计算机图形学主要研究内容
计算机图形学
计算机图形学1. 简介计算机图形学是研究如何使用计算机来生成、处理和显示图像的一门学科。
它主要涉及图像的几何和物理特性的建模，以及图像的渲染和表示。
计算机图形学在各个领域中都有广泛的应用，包括游戏开发、电影制作、虚拟现实、医学成像等。
2. 图形学的基本概念图形学的基本概念包括点、线、多边形和曲线等基本元素，以及相应的数学方法和算法。
这些方法和算法用于描述和处理图像的几何特性，包括位置、方向、大小和形状等。
2.1 点和线在计算机图形学中，点是图像中最基本的元素，可以通过坐标系来表示。
线是由两个点之间的连接所形成的，可以通过直线方程或参数方程来描述。
2.2 多边形和曲线多边形是由多个线段连接而成的封闭图形，可以通过顶点的集合来描述。
曲线是由多个点按照一定规律连接而成的，可以通过控制点和插值方法来表示。
3. 图形的几何建模图形的几何建模是计算机图形学中的一个重要研究方向，它涉及如何使用数学模型来表示和描述物体的几何特性。
常用的几何建模方法包括点、线、面、体和曲面等。
3.1 点云和网格模型点云模型是一组离散的点的集合，它可以用于表示不规则形状的物体。
网格模型是一组由三角形或四边形面片组成的表面模型，它可以用于表示规则形状的物体。
3.2 曲面建模曲面建模是基于数学曲面的建模方法，它将物体表面抽象为由曲线和曲面组成的，可以通过控制点和插值方法来表示。
常用的曲面建模方法包括贝塞尔曲线和贝塞尔曲面等。
4. 图形的渲染和表示图形的渲染和表示是计算机图形学中的另一个重要研究方向，它涉及如何将图像的几何信息转化为可视的图像。
常用的渲染和表示方法包括光栅化、光线追踪和纹理映射等。
4.1 光栅化光栅化是将几何对象转化为像素的过程，它涉及将线段或多边形映射到屏幕上的像素点，并进行相应的着色和填充。
常用的光栅化算法包括Bresenham算法和扫描线算法等。
4.2 光线追踪光线追踪是一种以物理光线为基础的渲染方法，它从观察者的视角出发，沿着光线的路径跟踪物体的相交和反射，最终得到图像。
计算机图形学的基本原理和应用
计算机图形学的基本原理和应用计算机图形学是一门研究计算机如何呈现和处理图像的学科，它涉及到图像的生成、显示和修改等方面。
在现代社会中，计算机图形学的应用越来越广泛，涵盖了多个领域，如动画制作、游戏开发、虚拟现实等。
本文将详细介绍计算机图形学的基本原理和应用，并列举一些相关的步骤。
一、计算机图形学的基本原理1. 坐标系统：计算机图形学使用二维或三维的坐标系统来表示图像中的点或物体。
二维坐标系统由x轴和y轴组成，三维坐标系统还包括z轴。
2. 图形学基本元素：点、线、面是计算机图形学中最基本的元素，它们可以用来构建更复杂的图像。
3. 几何变换：几何变换是计算机图形学中常用的技术，它可以改变图像的位置、尺寸、旋转角度等特征，常见的几何变换包括平移、缩放、旋转等。
4. 颜色和着色：计算机图形学中不仅涉及到图像的形状，还包括颜色的处理。
颜色可以通过RGB色彩模式来表示，并且可以应用不同的着色技术，如灰度着色、阴影着色等。
5. 投影和照明：投影和照明是计算机图形学中用于实现逼真效果的重要技术。
其中，投影可以将三维物体映射到二维图像中，而照明则决定了光照效果的表现。
二、计算机图形学的应用1. 动画制作：计算机图形学在动画制作中有着广泛的应用，可以实现逼真的角色造型、精细的动作表现和丰富的背景设计等。
通过计算机生成的动画，可以呈现出无法通过传统手绘的方式实现的特效和场景。
2. 游戏开发：计算机图形学是游戏开发的核心领域之一，它可以实现游戏中各种角色、场景和特效的渲染。
利用计算机图形学的技术，游戏开发人员可以创建出逼真的游戏世界，提供更好的视觉体验。
3. 虚拟现实：虚拟现实是一种通过计算机生成的仿真环境，它可以让用户身临其境地感受到虚拟世界。
计算机图形学在虚拟现实中扮演着重要角色，它可以实现逼真的场景呈现、真实的物体交互等效果，使用户得到更加身临其境的体验。
4. 医学影像：计算机图形学在医学影像处理中起到了关键作用。
华中科技大学计算机图形学作业及答案
第一次1.计算机图形学的研究内容是什么？计算机图形学的发展和应用；计算机图形设备和系统；国际标准化组织(ISO) 发布的图形标准；人机交互接口技术；基本图形实体、自由曲线和自由曲面的生成算法；图形变换和裁剪；曲面和实体造型算法；颜色、光照模型及真实感图形显示技术与算法等内容。
结合讲课的内容需要经过一定量的编程实践才能掌握，加深理解。
通过本课程的学习，要求学生了解计算机图形学的基本概念和方法，以及计算机处理图形的全过程，并能利用综合图形环境开发计算机辅助设计应用软件2.试阐述图形、图像的本质要素。
图像可以看作是由许许多多个点组成的，这是计算机表示图像的基本思想。
即在计算机中，通过取样把图像进行分割，分成一个个的点，并给每一个点赋予一个颜色值。
在图像处理中，我们把这些点称为像素。
因此，数字图像是离散的。
计算机图形又称矢量图形，是由数学方法描述的。
无论放大到多大，其输出质量都非常好。
我们可对矢量图形进行位置、尺寸、形状、颜色的改变，图形仍能保持清晰、平滑，丝毫不会影响其最终的印刷质量。
3.计算机图形学的相关学科有哪些？它们之间的相互关系如何？与计算机图形学密切相关学科有图像处理和模式识别。
它们研究的都是与图形图象处理有关的数据模型、图象再现的内容，它们相互融合、相互渗透。
4.什么是像素点?1、计算机图形的种类从本质上讲,主要有两种计算机图形:一种为位图图像,即是把图像分割成若干个小方格,每个小方格称为一个像素点,由这些像素点排列组成的栅格,.被称为“光栅”,计算机通过表示这些像素点的位置、颜色、亮度等信息,从而表示出整幅图像。
2、数字图像将图像分割成非常细小的点,称为像素点,像素点的值表示该点图像的亮度.但是,近年来的研究指出,利用光合(A)与蒸腾(E)之比获得的水分利用效率(WUE=AE),通常称为瞬时水分利用效率(WUEi),与δ13C不呈现显著的正相关关系。
3、像素点是显示器显示画面的最小发光单位，由红、绿、蓝三个像素单元组成，在彩色显像管中，电子枪通常有三支排列成三角形的单色电子枪组成，称为△（delta）配置，而显示器的荧光层也采用三位一体的荧光体，即含有红色、绿色、蓝色荧光体，它们的排列方式和电子枪的排列方式相同，这三种基色通过不同的亮度组合即可产生各种颜色。
计算机图形学
第一章1.计算机图形学的主要研究内容是什么？答：计算机中图形的表示方法，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。
2.列举三个以上图形学的应用领域。
