通常意义的图形是指能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象。
它包括了各种照片,图片,图案,图像以及图形实体,也包括了由函数式,代数方程和表达式所描述的图形。
而构成图形的要素可以分为两大类,一类是刻画形状的点,线,面,体等几何要素;另一类是反映物体本身固有属性,如表面属性或材质的明暗,灰度,色彩等非几何要素。
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。
因此计算机图形学中所研究的图形可以定义为“从客观世界物体中抽象出来的带有颜色信息及形状信息的图和形。
与图形图像处理相关的学科有计算机图形学,数字图像处理和计算机视觉。
计算机图形学的发展经历五个时期,酝酿期(20世纪50年代),萌芽期(20世纪60年代末),发展期(20世纪70年代),普及期(20世纪80年代)和提高增强期(20世纪90年代以后)。
在酝酿期,美国麻省理工学院为旋风一号计算机配备了由计算机驱动的类似于示波器所用的阴极射线管,让它来显示一些简单的图形,所用那个时期也被称为“被动”的图形学。
在萌芽期,1962年,美国麻省理工学院林肯实验室的Ivan.E.Sutherland在参与了一个用于CAD的SKETCHPAD系统的研究后,发表了《SKetchpad:一个人-机通信的图形系统》的博士论文并首次使用了“计算机图形学”这个术语,从而确立计算机图形学的学科地位!发展期计算机能够绘制工程图,分析与生产数据加工纸带,并且在许多国家得到了应用,只是应用的领域很小。
计算机图形学论文计算机图形学理论与技术发展趋势研究
华北电力大学课程论文||论文题目计算机图形学理论与技术发展趋势研究课程名称计算机图形学||专业班级:学生姓名:学号:成绩:(纸张用A4,左装订;页边距:上下2.5cm,左2.9cm, 右2.1cm)* 封面左侧印痕处装订计算机图形学理论与技术发展趋势研究摘要: 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。
关键字:研究领域与目的发展历程应用方面引言:计算机图形学是计算机与应用专业的专业主干课,它的重要性体现在人们越来越强烈地需要和谐的人机交互环境:图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分,以图形的方式来表示抽象的概念或数据(可视化)已经成为信息领域的一个重要发展趋势。
正文:计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机上表示图形、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。
1950年,第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风I号(Whirlwind I)计算机的附件诞生了。
计算机图形学发展趋势论文
计算机图形学发展趋势论文摘要:本文对计算机图形在实践中的应用进行了论述。
关键词:图形学;发展;应用一、计算机图形学的发展计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理,显示的科学。
经过30多年的发展,计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一,并得到广泛的应用。
1950年,第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风一号——(Whirlwind)计算机的附件诞生.该显示器用一个类似示波器的阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形。
在整个50年代,只有电子管计算机,用机器语言编程,主要应用于科学计算,为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。
计算机图形学处于准备和酝酿时期,并称之为:“被动式”图形学。
二、计算机图形学在曲面造型技术中的应用曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容,主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。
它肇源于飞机、船舶的外形放样工艺,经三十多年发展,现在它已经形成了以Bezier 和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体,以插值(Intmpolation)、拟合(Fitting)、逼近(Ap-proximation)这三种手段为骨架的几何理论体系。
