论述计算机图形学的发展与应用状况
计算机图形学的发展与应用
１ ８
要有 ： 首先 ， 我 国在 图形 学理论 研究 方面 的整体 水平
和建筑 界 最 重 要 的应 用 领 域 Ｊ 。计 算 机绘 图 代 替 其 手工 绘 图 ， 并 将计 算机 图形处 理技 术运用 于 大楼 、 汽车 、 轮 船及 机械 和部件 的设计 与制 造 ， 已成为 目前 计 算机 辅助设 计 与制造 的发展趋 势 。 ４ ． ２ 计 算机 动画 ２ Ｏ世纪 ６ ０年代 ， 计算 机 图形学 的快 速发 展 ， 从 而画 面的 生 成 才 真 正 来 源 于 计 算 机 Ｊ 。计 算 机 动 画不是 静态 而是 一种 动 态 的 而且 连 续 的 动态 画 面 ， 计 算机 动 画主要应 用 于游戏 、 影视 及广告 中 ， 动画 的 场景深 入人 心 ， 计 算 机动 画 的 形成 依 赖 于 计算 机 的 技术 。如我 们 比较 熟 悉 的影 视 《 阿 凡 达》 就 利 用 计 算 机技 术生 给人们 展 现 了非 常精 彩 的画 面 ； 儿 童喜
形 学 的基本 知识 ， 为 以后 图形 学 的学 习打 下坚 实 的
基础。
２ 计算机 图形学的发展 史
１ ９ ６ ２ 年， Ｍ Ｉ Ｔ林 肯实验室 的 Ｉ ． Ｅ ． Ｓ ｕ ｔ ｈ ｅ ｒ ｌ ａ ｎ ｄ发 表了一篇题 为“ Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ ｐ ａ ｄ ： 一个人机交互通信 的 图 形 系统 ” 的博 士 论 文 ， 确 定 了交 互 图 形 学 作 为 一 个 科学分支 。２ ０世纪 ７ ０年代光栅 图形 学发展 迅
速， 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 。进
随着计算机等技术 的不断发展而得 到完善 ， 并在各
计算机图形学的发展及应用探讨
１什么是计算机图形学
要想 深 入 的分析 计算机 图形学 ，必须 要 理解它的基本含义 。 计 算 机 图 形 学 又 称 ＣＧ， 是 一 种 利 用 几 何
类处理，当 图形设计发 出错误 的计算指 令时 ， 它 还 能 立 刻 对 图形 继 续 恢 复 ，无 论 是 点 、线 、 面还是拓扑等方面 ，都能够实现 图形 的组织重
可行性方案。
另 一方面 ，计 算机 图形 学还 可 以对三 维 计算 ，就可 以让这些情景在动画片中实现，呈 图 形 进 行 组 织 重 建 。它 能 够 调 整 三 维 图形 中 的 现给观众一种与现实生活一致的逼真感，从而
架 构 关 系 ，还 能 对 整 个 图形 的综 合 信 息进 行 分 对我 国动画片产业 的发展起到 了积极的促进作
建。
用。
２ ． ４计算机艺术 计算 机 图形学在 艺术 设计 领域 中也扮 演 着重要角色 。一些美术设计相关人员可 以通过 图形学对 图像进行熟练的处理，从而实现相应
运算的计数方法将 一些二维 图像或三维 图像用
网格的形式在计算机 中呈现给受众 。计 算机图 形学主要针对计算机 的制 图方法 、对 图像 的表
计算机科学中的图形学和虚拟现实技术
计算机科学中的图形学和虚拟现实技术图形学和虚拟现实技术是现代计算机科学中非常重要的学科，它们的发展使得计算机技术的应用范围不断扩大，为了更好的展示这两个学科的发展历程和应用场景，本文将分为四个部分讨论。
一、图形学的发展历程图形学是研究计算机图形处理技术的学科，其发展历程可以分为三个阶段。
1. 1960年代至1980年代早期，主要是关注于二维图形的处理和显示，如线性代数、几何学、扫描转换、裁剪等。
2. 1980年代至1990年代，主要是关注于三维图形的处理和显示，如照明模型、渲染技术、纹理映射和三维几何建模等。
3. 1990年代至今，主要是关注于实时图形处理技术，如游戏图形引擎、虚拟现实技术和视频处理技术等。
二、虚拟现实技术的应用场景虚拟现实技术是一种基于计算机图形学实现的技术，它可以构建虚拟的三维环境，让用户在其中进行交互，它的应用场景非常广泛。
1. 游戏娱乐：虚拟现实技术在游戏娱乐行业中的应用非常广泛，它可以为用户提供身临其境的游戏体验。