答：计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、可视化、真实感图形实时绘制与自然景物仿真、计算机动画、用户接口、计算机艺术等。
3.一个图形系统通常由哪些图形设备组成？答：一个图形系统通常由图形处理器、图形输入设备和图形输出设备构成。
4.有哪些常用的图形输入设备？答：键盘、鼠标、光笔和触摸屏等。
第二章1.字符串裁剪可按哪三个精度进行？答：串精度，字符精度，笔画或像素精度。
2.简述裁剪方法和中点裁剪方法的思想，并指出中点裁剪方法的改进之处及这种改进的理由。
答：（1）裁剪就是确定图形中哪些部分落在显示区之内，哪些落在显示区之外，最后只需显示落在显示区内的那部分图形，以便提高显示效率的过程。
一般的裁剪方法是：先裁剪再扫描转换。
（2）中点裁剪方法的思想是首先对线段端点进行编码，并把线段与窗口的关系分为三种情况，即在全在窗口内、完全不在窗口内和线段与窗口有交。
对第一种情况，显示该线段；对第二种情况，丢弃该线段；对第三种情况，用中点分割法求出线段与窗口的交点，即从线段的一端的端点出发找出距该端点最近的可见点，并从线段的另一端点出发找出距该端点最近的可见点，两个可见点之间的连线即为线段的可见部分。
（3）中点裁剪方法改进之处：对第三种情况,不直接解方程组求交,而是采用二分法收搜索交点。
这样改进的理由是：计算机屏幕的像素通常为 1024×1024,最多十次二分搜索即可到像素级,必然能找到交点，而且中点法的主要计算过程只用到加法和除2运算,效率高,也适合硬件实现。
计算机图形学名词解释
*计算机图形学是指用计算机产生对象图形的输出的技术。
更确切的说，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。
*图形学的主要研究内容：图形的生成和表示技术；图形的操作和处理方法；图形输出设备与输出技术的研究；图形输入设备、交互技术和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*能够正确地表达出一个对象性质、结构和行为的描述信息，成为这个对象的模型。
*图像处理是指用计算机来改善图像质量的数字技术。
*模式识别是指用计算机对输入图形进行识别的技术。
*计算几何学是研究几何模型和数据处理的学科。
*交互式计算机图形学是指用计算机交互式地产生图形的技术。
*计算机图形系统的硬件包括五部分：计算机、显示处理器、图形显示器、输入设备、硬拷贝设备。
*CRT图形显示器工作方式有两种：随机扫描方式和光栅扫描方式。
*随机扫描方式的图形显示器通过画出一系列线段来画出图形。
*一帧：扫描过程所产生的图像。
*像素：在光栅扫描图形显示器中，屏幕上可以点亮或熄灭的最小单位。
*分辨率：显示屏上像素的总数。
*帧存储器：二维矩阵，帧存储大小=分辨率*单元字节，存储屏幕上每个像素对应的颜色或亮度值。
*屏幕上每个像素对应的颜色或亮度值要存储在帧存储器中。
*将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。
*在光栅扫描显示方式中像素坐标是行和列的位置值，只能取整数。
*图形基元（输出图形元素）：图形系统能产生的最基本图形。
*区域是指光栅网络上的一组像素。
*区域填充是把某确定的像素值送入到区域内部的所有像素中。
*区域填充方法：一类方法是把区域看做是由多边形围成的，区域事实上由多边形的顶点序列来定义，相应的技术称为是以多边形为基础的；另一类方法是通过像素的值来定义区域的内部，这时可以定义出任意复杂形状的区域。
计算机图形学期末复习题
1、计算机图形学的相关学科有哪些？它们之间的相互关系怎样？与计算机图形学密切相关的几门学科有：图像处理、模式识别、计算几何。
它们研究的都是与图形图象处理有关的数据模型、图象再现的内容，它们相互结合、相互渗透。
2、图形系统的任务是什么？图形系统的任务是：建立数学模型、视像操作、图形显示。
3、计算机图形学的主要研究内容是什么？计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门的设备上输出的原理、方法和技术的学科。
4、举出六种你所知道的图形输出设备。
光栅扫描显示器、随机扫描显示器、直视存储管显示器、激光打印机、笔绘仪、喷墨绘图仪、静电绘图仪等。
5、什么叫刷新？刷新频率与荧光物质的持续发光时间的关系如何？屏幕上的荧光涂层受到电子束打击后发出的荧光只能维持很短的时间，为了使人们看到一个稳定而不闪烁的图形，整个画面必须在每秒钟内重复显示许多次，这也称为屏幕刷新。
刷新频率与荧光物质的持续发光时间成反比，即荧光物质的持续发光时间越长，刷新频率可以低一些；否则，荧光物质的持续发光时间越短，刷新频率必须高。
6、随机扫描显示器和光栅扫描显示器显示图形有什么不同？它们各自依靠什么对屏幕图形进行刷新的？随机扫描显示器显示图形时，电子束的移动方式是随机的,电子束可以在任意方向上自由移动，按照显示命令用画线的方式绘出图形，因此也称矢量显示器。
而光栅扫描显示器显示图形时，电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序进行扫描。
电子束先从荧光屏左上角开始，向右扫一条水平线，然后迅速地回扫到左边偏下一点的位置，再扫第二条水平线，照此固定的路径及顺序扫下去，直到最后一条水平线，即完成了整个屏幕的扫描。
随机扫描显示器依靠显示文件对屏幕图形进行刷新；光栅扫描显示器则依靠帧缓存实现对屏幕图形的刷新。
7、光栅扫描显示系统为什么要采用彩色表？隔行扫描的优点是什么？对于光栅扫描显示系统，为了显示很多种颜色，帧缓存的容量就要很大。
但实际上对一幅具体的画面而言，其使用的颜色数目并不多（几百至几千种）。
计算机图形学基础教程习题课1(第二版)(孙家广_胡事民编著)
1.列举计算机图形学的主要研究内容。
计算机中图形的表示方法、图形的计算、图形的处理和图形的显示。
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。
2.常用的图形输出设备是什么？显示器（CRT、LCD、等离子）、打印机、绘图仪等。
2.常用的图形输入设备是什么？键盘、鼠标、跟踪球、空间球、数据手套、光笔、触摸屏、扫描仪等。
3.列出3种图形软件工具。
AutoCAD、SolidWorks、UG、ProEngineer、CorelDraw、Photoshop、PaintShop、Visio、3DMAX、MAYA、Alias、Softimage等。
错误：CAD4.写出|k|>1的直线Bresenham画线算法。