随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强,随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显,随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快,随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善,曲面造型在近几年来得到了长足的发展。
2.1从研究领域来看,曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接,扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。
曲面变形(DeformationorShapeBlending):传统的非均匀有理B样条(NURBS)曲面模型,仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状,至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作;一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法,如扫掠法(Sweeping),蒙皮法(skinning),旋转法和拉伸法,也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。
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。
计算机图形学结课论文
计算机图形学C结课论文——计算机图形学C在军事训练领域的应用姓名:刘玉班级:12软件4班学号:1207030411系部:软件工程计算机图形学在军事训练领域的应用【摘要】计算机图形学结合计算机仿真技术,人机借口技术,多媒体技术和传感技术等衍生出来的虚拟现实领域在在军事训练方面的应用,符合减少人员、物资损耗,提高军事作战水平和训练效率的现实要求。
随着这项技术的成熟在不远的将来,他将成为提高军队战斗力的重要技术手段。
关键字:计算机图形学军事训练反导正文:利用计算机图形学等技术模拟战争过程已经成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员。
战斗员的方法。
例如,在军队军费开支的不断减少的情况下,用于军队训练的经费也必然会相对减少,然而军队应付不测事件的能力要求却越来越高。
计算机图形学在军事方面的运用主要包括以下几个方面:第一:战场环境的仿真战场环境是指作战空间中出人为的客观环境。
其包括地理环境,气象环境,战场网络环境,电磁环境和核化环境。
战场环境具有多维性互动性等特点。
而战场环境仿真是指运用仿真技术来描述战场环境。
通过系统模型的实验来研究一个存在的或设计中的系统。
计算机仿真是借助计算机,用系统的模型对真实系统或设计中的系统进行试验,已达到分析,研究与设计该系统的目的。
而这方面的仿真主要是图形和数据仿真。
这里,计算机图形学,这种使用数学算法将二维或三维图形转化成计算机显示器栅格形式的学科,发挥了其应有的价值。
其模拟的战场环境仿真度高,能够做出符合实际情况的变化的环境。
把战场环境作为一个战场空间系统来看,起特定功能就是构成战场的空间载体和物理条件,战场各环境中的相互关系则构成这个空间载体的有机整体。
运用计算机图形学实现战场的仿真,首先要把战场环境数字化,也就是建立战场环境模型。
这中模型至少在系统中具备通用性,但往往不能满足一些特殊的需求,因为战场环境的数据是动态变化的,所以需要不断的将原有模型处理成符合作战模拟使用的模型。
计算机图形学论文-2
计算机图形学的应用及研究前沿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,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学科。
它的研究分为两个部分:一部分就按就几何作图,它包括平面线条作图和三维立体建模等;另一部分是研究图形表面渲染,它包括表面色调、光照、阴影和纹理等表面属性的研究。
目前,计算机图形学的应用已经深入到真实感图形、科学计算可视化、虚拟环境、多媒体技术、计算机动画、计算机辅助工程制图等领域。
经过30 多年的发展,计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一,并得到广泛的应用。
本文将介绍计算机图形学的研究内容、发展历史、应用和图形学前沿的方向。
关键词:应用;计算机;研究前沿;CAD技术;三维;可视化。
AbstractComputer Graphics is the study of computer graphics principles, methods and techniques Using mathematical algorithms to translate two-dimensional or three-dimensional computer graphics into the display grid in the form of discipline. Its research is divided into two parts: one to press on the geometric construction, which includes the line drawing and three-dimensional surface modeling; the other is the surface rendering of graphics, which include surface color, light, shadow and texture, and so the surface property of. Currently, the application of computer graphics has gone deep into the realistic graphics, scientific visualization, virtual environments, multimedia technology, computer animation, computer aided engineering drawings and other fields. After 30 years of development, computer graphics, computer science has become a branch of one of the most active and widely used. This article describes research in computer graphics, history, application and direction of cutting edge graphics.Key words: application ;computer;Research Frontiers;technology of CAD ;three-dimension ;Visualization 。
虚拟现实技术的发展及其应用计算机图形学论文
虚拟现实技术的发展与应用1.虚拟现实的概念虚拟现实,也称灵境技术或人工环境,是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
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。
从技术的角度来说,虚拟现实系统具有下面三个基本特征:即三个“I”immersion-interaction-imagination(沉浸—交互—构想),它强调了在虚拟系统中的人的主导作用。
从过去人只能从计算机系统的外部去观测处理的结果,到人能够沉浸到计算机系统所创建的环境中,从过去人只能通过键盘、鼠标与计算环境中的单维数字信息发生作用,到人能够用多种传感器与多维信息的环境发生交互作用;从过去的人只能以定量计算为主的结果中启发从而加深对事物的认识,到人有可能从定性和定量综合集成的环境中得到感知和理性的认识从而深化概念和萌发新意。
总之,在未来的虚拟系统中,人们的目的是使这个由计算机及其它传感器所组成的信息处理系统去尽量“满足”人的需要,而不是强迫人去“凑合”那些不是很亲切的计算机系统。
现在的大部分虚拟现实技术都是视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的,不过一些仿真中还包含了其他的感觉处理,比如从音响和耳机中获得声音效果。
在一些高级的触觉系统中还包含了触觉信息,也叫作力反馈,在医学和游戏领域有这样的应用。
人们与虚拟环境相互要么通过使用标准装置例如一套键盘与鼠标,要么通过仿真装置例如一只有线手套,要么通过情景手臂和/或全方位踏车。
虚拟环境是可以是和现实世界类似的,例如,飞行仿真和作战训练,也可以和现实世界有明显差异,如虚拟现实游戏等。
计算机图形学论文(3)
西北农林科技大学实验报告学院名称:专业年级:姓名:学号:课程:计算机图形学报告日期:二维图形的区域填充一实验目的:1)加深对填充算法的理解,分析比较种子填充和边缘填充的差异;2)掌握二维图形区域种子填充的原理和算法。
二实验内容:用种子填充算法编写程序实现区域填充,并在能在计算机上编译运行,正确地实现任意多边形边界的单色填充。
三实验步骤:1 种子填充算法:算法的基本过程如下:给定种子点(x,y),首先填充种子点所在扫描线上给定区域的一个区段,然后确定与这一区段相连通的上、下两条扫描线上位于给定区域内的区段,并依次保存下来。