dddd设直线方程为：y=kx+b，即x=(y-b)/k，有x i+1=x i+(y i+1-y i)/k=x i+1/k，其中k=dy/dx。
因为直线的起始点在象素中心，所以误差项d的初值d0=0。
y下标每增加1，d的值相应递增1/k，即d＝d＋1/k。
一旦d≥1，就把它减去1，这样保证d 在0、1之间。
●当d≥0.5时，最接近于当前象素的右上方象素(x i+1,y i+1)，x方向加1，d减去1；●而当d<0.5时，更接近于上方象素(x i,y i+1)。
为方便计算，令e=d－0.5，e的初值为－0.5，增量为1/k。
●当e≥0时，取当前象素(x i,y i)的右上方象素(x i+1,y i+1)，e减小1；●而当e<0时，更接近于上方象素(x i,y i+1)。
void Bresenhamline (int x0,int y0,int x1, int y1,int color){ int x, y, dx, dy;float k, e;dx = x1－x0, dy = y1－y0, k=dy/dx;e=－0.5, x=x0, y=y0;for (i=0; i≤dy; i++){ drawpixel (x, y, color);y=y+1，e=e+1/k;if (e≥0){ x++, e=e－1;}}}4.写出|k|>1的直线中点画线算法。
《计算机图形学》题集
《计算机图形学》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.计算机图形学主要研究的是：A. 计算机硬件的设计B. 计算机软件的开发C. 图像的生成、处理与显示D. 计算机网络技术2.下列哪个不是计算机图形学的应用领域？A. 游戏开发B. 医学影像处理C. 文字编辑D. 三维动画制作3.在计算机图形学中，像素（Pixel）是：A. 图像的最小单位B. 显示器的大小C. 图像的分辨率D. 图像的颜色深度4.下列哪个是光栅图形显示器的特点？A. 直接使用矢量数据表示图像B. 图像由像素阵列组成C. 分辨率固定不变D. 不适用于动态图像显示5.在三维图形变换中，平移变换不会改变物体的：A. 形状B. 大小C. 方向D. 位置6.下列哪个算法常用于三维图形的消隐处理？A. 光线追踪算法B. Z-Buffer算法C. 纹理映射算法D. 反走样算法7.在计算机图形学中，下列哪个术语用于描述物体表面的明暗程度？A. 色彩B. 光照模型C. 纹理D. 透明度8.下列哪个不是计算机图形学中的基本图形生成算法？A. 中点画线算法B. Bresenham画圆算法C. 扫描线填充算法D. Cohen-Sutherland线段裁剪算法9.在计算机图形学中，下列哪个概念用于描述物体的三维形状？A. 像素B. 几何模型C. 色彩模型D. 光照模型10.下列哪个不是真实感图形生成的基本步骤？A. 几何建模B. 光照模型计算C. 纹理映射D. 数据压缩二、填空题（每题2分，共14分）1.计算机图形学中的“图形”主要分为两大类：和。
2.在三维图形变换中，旋转变换可以使用______矩阵来实现。
3.在计算机图形学中，______是指使用数学方法来模拟真实世界中光线与物体表面的相互作用。
4.在进行三维图形的消隐处理时，______算法是一种常用的方法，它通过维护一个深度缓冲区来实现。
5.在计算机图形学中，______是一种常用的图像滤波技术，可以用于图像的平滑处理。
计算机图像学基础
计算机图像学基础——图形图像图素象素位图的概念一、计算机图形学（Computer Graphics）1、什么是计算机图形学？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。
IEEE定义：Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer.2、计算机图形学的研究内容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。
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。
计算机图形学主要目的就是要利用计算机表达的真实感图形。
为此，必须建立图形描述的场景的几何表示，运用某种光照模型，计算出假想的光源、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几何设计有着密切的关系。
图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。
同时，真实感图形计算的结果是以数字图象的方式提供的，计算机图形学和图形图象处理有着密切的联系3、计算机图形学的主要应用领域1）.计算机辅助设计与制造（Computer Aided Design / Computer Aided Manufacture）机械结构、零部件、土木建筑工程、集成电路等的设计等，利用计算机图形学不仅可提高设计效率、缩短设计周期、改善设计质量、降低设计成本，而且可以为后续的计算机辅助制造建立起数据库，CAD/CAM一体化，生产的自动化奠定基础。
计算机图形学第一章课后习题作业
1. 阐述计算机图形学,图象处理,模式识别和计算几何这四门学科之间的关系.答: 计算机图形学研究是数据模型和几何模型转化为图像信号，模式识别是研究图像信号到数据模型和几何模型图像处理是处理图像到图像。
计算几何是研究几何模型和数据处理的学科，探讨几何形体的计算机表示.2.计算机图形学的研究内容是什么？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.计算机图形学的研究内容非常广泛，主要有以下几个方面：计算机图形学的应用；计算机图形设备和系统；国际标准化组织(ISO)发布的图形标准；人机交互接口技术；基本图形实体、自由曲线和自由曲面的生成算法；图形变换和裁剪；曲面和实体造型算法；颜色、光照模型及真实感图形显示技术与算法等内容。
2. 简述计算机图形学的发展过程和发展趋势发展过程:1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风I（Whirlwind I）计算机的附件诞生了。
该显示器用一个类似于示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。
1958年美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。