反复这个过程,直到填充结束。
区域填充的扫描线算法可由下列3个步骤实现。
(1)初始化:确定种子点元素(x,y)。
(2)判断种子点(x,y)是否满足非边界、非填充色的条件,若满足条件,以y作为当前扫描线沿当前扫描线向左、右两个方向填充,直到边界。
(3)确定新的种子点:检查与当前扫描线y上、下相邻的两条扫描线上的像素。
若存在非边界、未填充的像素,则返回步骤(2)进行扫描填充。
直至区域所有元素均为填充色,程序结束。
2边界填充算法:边界填充算法可以让用户首先勾画图的轮廓,选择填充颜色和填充模式,然后拾取内部点,系统就可以自动给图的内部涂上所需要的颜色和图案。
该算法的输入是种子点坐标( x , y )、填充色和边界颜色。
算法从( x , y )开始检测相邻位置是否是边界颜色,若不是,就用填充色着色,并检测其相邻位置。
该过程延续到已经检测完区域边界颜色范围内的所有像素为止。
使用栈结构来实现4-连通边界填充算法的算法步骤如下:(1)种子像素入栈。
(2)执行如下三步操作:①栈顶像素出栈。
②将出栈像素置成填充色。
③检查出栈像素的4-邻接点,若其中某个像素不是边界色且未置成多边形色,则把该像素入栈。
(3)检查栈是否为空,若栈非空重复执行步骤(2),若栈为空则结束。
边界填充算法可以用于填充带有内孔的平面区域。
计算机图形学论文范文分享
随着信息技术的不断进步和完善,计算机在实际生活中的应用也越来越广泛,下面是为大家整理的,希望对大家有帮助。
实现逼近细分模式的统一分解架构【摘要】多边形是计算机图形学的一个普遍的建模原语,为渲染多边形而量身度制的图形硬件也已经成为现实。
然而,在实现高度分g-逼近光滑曲面时,使用多边形建模存在很多问题。
这是因为这样的逼近往往含有数十万的多边形,使得设计者难以自由地控制形状。
细分则是解决这个难题的新技术,细分曲面的生成也正被广泛地应用于计算机图形研究和几何建模应用,并将成为下一代几何建模原语。
本文研究了使用具有分解因子的统一架构生成以逼近模式为例的多边形网格细分曲面建模,并且实现了基于四边形/三角形混合网格的细分。
关键词细分曲面逼近分解多边形网格修正因子1引言几何造型是计算机图形学研究的核心内容之一。
它在处理中需要进行复杂的计算,并且消耗大量的计算资源,而且由于对计算机图形显示的真实性、实时性以及交互性等方面要求的日益增长,寻求快速几何造型方法一直是研究的热点。
细分算法是用不断细分的多边形网格在允许的误差范围内来代替光滑曲线曲面的算法技术。
细分算法于1978年由Catmu和Car提出J,以后出现了许多细分格式,如Loo边多边形面就被分解为m个四边形了。
由于多边形网格的拓扑和几何表示特性,本文把各新边点的索引号储存在一张哈希表中,该表的键值为该边两端点的索引号。
线性细分结束之后便对新生成的四边形网格进行光滑/平均处理。
对每个顶点的新位置调整为与该顶点邻接各面形心的平均位置。
图1为把各形心平均后的综合规则。
在处理完网格中所有的四边形后,再根据顶点价数把哈希表中各项进行划分使光滑化模板中的系数归一,并能使细分模式满足仿射不变性。
最后,为了减少外形上的不光滑性,本文进一步调整网格中的顶点位置3三角形网格的分解细分模式由于网格中的多边形面都可以被三角形化,所以三角形网格的线性细分可以使用哈希表在每条边上插入一个新顶点,把每个三角形分解为四个小三角形。
计算机图形学实验教学研究论文
计算机图形学实验教学研究论文数字媒体技术专业是以动画设计、影视技术、数字媒体产品开发筹划与管理为根本理论与方法, 涉及多种学科的新兴专业。
计算机图形学课程作为数字媒体技术专业的理论根底课程, 理论性强、算法多、难度逐渐增大, 而数字媒体专业更偏重于实践应用, 该专业学生大多有绘画根底, 更喜欢操作软件作图, 对理论学习有心理抵触情绪。
要在数字媒体专业中更好深入地开展此课程, 更好运用所学知识来设计图形及动画, 需要对传统的课程教学方式做出改良与调整。
经过调查、研究、分析发现, 造成上述问题的原因主要有以下几方面。
2.1学习兴趣不持久, 容易畏难放弃学生初次接触图形学时充满兴趣, 抱着能很快掌握绘制炫酷图形、制作精巧动画的美好愿望, 然而接触以后觉察是枯燥理论的学习, 根本图形的生成。
课程内容与学生实际想到达的愿望落差太大。
随着课程的深入及难度的增加, 逐渐失去了学习的主动性与积极性, 学习目的变成了应付考试, 获得学分[1]。
2.2理论学习动力缺乏, 编程思维弱在多年的图形学实验教学中发现, 数字媒体技术专业学生更擅长使用软件类进展真实感图形绘制、动画制作, 而对图形详细如何生成、显示等算法之类的根底理论学习畏难而裹足不前。
对于数字媒体专业的本科学生来说, 他们更关注最后的图形效果, 而对原理并不想花太多的时间去研究。
编程对于他们来说又是一大难题, 学生习惯于软件的操作, 要转换思维去深入思考实现工具更深次的原理, 如果前期数学根底与编程语言学习不扎实, 对于他们来说, 实验变得可望而不可即。
2.3实践课时缺乏, 达不到训练目标从课程内容上来看, 大多数实验为验证性实验, 没有创新型, 难以引起学生兴趣。
计算机图形学需要大量的实践, 只有不断加深实践才能体会到课程广博精深。
然而实际上实验课程内容偏少、课时少, 编程能力缺乏, 依葫芦画瓢成为学生上实验课的通病, 没有实际价值, 学生实践能力没有得到充分锻炼。
计算机图形学教学改革思考论文
计算机图形学教学改革思考摘要:实践教学表明,这些措施对提高教学质量,加深课程内容理解,激发学生的学习兴趣并培养学生综合能力有积极的作用。
关键词:计算机图形学教学改革教学模式案例材料1. 引言计算机图形学是研究如何在计算机中生成、显示和处理图形的一门学科。
计算机图形学具有较高的实用价值,掌握它需要较深的理论基础,国内高等院校均设置了相关的本科课程。
但是,由于各学校以及学校各专业之间培养目的、学生基础、师资配备以及课程安排等方面的差异,加之计算机图形学本身既需要较高的数学基础且需要很好的实际编程能力,使得学生在学习过程中普遍感到枯燥无味、无法吸收,难以达到应有的教学效果。
本文分析了计算机图形学的课程特点及教学中存在的问题,对计算机图形学的教学改革进行了一些有益探讨。
2. 课程教学中存在的问题计算机图形学是一门理论和实践兼顾、综合性很强的交叉学科,涉及内容和应用领域都很广泛。
以下笔者根据自身的教学实践来阐述该课程教学过程中存在的一些问题。
(一)学习的积极性对于接触计算机较多的学生而言,对计算机图形学的应用感受较为深刻,例如赏心悦目的动画、逼真的游戏场面等。
学生初学本课程时,一般均有较高的兴趣,但随着课程学习的持续深入,发现课程理论艰深、晦涩难学,与期望值偏差较大,会逐渐影响学习的积极性。
(二)先修课程先修课程内容的掌握情况直接影响着学生对计算机图形学课程的学习,先修课包括高等数学、线性代数、数据结构和程序设计课程。
由于开课多安排在大学四年级,因而数学知识对学生学习该课程已经够用。
本门课程实践性很强,程序设计课程知识对学生理解图形学算法并进行实验非常重要,掌握不好会使学生做实验时处处碰壁。
数据结构则用于描述图形内部结构,使用得当可由基本形体构建复杂图形。
(三)授课偏重理论图形学课程内容庞杂,理论内涵丰富,数学公式繁多。
要给学生讲清楚一个算法,需要从算法来源、图形实现建模到算法推导等方面着手。
老师的很多精力放在了课程内容的讲授上,学生则被动灌输了大量知识,然而由于学时有限,学生不能全面动手进行实践巩固所学,因此最后对于课程的理解就只限于泛泛的概念了。
计算机图形学结课论文
2017届结课论文《计算机图形学基础教程》—小球的弹跳运动学生姓名学号所属学院专业计算机科学与技术班级塔里木大学教务处制目录摘要 (1)1.背景 (1)1.1计算机图形学概述 (1)1.2计算机图形画面的分类 (2)2.OpenGL概述 (2)2.1程序的基本结构 (3)2.2状态机制 (4)3.方案论述 (4)3.1小球运动过程 (4)3.2简单光照模型原理 (4)4.程序模块分析 (5)4.1 小球的生成模块 (5)4.2小球的运动时间模块 (6)4.3主程序运行模块 (6)4.4材质定义 (7)4.5双缓冲技术 (7)5.总结 (7)附录A:程序清单 (8)附录B: 程序运行结果 (13)6.致谢 (14)参考文献: (14)小球的弹跳运动摘要计算机图形学(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。
图形是客观物质世界在人大脑中的反映、图形蕴含信息密度大、易于理解接受,是当今信息社会中人们用于传递信息的重要手段。
计算机技术和图形的结合使得图形在深度、广度和形式上都发生了深刻的变化,其应用也波及社会的各个领域。
本次课程论文主要阐述通过计算机图形学中动画的实现,来实现简单的小球运动动画过程。
关键词: 计算机图形学、计算机动画、计算机技术1.背景1.1计算机图形学概述图形通常由点、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的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。
关于计算机图形与图像处理的论文
关于计算机图形与图像处理的论文伴随计算机技术和相关图形图像理论的的发展,计算机图形学与图形图像处理技术产生了,并且其在各个行业应用越来越广泛。
下面是店铺给大家推荐的计算机图形与图像处理的论文,希望大家喜欢! 计算机图形与图像处理的论文篇一试谈计算机图形图像处理技术摘要:20世纪80年代初,计算机图形学理念诞生,后来图形图像处理技术快速发展,而且渐渐变得十分成熟。
在计算机科学中,图形图像处理技术是一个重要的内容,计算机技术的不断进步使得图形图像有着更为多元化的用途,并在很多领域被大量运用。
本文主要根据计算机图形学的发展入手,探讨图形图像处理技术及其应用。