1962年，MIT林肯实验室的Ivan E.Sutherland 发表了一篇题“Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统”的博士论文，他在论文中首次使用了计算机图形学Computer Graphics”这个术语，证明了交互计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，从而确定了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位。
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PADL-1系统等实体造型系统。
从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。
计算机图形学复习题及答案
第一章计算机图形学概论1.计算机图形学研究的主要内容有哪些？研究图形图像的计算机生成、处理和显示2 .图形学中的图形特点是什么？图形图像有什么区别？图形主要是用矢量表示，图像则是由点阵表示3.计算机图形学发展的主要阶段包括哪些？字符显示->矢量显示->2D光栅显示->3D显示->新的计算机形式4.计算机图形学主要应用哪些方面？你对哪些领域比较熟悉？计算机辅助设计、可视化技术、虚拟现实、地理信息系统、计算机动画与艺术5.颜色模型分为面向用户和__面向设备__两种类型，分别是什么含义？颜色模型是一种在某种特定的上下文中对颜色的特性和行为解释方法。
6.解释三基色原理。
三基色：任意互不相关（任意两种的组合不能产生三种的另一种颜色）的三种颜色构成颜色空间的一组基，三基色通过适当的混合能产生所有颜色。
7.解释加色模型和减色模型的概念。
加色模型：若颜色模型在颜色匹配时只需要将光谱光线直接组合而产生新的颜色类型这种颜色模型称为加色模型，形成的颜色空间称为加色空间减色模型：若颜色模型在匹配是某些可见光会被吸收而产生新的颜色类型，这种颜色模型称为减色模型，形成的颜色空间称为减色空间。
8.RGB表示模型中（1,0,0）（1,1,1）（0,0,0）（0.5,0.5,0.5）分别表示什么颜色？红白黑灰第二章计算机图形的显示与生成1.有哪两种主流的扫描显示方式？光栅扫描随机扫描2.解释屏幕分辩率的概念。
荧光屏在水平方向和垂直方向单位长度上能识别的最大光点数称为分辨率3.CRT产生色彩显示有哪两种技术？分别进行解释。
电子束穿透法：用红—绿两层荧光层涂覆在CRT荧光屏的内层，而不同速度的电子束能穿透不同的荧光粉层而发出不同颜色的光。
荫罩法：在荧光屏每个光点处呈三角形排列着红绿蓝三种颜色的荧光点，三支电子枪分别对应三个荧光点，调节各电子枪发出的电子束强度，即可控制各光点中三个荧光点所发出的红绿蓝三色光的强度。
计算机图形学
计算机图形学计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图像的学科领域。
它是计算机科学的一个重要分支，与计算机视觉和图像处理相关。
计算机图形学的发展促进了许多领域的进步，包括动画、游戏开发、虚拟现实等。
一、引言计算机图形学是指通过计算机技术实现图像的生成、处理和显示。
它利用算法和数学模型来模拟和渲染图像，以生成逼真的图像或动画。
计算机图形学在多个领域有着广泛的应用，如电影、游戏、建筑设计等。
二、图形学的基本原理1. 坐标系统图形学中常用的坐标系统是笛卡尔坐标系，它由横轴X、纵轴Y和垂直于二者的Z轴组成。
通过坐标系统，可以定位和描述图像中的点、线和面。
2. 图形的表示图形可以通过几何图元来表示，常见的几何图元有点、线和面。
点由坐标表示，线由两个端点的坐标表示，面由多个点或线组成。
3. 变换和投影变换是指对图像进行平移、旋转和缩放等操作，通过变换可以改变图像的形状和位置。
投影是将三维图像映射到二维平面上的过程，常见的投影方式有平行投影和透视投影。
4. 着色模型着色模型用于为图像添加颜色和材质信息，常见的着色模型有平均着色模型和Phong着色模型。
平均着色模型通过计算图像的平均颜色来实现简单的着色效果，Phong着色模型考虑了光照的影响，能够产生更加逼真的效果。
三、图形学的应用1. 电影和动画计算机图形学在电影和动画领域有着广泛的应用。
通过计算机图形学技术，电影制作人能够创建逼真的特效，包括爆炸、碰撞和飞行等场景。
动画片的制作也离不开计算机图形学的技术支持，它能够实现角色的自由移动、表情的变化等特效效果。
2. 游戏开发计算机图形学是游戏开发中不可或缺的一部分。
游戏中的人物、场景和特效都是通过计算机图形学技术来实现的。
游戏开发人员利用图形学算法和引擎来创建游戏中的3D场景和角色，并通过渲染技术使其看起来逼真。
3. 虚拟现实虚拟现实是一种模拟真实世界的计算机生成环境。
计算机图形学在虚拟现实领域的应用可以让用户身临其境地感受到虚拟环境的存在。
《计算机图形学》1-8章习题解答
《计算机图形学》1-8章习题解答《计算机图形学》1-4章习题解答习题11．计算机图形学的研究内容是什么？答：几何模型构造，图形生成，图形操作与处理，图形信息的存储、检索与交换，人机交互及用户接口，动画，图形输出设备与输出技术，图形标准与图形软件包的研究等。
2．计算机图形学与图像处理有何联系？有何区别？答：计算机图形学与图像处理都是用计算机来处理图形和图像，结合紧密且相互渗透，但其属于两个不同的技术领域。
计算机图形学是通过算法和程序在显示设备上构造图形，是从数据到图像的处理过程；而图像处理是对景物或图像的分析技术，是从图像到图像的处理过程。
3．简述计算机图形学的发展过程。
答：略。
（参考：教材P3）4．简述你所理解的计算机图形学的应用领域。
5．如果使用每种基色占10比特的直接编码方式表示RGB 颜色的值，每一像素有多少种可能的颜色？答：824107374110242223101010==⨯⨯6．如果每个像素的红色和蓝色都用5比特表示，绿色用6比特表示，一共用16比特表示，总共可以表示多少种颜色？答：65536222655=⨯⨯7．解释水平回扫、垂直回扫的概念。
答：水平回扫：电子束从CRT 屏幕右边缘回到屏幕左边缘的动作。
垂直回扫：电子束到达每次刷新周期末尾，从CRT 屏幕右下角回到屏幕左上角的动作。
8．为什么很多彩色打印机使用黑色颜料？ 答：彩色颜料（青、品红、黄）相对来说较贵，并且在技术上很难通过多种颜色产生高质量的黑色。
9．简述随机扫描显示器和光栅扫描显示器的简单工作原理和各自的特点。
答：随机扫描显示器的工作原理：要显示的图形定义是一组画线命令，存放在刷新缓存中，由显示控制器控制电子束的偏移，周期性地按画线命令依次画出其组成线条，从而在屏幕上产生图形。