关键词:计算机;图形图像;处理技术1 引言(Introduction)互联网的高度普及使得我们的生活越来越离不开计算机,而计算机促进了图形图像技术不断发展,从土木工程、机械设计到视频处理等都需要计算机图形图像处理技术,越来越多的人们开始积极投入到计算机图形图像处理工作中[1]。
但这种新兴技术发展时间不长,应用手段还不成熟,巨大的潜能还有待深入开发,相关行业的技术人员应该进一步加强图形图像处理技术探索,以适应现代社会的发展。
2 计算机图形学(Computer graphics)19世纪中叶,美国出现了计算机附件,滚筒式绘图仪就是该时期科学家发明的,这使得过去的数字式记录仪的操作繁复、毛病多的问题得以有效解决,而此时社会正处于电子管计算机发展阶段。
到了20世纪50年代,美国林肯实验室创造了空中防御计算机体系,该体系充分运用了计算机显示器,可在上面用笔点击操作,以此控制目标。
并且不少技术、图形设计已经大量运用于社会日常生活中,计算机图形学渐渐兴起。
计算机图形图像处理技术的表达目的明确而简单,即以处理过的图片来冲击人的视觉,将仿真的美感真实展现出来,让人们获得视觉享受。
图形的几何数学设置是实现这个目的的基本方式,在模型中表现出图形的光照、材质以及纹理等要素,满足图形设计要求。
浅析计算机图形学的应用状况
浅析计算机图形学的应用状况摘要:计算机图形学作为一种重要的学科和技术,在现代社会得到了广泛的应用和发展。
本文从三个方面对计算机图形学的应用状况进行了浅析:游戏和娱乐、虚拟现实和工业设计等领域的应用。
随着信息技术的不断发展和人们对生活质量的不断提高,计算机图形学在未来的发展空间也将越来越广阔。
关键词:计算机图形学;应用状况;游戏和娱乐;虚拟现实;工业设计正文:一、游戏和娱乐计算机图形学在游戏和娱乐领域的应用最为广泛。
通过计算机图形学技术,游戏开发人员可以创造出逼真的游戏场景、人物角色和各种特效,为玩家带来更加真实的沉浸式体验。
例如,著名的游戏《使命召唤》和《战争机器》等游戏,在游戏场景、人物模型和特效等方面,均采用了先进的计算机图形学技术,为玩家带来了更加逼真的游戏体验。
另外,在娱乐领域,计算机图形学也得到了广泛应用。
例如,电影制作中常常需要使用计算机图形学技术制作出特殊效果,如《阿凡达》、《变形金刚》等电影,都采用了计算机图形学技术。
此外,现代艺术中也出现了许多使用计算机图形学技术制作的艺术作品,这些作品为我们呈现出了异于常规的艺术表现形式。
因此,可以说,计算机图形学已经成为了游戏和娱乐领域中不可或缺的一部分。
二、虚拟现实虚拟现实技术是一种基于计算机图形学的技术,它可以模拟出逼真的虚拟场景,使用户可以在虚拟世界中进行交互式体验。
虚拟现实技术应用广泛,包括游戏、教育、医疗、军事等领域。
例如,在医疗领域,虚拟现实技术可以用来模拟手术过程、进行医学培训等;在军事领域,虚拟现实技术可以用来进行战术演习、实战模拟等。
三、工业设计计算机图形学在工业设计领域的应用也十分重要。
工业设计师可以利用计算机图形学技术,快速地建立出3D模型,进行产品设计和改进。
同时,计算机图形学还可以帮助工业设计师进行产品展示和宣传。
例如,在汽车工业中,计算机图形学被广泛应用于汽车设计和展示。
通过计算机图形学技术,工业设计师可以创建出逼真的汽车模型,展示产品外观和内部结构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
计算机图形学的应用及研究前沿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,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学科。
它的研究分为两个部分:一部分就按就几何作图,它包括平面线条作图和三维立体建模等;另一部分是研究图形表面渲染,它包括表面色调、光照、阴影和纹理等表面属性的研究。
目前,计算机图形学的应用已经深入到真实感图形、科学计算可视化、虚拟环境、多媒体技术、计算机动画、计算机辅助工程制图等领域。
经过30 多年的发展,计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一,并得到广泛的应用。
本文将介绍计算机图形学的研究内容、发展历史、应用和图形学前沿的方向。
关键词:应用;计算机;研究前沿;CAD技术;三维;可视化。
AbstractComputer Graphics is the study of computer graphics principles, methods and techniques Using mathematical algorithms to translate two-dimensional or three-dimensional computer graphics into the display grid in the form of discipline. Its research is divided into two parts: one to press on the geometric construction, which includes the line drawing and three-dimensional surface modeling; the other is the surface rendering of graphics, which include surface color, light, shadow and texture, and so the surface property of. Currently, the application of computer graphics has gone deep into the realistic graphics, scientific visualization, virtual environments, multimedia technology, computer animation, computer aided engineering drawings and other fields. After 30 years of development, computer graphics, computer science has become a branch of one of the most active and widely used. This article describes research in computer graphics, history, application and direction of cutting edge graphics.Key words: application ;computer;Research Frontiers;technology of CAD ;three-dimension ;Visualization 。
1计算机图形学简介极其发展史计算机图形学属于可视化计算机领域,是研究如何用计算机生成可视图形和如何用计算机模拟现实世界的科学。
计算机图形学源于学术兴趣,起初依靠政府的资助发展,但随着图形学软件在广播电视和电影领域的广泛应用,越来越多的商业团体投资该领域,最后商业投资成为图形学发展的主要因素。
1.1计算机图形学发展简史1950 年,第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风号—(Whirlwind)计算机的附件诞生了。
该显示器用一个类似示波的阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形。
在整个50 年代,只有子管计算机,用机器语言编程,主要应用于科学计算,为这些计算机置的图形设备仅具有输出功能。
计算机图形学处于准备和酝酿时期并称之为:“被动式”图形学。
1963 年,伊凡·苏泽兰在麻省理工学院发表了名为《画板》的博士论文,它标志着计算机图形学的正式诞生。
此前的计算机主要是符号处理系统,自从有了计算机图形学,计算机可以部分地表现人的右脑功能了,计算机图形学的建立意义重大。
从1973年开始,相继出现了英国剑桥大学CAD小组的Build系统、美国罗彻斯特大学的PADLI系统等实体造型系统。
1980年Whitted提出了一个光透视模型———Whitted 模型,并第一次给出光线跟踪算法的范例,实现Whitted模型;1984年,美国Cornell 大学和日本广岛大学的学者分别将热辐射工程中的辐射度的方法引入到计算机图形学中,用辐射度方法成功地模拟了理想漫反射表面间的多重漫反射效果;光线跟踪算法和辐射度算法的提出,标志着真实感图形的显示算法已逐渐成熟。
从20世纪80年代中期以来,超大规模集成电路的发展,为图形学的飞速发展奠定了物质基础。
计算机的运算能力的提高,图形处理速度的加快,使得图形学的各个研究方向得到充分发展,图形学已广泛应用于动画、科学计算可视化、CAD/CAM、影视娱乐等各个领域。
ACM SIGGRAPH会议是计算机图形学最权威的国际会议,每年在美国召开,参加会议的人在50000人左右。
SIGGRAPH会议很大程度上促进了图形学的发展,世界上不会有第二个领域会每年召开如此规模巨大的专业会议。
SIGGRAPH是大约60年代中期,由Brown大学的教授AndriesvanDam和IBM公司的Sam Matsa发起的。
1974年,在Corlorado大学召开了第一届SIGGRAPH年会,并取得了巨大的成功,当时有大约600位来自世界各地的专家参加了会议。
到了1997年,参加会议的人数已经增加到48700。
因为每年只录取大约50篇论文,在Computer Graphics杂志上发表,因此论文的学术水平较高,基本上代表了图形学已经的主流方向。