特点：其显示的图形质量好，刷新缓存中的内容可局部或动态修改，分辨率和对比度高，并且图形不会产生锯齿状线条。
光栅扫描显示器的工作原理：将CRT屏幕分成由像素构成的光栅网格，其中像素的灰度和颜色信息保存在帧缓存中。
了解计算机图形学的原理和应用
了解计算机图形学的原理和应用计算机图形学是一门研究如何使用计算机生成、显示和处理图像的学科。
随着计算机技术的发展和普及，图形学在游戏、影视、广告等诸多领域都得到了广泛应用。
本文将介绍计算机图形学的原理和应用。
一、计算机图形学的原理计算机图形学主要涉及如何表示图像、如何实现图像生成和显示、图像的处理和优化等方面。
1. 图像表示图像可以使用点阵图、向量图、二维数组和函数等方式进行表示。
点阵图是最常见的图像表示方式，即将一幅图像分为若干个像素点，每个像素点的颜色值表示该位置的颜色。
向量图是将图像表示为若干个基本形状和线段等基本元素的集合，通过组合这些基本元素来构建整个图像。
二维数组则是将图像表示为一个二维矩阵，每个元素的值表示该位置的颜色。
函数表示法则是将所有像素都用一个函数来表示，其值为该位置的颜色。
2. 图像生成和显示图像生成和显示涉及到数学模型和算法等方面。
在数学模型方面，常用的有多边形、贝塞尔曲线和光线跟踪等模型。
在算法方面，常用的有扫描线算法、光栅化算法和光线跟踪算法等。
光栅化算法是根据图像的点阵表示将连续曲线或多边形转换为一个个像素点的过程。
扫描线算法是将图像划分为若干个相交的区域（扫描线），对每个区域采用不同的填充方式，以实现图像的渲染和显示。
光线跟踪算法则是一种从观察点出发，通过跟踪光线的形成过程来生成图像的方法，可用于高质量的渲染和光影效果的生成。
3. 图像处理和优化图像处理和优化包括纹理映射、反走样、阴影计算、模型优化等方面。
纹理映射即将一个二维的纹理贴到三维物体表面上，以提高渲染的真实感。
反走样是为了解决图像锯齿边缘的问题，采取平滑处理的方法，使得图像更加自然。
阴影计算则是为了实现真实的光影效果，将阴影模型与光照模型相结合，计算各种类型的阴影来获得更加真实的效果。
模型优化是为了减少模型的复杂度和加快渲染速度，通常采用剪裁、分层显示等方法来实现。
二、计算机图形学的应用计算机图形学广泛应用于游戏、影视、广告等领域。
计算机图形学完整复习资料
计算机图形学第一章1.计算机图形学（Computer Graphics）计算机图形学是研究怎样利用计算机来生成、处理和显示图形的原理、方法和技术的一门学科。
2.计算机图形学的研究对象——图形通常意义下的图形: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。
计算机图形学中所研究的图形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。
3.图形的表示点阵法是用具有颜色信息的点阵来表示图形的一种方法, 它强调图形由哪些点组成, 并具有什么灰度或色彩。
参数法是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。
通常把参数法描述的图形叫做图形（Graphics）把点阵法描述的图形叫做图象（Image）4.与计算机图形学相关的学科计算机图形学试图从非图象形式的数据描述来生成（逼真的）图象。
数字图象处理旨在对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果。
计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术。
图1-1 图形图象处理相关学科间的关系5.酝酿期（50年代）阴极射线管(CRT)萌芽期（60年代）首次使用了“Computer Graphics”发展期（70年代）普及期（80年代）光栅图形显示器提高增强期（90年代至今）图形显示设备60年代中期, 随机扫描的显示器60年代后期, 存储管式显示器70年代中期, 光栅扫描的图形显示器。
图形硬拷贝设备打印机绘图仪图形输入设备二维图形输入设备三维图形输入设备6.图形软件标准与设备无关、与应用无关、具有较高性能 7.计算机图形学的应用1.计算机辅助设计与制造（CAD/CAM ）2.计算机辅助绘图3.计算机辅助教学（CAI ）4.办公自动化和电子出版技术(Electronic Publication)5.计算机艺术6.在工业控制及交通方面的应用 7、在医疗卫生方面的应用 8、图形用户界面 8.计算机图形系统的功能9.图1-2 图形系统基本功能框图10.计算机图形系统的结构图形硬件图形软件图形应用数据结构图形应用软件图形支撑软件图形计算机平台图形设备图形系统图1-3 计算机图形系统的结构11.人机交互按着用户认为最正常、最合乎逻辑的方式去做-一致性12.真实感图形的生成:场景造型→取景变换→视域裁剪→消除隐藏面→可见面光亮度计算第二章1.图像扫描仪(Scaner)灰度或彩色等级被记录下来, 并按图像方式进行存储。
计算机图形学的研究内容
1.计算机图形学的研究内容？图形生成技术，几何模型构造，图形的炒作操作与处理方法，图形的信息存储，人机交换和用户接口技术2.计算机图形学，图形处理与模式识别本质区别是什么？图形处理，模式识别；计算机对图形信息进行识别的描述图形处理，图形得图形。
模式识别。
图像得模型，数据3.计算机图形的生成过程?图形表示，表示图形的数据模型，图形的显式4.什么是走样？什么是反走样？常用的反走样技术是什么？在光栅显示器上显示图形时，直线段或图形边界或多或少会呈锯齿状，原因是图形信号是连续的，而在光栅显示系统中，用来表示图形的基本单位却是一个个离散的像素，这种用离散量表示连续量引起的失真现象称为走样。
用于减少或消除这种效果的技术称为反走样。
常用的反走样方法主要有提高分辨率，区域采样和加权区域采样等5.什么是四连通区域？什么是八连通区域？四连通区域和八连通区域有什么区别？四连通区域指的是从区域上一点出发，可通过4个方向移动的组合，在不越过区域的前提下，到达区域内的任意像素。
八连通区域指的是从区域内每一个像素出发，均可通过8个方向移动的组合来到达指定区域的像素。
区别；八连通区域能达到的区域四连通区域不能达到6.简述光栅扫描式图形显示器的基本原理？图形生成器，显示存储器，彩色表，CRT7.简述荫罩式彩色阴极射线管的结构和工作原理？结构；电子枪，荫罩，屏幕。