2计算机图形学的应用2.1制造业中的应用CAD技术已在制造业中广泛应用,其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入。
众所周知,一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段。
同时,现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中,在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑。
当前先进的CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内。
现在较常用的软件有UG II、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD应用系统,这些系统主要运行在图形工作站平台上。
在PC平台上运行的CAD应用软件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge 等。
由于各种因素,目前在二维CAD系统中Autodesk公司的AutoCAD占据了相当的市场。
2.2.工程设计中的应用CAD技术在工程领域中的应用有以下几个方面:(1)建筑设计,包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计、平面布景、建筑构造设计、小区规划、日照分析、室内装潢等各类CAD应用软件。
(2)结构设计,包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析、高层结构分析、地基及基础设计、钢结构设计与加工等。
(3)设备设计,包括水、电、暖各种设备及管道设计。
(4)城市规划、城市交通设计,如城市道路、高架、轻轨、地铁等市政工程设计。
(5)市政管线设计,如自来水、污水排放、煤气、电力、暖气、通信(包括电话、有线电视、数据通信等)各类市政管道线路设计。
(6)交通工程设计,如公路、桥梁、铁路、航空、机场、港口、码头等。
(7)水利工程设计,如大坝、水渠、河海工程等。
(8)其他工程设计和管理,如房地产开发及物业管理、工程概预算、施工过程控制与管理、旅游景点设计与布置、智能大厦设计等。
2.3.电气和电子电路方面的应用CAD技术最早曾用于电路原理图和布线图的设计工作。
目前,CAD技术已扩展到印刷电路板的设计(布线及元器件布局),并在集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计制造中大显身手,并由此大大推动了微电子技术和计算及技术的发展。
2.4.其他应用CAD技术除了在上述领域中的应用外,在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至体育方面都会用到CAD技术。
3计算机图形学的研究前沿3.1 3D计算机图形学3D计算机图形研究如何运用计算机和特殊的3D软件生成3D图形。
3D之于2D就像雕塑之于绘画,其独特之处在于采用三维的方式来表示和保存虚拟物体。
在CAD 领域中,目前一个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、面及其拓扑关素,从而实现形体的重建。
3.2计算机图形学的可视化研究目前科学计算可视化广泛应用于医学、流体力学、有限元分析、气象分析当中。
尤其在医学领域,可视化有着广阔的发展前途。
依靠精密机械做脑部手术已经由机械人和医学专家配合做远程手术是目前医学上很热门的课题,而这些技术的实现的基础则是可视化。
可视化技术将医用CT扫描的数据转化为三维图象,并通过一定的技术生成在人体内漫游的图象,使得医生能够看到并准确地判别病人的体内的患处,然后通过碰撞检测一类的技术实现手术效果的反馈,帮助医生成功完成手术。
从目前的研究状况来看,这项技术还远未成熟,离实用还有一定的距离。
主要难点在于生成人体内漫游图象的三维体绘制技术还没有达到实时的程度,而且现在大多的体绘制技术是基于平行投影的,而漫游则需要真实感更强的透视投影技术,然而体绘制的透视投影技术到还没有很好地解决。
另外在漫游当中还要根据CT图象区分出不同的体内组织,这项技术叫Segmentation。
目前的Segmentation主要是靠人机交互来完成,远未达到自动实时的地步。
3.3 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。
这其中光照和表面属性是最难模拟的。
为了模拟光照,已有各种各样的光照模型。
从简单到复杂排列分别是:简单光照模型、局部光照模型和整体光照模型。
从绘制方法上看有模拟光的实际传播过程的光线跟踪法,也有模拟能量交换的辐射度方法。