工作原理；三束电子经过荫罩的选择，分别到达三个荧光点的位置，通过控制三个电子束的强弱就能控制屏幕上的颜色8.裁剪的实质？使用计算机处理图形信息时，计算机内部存储的图形往往比较大，，而屏幕显示的只是图的一部分，因此需要确定图形中哪些部分落在显示区之内，哪些落在显示区之外，这样便于只显示落在显示区内的那部分图形，以提高显示效率9.CRT显示器的原理是什么？高速的电子束由电子枪发出、经过聚焦系统，加速系统和磁偏转系统就会到达荧光屏的特定位置10.曲线，曲面的表示形式？曲线，曲面可以用显式，隐式和参数表示11.图形数据按照目的不同的分类？图形表示数据，图形的显示数据12.如何使光栅显示器显示彩色或不同级别的灰度？增加帧缓冲储存器的位面，帧缓冲数量13.图形用户界面的基本元素？窗口，图标，菜单，指点装置14.图形扫描转换的步骤？先确定有关像素，再用图形的颜色或其他属性对像素进行写操作。
计算机图形学(山东联盟)智慧树知到答案章节测试2023年山东财经大学
第一章测试1.在几何造型系统中，描述物体的三维模型有三种，即线框模型、实体模型和________（）。
A:色彩模型B:3D模型C:几何模型D:表面模型答案:D2.计算机图形是指由________和_________等非几何要素构成的，从现实世界中抽象出来的图或形（）。
A:几何图形B:明暗、灰度（亮度）、色彩C:点、线、面、体等几何要素D:抽象元素答案:BC3.计算机图形学主要研究内容有（）。
A:图形的处理B:图形的描述C:绘制D:交互处理答案:BCD4.计算机图形学的主要研究对象有（）。
A:图形输入和控制的人机交互界面B:计算机环境下景物的几何建模方法C:几何模型的绘制技术D:模型的处理方法答案:ABD5.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。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.根据视图所在的平面建立的坐标系为________（）。
A:模型坐标系B:观察坐标系C:世界坐标系D:设备坐标系答案:B2.灰度等级为256级，分辨率为1024*1024的显示器，至少需要的帧缓存容量为 ( )A:512KBB:3MBC:1MBD:2MB答案:C3.计算机图形系统的主要功能有计算、_________等基本功能，它们相互协作，完成图形数据的处理过程（）。
A:输出B:交互C:输入D:存储答案:ABCD4.一个计算机图形系统中计算功能有（）。
A:图形的平移、旋转、投影、透视等几何变换B:图形之间相互关系的检测C:图形的描述、分析和设计D:曲线、曲面的生成答案:ABCD5.光栅化后的像素存放在缓存里的图形可自动输出到显示屏幕，完成场景的显示，人们就可以通过显示器观看图形。
（）A:对B:错答案:B第三章测试1.a计算两物体各表面之间的交线 b建立新物体的边界表示 c对物体表面进行判定分类 d检查两物体是否相交。
如上，当物体采用边界表示时，它们之间的集合运算的具体实现步骤为（）。
A:cdabB:cdbaC:dcabD:dacb答案:D2.设正则集合C表示A和B两物体的交，C=A∩B，b(A∩B)=b(A∩iB)∪(bB∩iA)∪(bA∩bB)，则b(A∩bB)a-s表示bA∩bB中的______部分（）。
计算机图形学和可视化
计算机图形学和可视化计算机图形学和可视化是计算机科学的一个分支领域，主要研究计算机如何能够生成、处理和显示图像。
图形学主要关注于计算机生成的图像，而可视化主要关注于将数据可视化为图像的过程。
计算机图形学的发展可以追溯到20世纪60年代，在那时，计算机的显示和图形处理能力非常有限，主要用于科学计算和工程设计等领域。
然而，随着计算机硬件和软件技术的快速发展，计算机图形学已经成为了计算机科学中一个非常重要的领域。
计算机图形学主要涉及到以下几个方面：图像处理、计算机动画、虚拟现实、人机交互、三维建模和渲染等。
其中，三维建模和渲染是计算机图形学中最为重要的方面之一。
三维建模是指通过计算机生成三维物体的过程。
这种技术可以用于电影制作、游戏开发、工程设计等领域。
三维建模还可以用于制作虚拟现实和增强现实的应用，比如虚拟场景、虚拟现实游戏和航空模拟器等。
三维渲染是指将三维模型转换成二维图像的过程。
这个过程包括照明、纹理映射和阴影等技术。
计算机图形学的另一个重要应用是游戏制作。
通过使用计算机图形学技术，游戏制作可以在现实世界和虚拟世界之间建立联系，将玩家带入惊险刺激的虚拟世界。
可视化是指将数据可视化为图像的过程。
这种技术可以用于各种应用领域，比如科学研究、医学、金融和工程等。
通过使用可视化技术，人们可以更直观地理解数据，发现隐藏在数据背后的规律和趋势。
虽然计算机图形学和可视化技术已经成为了一种非常重要的技术，但是目前还存在一些挑战。
比如高保真度、逼真感和交互性等。
为了解决这些问题，研究人员们不断地进行着创新和探索。
总之，计算机图形学和可视化技术已经成为了现代计算机科学中一项非常重要的技术，它们的应用越来越广泛，带来的影响也越来越大。
未来，随着科技的不断发展，计算机图形学和可视化技术必将迎来更加美好的发展前景。
《计算机图形学》课程教学大纲
《计算机图形学》课程教学大纲《计算机图形学》课程教学大纲一、课程概述《计算机图形学》是一门研究计算机生成和操作图形的学科。
本课程旨在让学生掌握计算机图形学的基本原理和技术，包括图形处理流程、几何变换、光照模型、纹理映射、曲线和曲面构造等。
通过本课程的学习，学生将了解计算机图形学在游戏开发、电影制作、虚拟现实等领域的应用，并为进一步深入相关领域的研究和工作打下基础。
二、课程目标1、掌握计算机图形学的基本原理和流程，了解图形处理单元（GPU）的工作方式。
2、熟悉常用图形库和开发工具，能够使用它们进行基本的图形编程。
3、学习并掌握常见图形算法和数据结构，如凸包、BSP树、八叉树等。
4、理解并掌握光照模型、纹理映射、曲线和曲面构造等基本技术。
5、了解计算机图形学在各个领域的应用，并能够根据实际需求进行简单的应用开发。
三、课程内容1、计算机图形学概述：介绍计算机图形学的定义、发展历程和应用领域。
2、基本图形生成：讲述如何使用数学表达式生成基本图形，如直线、圆、多边形等。
3、图形变换：介绍几何变换的基本原理和方法，包括平移、旋转、缩放等。
4、光照模型：介绍光照的基本原理和常见光照模型，如Phong模型、Blinn-Phong模型等。
5、纹理映射：讲述如何将图像映射到几何表面上，实现表面的纹理效果。
6、曲线和曲面构造：介绍曲线和曲面的基本概念和构造方法，如Bezier曲线、B样条曲线等。
7、图形算法与数据结构：学习凸包、BSP树、八叉树等常见图形算法和数据结构。
8、图形软件和工具：介绍常用图形软件和开发工具，如OpenGL、Unity、Maya等。
9、计算机图形学应用：探讨计算机图形学在游戏开发、电影制作、虚拟现实等领域的应用。
四、教学方法1、理论教学：通过课堂讲解，让学生掌握计算机图形学的基本原理和技术。
2、实践教学：让学生在计算机上实践操作，使用编程语言和图形软件实现各种图形效果。
3、案例分析：通过分析实际案例，让学生了解计算机图形学的应用场景和技术要求。
计算机图形学课程设计
计算机图形学课程设计计算机图形学是计算机科学领域的一个重要分支，主要研究如何利用计算机生成、显示和操作图形图像的方法和技术。
在现代社会中，计算机图形学的应用已经相当广泛，包括动画制作、游戏开发、虚拟现实等领域。
因此，学习计算机图形学课程对于计算机相关专业的学生来说至关重要。
一、课程介绍计算机图形学课程主要包括基本概念、算法原理、图形学编程等内容。
学生将学习到图形学基础知识，掌握计算机图形学的基本原理和算法，培养图形图像处理的能力。
通过实际的编程项目，学生将能够将所学知识应用到实际项目中，提高自己的编程能力和创造力。
二、课程内容1. 图形学基础知识：包括图形学的定义、发展历史、基本概念和术语等；2. 图形学算法原理：学习常见的图形学算法，如光栅化、三维变换、光照模型等；3. 图形学编程实践：通过编程实践项目，实现简单的图形图像处理功能，加深对图形学原理的理解；4. 课程设计项目：进行一个综合性的课程设计项目，结合所学知识完成一个小型的图形学应用程序。
三、课程设计要求1. 熟悉图形学的基本知识和算法原理；2. 掌握图形学编程的基本技能，能够独立完成简单的图形学编程任务；3. 完成课程设计项目，提出合理的设计方案，实现自己的想法，并能够进行有效的展示和演示。
四、课程评估方式1. 平时成绩：包括上课表现、作业完成情况、参与讨论等；2. 期中考试：考察学生对于基本概念和算法原理的理解；3. 课程设计项目成绩：综合考察学生的综合能力和创造力；4. 期末综合考试：考察学生对于整个课程知识体系的掌握程度。
五、课程设计的意义和价值计算机图形学课程设计是对所学知识的一个综合应用和实践，通过设计和实现一个完整的图形学应用程序，学生将会提高自己的创造力和动手能力，培养解决实际问题的能力。
同时，课程设计项目也是对学生综合能力的一个考察和锻炼，能够提高学生的编程技能和团队协作能力，为将来从事相关行业打下坚实的基础。
综上所述，计算机图形学课程设计是一门非常重要的课程，通过学习这门课程，学生将能够掌握计算机图形学的基本原理和算法，提高自己的编程能力和创造力，为将来的职业发展奠定良好的基础。
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计算机图形学主要研究内容要想了解计算机图形学的研究内容，我们要弄清这样几个问题。
1.我们先来看一下“图形”这个关键词。
图形是指在载体上以几何线条和几何符号等反映事物各类特征和变化规律的表达形式；图像是图形和各种影像的总称。
相较于文字，图像所传达的信息量要巨大的多，更加直观，更易为人所接受，作为图像的组成部分，图形也具有这些特点。
以图1为例，这幅图为香港亚太设计双年展0174号展品，我们不难想象，文字是无法准确地描述出下图的会议室装修效果的，不能传达出设计师的思想。
而这幅依靠计算机3D软件做出来的图形则清楚准确地展现出了设计师的设计意图。
图1 香港亚太双年展0174这样，我们清楚地了解到了图形的作用。
2.在计算机科学中，图形又是什么呢？在计算机科学中，图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图。
即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等。
图形用一组指令集合来描述图形的内容，如描述构成该图的各种图元位置维数、形状等。
描述对象可任意缩放不会失真。
在显示方面图形使用专门软件将描述图形的指令转换成屏幕上的形状和颜色。
适用于描述轮廓不很复杂，色彩不是很丰富的对象，如：几何图形、工程图纸、CAD、3D造型软件等。
它的编辑通常用Draw程序，产生矢量图形，可对矢量图形及图元独立进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换。
主要参数是描述图元的位置、维数和形状的指令和参数。
并且，在计算机科学中，还要注意这样一个问题，图形和图像这两个概念的区别。
一，数据来源不同。
图形一般指用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、任意曲线和图表等；图像则是指由输入设备捕捉的实际场景画面或以数字化形式存储的任意画面。
二，编辑处理方法不同。
图像是由一些排列的像素组成的，在计算机中的存储格式有BMP、PCX、TIF、GIFD等，一般数据量比较大。
它除了可以表达真实的照片外，也可以表现复杂绘画的某些细节，并具有灵活和富有创造力等特点；与图像不同，在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特点，也称矢量图。
在计算机还原时，相邻的特点之间用特定的很多段小直线连接就形成曲线，若曲线是一条封闭的图形，也可靠着色算法来填充颜色。
它最大的优点就是容易进行移动、压缩、旋转和扭曲等变换，主要用于表示线框型的图画、工程制图、美术字等。
常用的矢量图形文件有3DS（用于3D 造型）、DXF（用于CAD）、WMF（用于桌面出版）等。
三，表现效果不同。
图形只保存算法和特征点，所以相对于位图（图像）的大量数据来说，它占用的存储空间也较小。
但由于每次屏幕显示时都需要重新计算，故显示速度没有图像快。
另外，在打印输出和放大时，图形的质量较高而点阵图（图像）常会发生失真。
3.在了解了这些之后，计算机图形学到底是什么学科呢？为什么会出现这样的学科呢？计算机图形学是随着计算机技术在图形处理领域中的应用而发展起来的，且应用日益广泛的新兴学科。
人对物体图形的观察直接依赖于对物体的实物或相应模型给出的几何外形的观察，而计算机则不然。
计算机本质上处理的是数据符号，它处理图形、图像信息也是如此，只不过是利用计算机强大的数据处理能力及图形输入、输出设备，把抽象的数据符号信息转换成人们更容易接受的图形、图像信息而已。
总之，计算机处理图形、图像时离不开图形、图像的数据化。
图形、图像的数据化依赖于物体建立在坐标系基础上的数学模型，如物体几何的数学描述，也就是表现物体几何形态的曲线、曲面，依赖于相关的数学理论。
由此，需要研究用计算机及其图形设备对图形进行数学模型化生成、表示和变换及其输入、输出的原理和算法。
它的研究分为两个部分:一部分研究几何作图,它包括平面线条作图和三维立体建模等;另一部分研究图形表面渲染(Rendering),它包括表面色调、光照、阴影和纹理等表面属性的研究。
简而言之，计算机图形学就是主要研究在计算机中如何表示图形以及如何利用计算机对图形进行分析、计算、处理和显示的相关原理与算法。
4.这门新兴的学科是如何产生的？它经历了哪些发展？计算机图形学的发展主要经历了硬件的发展、算法的发展、计算机图形标准的发展。
(1) 硬件的发展1950年，美国麻省理工学院(MIT) 诞生了旋风I号(Whirlwind I)计算机及其显示器。
五十年代中期，美国战术防空系统SAGE(Semi Automatic Ground Environment)则是第一个使用具有命令和控制功能的CRT显示控制台的系统。
1962年，MIT林肯实验室的Ivan E. Sutherland发表了一篇题为“Sketchpad：一个人机通信的图形系统”的博士论文，他在论文中首次使用了计算机图形学“Computer Graphics”这个术语，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，从而确定了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位。
(2) 软件及算法的发展20世纪70年代是计算机图形学发展过程中一个重要的历史时期，具有实际应用价值的CAD图形系统开始出现，另外两个重要进展是真实感图形学和实体造型技术的产生。
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。
(3) 计算机图形标准的发展1974年，美国国家标准化局（ANSI）在ACM SIGGRAPH的一个与"与机器无关的图形技术"的工作会议上，提出了制定有关标准的基本规则。
此后ACM专门成立了一个图形标准化委员会，开始制定有关标准。
该委员会于1977、1979年先后制定和修改了"核心图形系统"（Core Graphics System）。
ISO随后又发布了计算机图形接口CGI(Computer Graphics Interface)、计算机图形元文件标准CGM（Computer Graphics Metafile）、计算机图形核心系统GKS(Graphics Kernel system)、面向程序员的层次交互图形标准PHIGS(Programmer''s Hierarchical Interactive Graphics Standard)等。
1983年，美国国家标准局发布了初始图形交换规范IGES(Initial Graphics Exchange Specification)。
1992年，美国SGI(Silicon Graphics, Inc.)推出了OpenGL，这是目前在工作站和PC上都被广泛应用的一个图形应用编程接口（API）。
这些标准的制定，使图形应用系统与计算机硬件无关，提高了程序的可移植性，为计算机图形学的推广、应用、资源信息共享，起到了极其重要的作用。
（4）计算机图形实际应用的发展从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。
5.计算机图形学研究的目的是什么？要的研究内容。
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6.最后，我们来看看计算机图形学的主要研究内容。
从计算机图形学的特点目的以及发展过程来看，首先，计算机图形学是一个不断发展的过程，那么它的研究内容必然是不断发生变化，不断丰富的过程。
计算机图形学由最初的硬件研究而产生，并随着硬件的发展不断丰富，因此，图形硬件是其重要的研究内容之一。
图形输出、输入设备和技术，包括显示器结构体系，硬件交互、接口、功能，请求模式等等。
人们要利用计算机进行工作，首先必须实现与计算机间的信息传递，计算机与人之间的交流界面随着计算机软件、硬件的发展而越来越简单、友好，这也反映了计算机图形学的发展变化。
人机界面从早期的读卡机及控制板上的开关、指示灯发展到键盘和字符终端，再发展到目前基于键盘、鼠标、光笔等输入设备和显示器上的图形用户界面。
这个发展过程正好对应着计算机技术从初级到高级的发展过程。
而这些发展都依赖于对算法的不断研究与探寻，计算机图形学涉及的算法非常丰富，围绕着生成、表示物体的图形图象的准确性、真实性和实时性，其算法可以分以下几类：(1) 基于图形设备的基本图形元素的生成算法，如用光栅图形显示器生成直线、圆弧、二次曲线、封闭边界内的填色、填图案、反走样等。
(2)基本图形元素的几何变换、投影变换、窗口裁剪等。
(3)自由曲线和曲面的插值、拟合、拼接、分解、过渡、光顺、整体修改、局部修改等(4)图形元素(点、线、面、体、环)的求交与分类以及集合运算。
(5)隐藏线、面消除以及具有光照颜色效果的真实图形显示。
(6)不同字体的点阵表示。
(7)山、水、花、烟云等模糊景物的生成。
(8)三维形体的实时显示和图形的并行处理。
(9)虚拟现实环境的生成以及控制算法等。
图形交互技术；图像生成表示，包括算法、色彩处理等方面；图形操作和处理；几何变化、裁剪、分割、压缩等等；图形优化和加速；图形信息的描述和表示，数据结构、存储和检索、信息编码等等，这些都成为计算机图形学的主要研究内容。
计算机图形学所研究的问题来源于日常生活和科学，来源于工程技术、艺术、音乐、舞蹈、电影制作等，反过来，它又大大促进了这些领域的发展。
目前,计算机图形学的应用已深入到真实感图形、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。
那么，计算机图形学的研究内容将不断扩大，包括了几何三维模型的构造；动画，与动态图形仿真相关，包括图形的实时性和真实感；业内相关的软件包。
从具体内容来看，图形学主要研究内容有：（1）图形生成技术：直线、圆、椭圆等基本图形元素的生成算法，以及光照模型、消隐面等各种图形表示技术。
（2）几何造型技术：各种不同几何模型的构造方法，表示几何场景的曲线、曲面造型技术和实体造型技术也是其重要的研究内容（3）图形操作的预处理技术：确定显示范围，根据规定的窗口范围，将所有的输出图元与其进行比较，利用图形裁剪算法，裁剪出落在窗口有效边界以内的部分；将单个物体组装，进行平移、旋转和比例变换等操作，形成整体模拟环境；确定观测点位置，进行显示对象的透视变换。
（4）人机交互与用户接口技术：各种交互技术的研究，如选择技术、构造技术、命令技术、响应技术以及用户模型等。