2. 医疗教育：虚拟现实技术可以用于医疗教育服务，如手术模拟、病例研究和医学学习等。
3. 建筑设计：虚拟现实技术可以用于建筑设计与模拟，可以在虚拟环境中构建建筑模型，进行设计和演示。
4. 汽车航空：虚拟现实技术可以用于汽车和航空领域，例如设计车身外形、模拟驾驶等。
三、图形学在计算机游戏中的应用计算机游戏是图形学应用最广泛的领域之一，图形学技术在游戏开发中扮演着极为重要的角色。
下面是图形学在计算机游戏中的具体应用。
1. 游戏引擎：游戏引擎是指游戏开发者使用的软件工具，旨在简化游戏开发流程。
游戏引擎中包含着大量的图形学代码，如渲染引擎、物理模拟引擎、动画引擎、碰撞检测引擎等。
2. 渲染技术：渲染可以将三维模型转换为二维图形，然后将图形显示在屏幕上。
计算机游戏中采用的渲染技术包括光栅化、光线追踪、镜面反射和阴影生成等。
3. 动画技术：动画技术可以让游戏中的角色、物品进行動態操作。
计算机图形学的应用与未来发展趋势
计算机图形学的应用与未来发展趋势随着计算机技术的飞速发展，计算机图形学逐渐在各个领域中得到了广泛的应用。
作为一门涉及到图像、绘制技术、图形模型、光线追踪等内容的学科，计算机图形学早已不再局限于传统的图像处理、动画制作等领域，而是涉及到了更多的层面，不断探索着新的应用领域。
本文将从应用和未来发展趋势两个方面来探讨计算机图形学的现状和未来。
一、计算机图形学的应用1、游戏制作游戏制作是计算机图形学的重要应用领域之一。
随着游戏的日益普及，游戏制作的需求量也越来越大。
如今的游戏作品已经不再是简单的2D图像展示，而是追求更加真实的3D场景模拟、精细的效果制作和逼真的物理引擎模拟，这也要求计算机图形学能够提供更加强大、精细、稳定的技术支持。
2、虚拟现实虚拟现实的出现，让人们的体验从传统的观看、听取等模式转变成为了完全身临其境的感受。
虚拟现实所涉及到的图像处理、图形建模等技术正是计算机图形学的核心领域，只有这些技术不断得到更新和提升，才能给人们带来更加深入、逼真、丰富的体验。
3、工业设计工业设计也是计算机图形学的应用领域之一。
通过计算机图形学提供一套完整、高效、准确的图像处理、渲染、建模等技术，可以为工业设计带来更加便捷的操作、更高的效率、更加准确的设计结果。
4、医学影像分析随着医学影像系统的不断发展，医学影像分析也成为了计算机图形学的一大应用领域。
在医学领域，计算机图形学可以用于影像处理、3D建模、立体显示等方面，提供准确、细致、高精度的技术支持。
二、计算机图形学的未来发展趋势1、多模态技术多模态技术是计算机图形学的未来发展方向之一。
通过多模态技术，可以实现物体的多维度、多角度的显示与处理，更加逼真、全面地呈现出物体的真实特征。
2、虚拟现实和增强现实虚拟现实和增强现实是计算机图形学发展的热门方向。
虚拟现实的发展，将重新定义我们对于世界的认知方式，增强现实则可以在现实场景下展现虚拟物体，为人们的视觉体验提供更加多样、丰富的选择。
计算机图形学技术在软件开发中的应用
计算机图形学技术在软件开发中的应用随着时代的进步和科技的不断革新，现代计算机软件需要具备更高的效率和更强的逼真度。
在软件开发领域，计算机图形学技术的应用越来越广泛，为软件提供了更加精细、逼真的视觉展现效果，这种趋势也在不断加速。
一、计算机图形学技术的介绍计算机图形学技术是一种涉及画面生成、图形处理和三维建模的技术。
它的核心是将计算机的计算和处理能力应用于图形与图像处理中，也就是将计算机和艺术结合起来的一种过程。
这种技术可以在计算机中模拟和生成三维立体场景，使人们可以在计算机上看到逼真的图像和影像。
它被广泛应用于电影、游戏、建筑、机械制图和虚拟现实等领域，这种技术的前景也越来越广泛。
二、计算机图形学技术在软件开发中的应用计算机图形学技术在软件开发中的应用范围是非常广泛的，包括电影特效、游戏、建筑设计、汽车设计、装饰设计、机械制图等领域。
下面我们将以游戏为例来详细探讨计算机图形学技术在软件开发中的应用：1. 游戏场景建模在游戏制作过程中，游戏场景建模是必不可少的一步。
利用计算机图形学技术，可以在虚拟场景中建立逼真的、充满生气的三维世界，掌握灯光、天气等元素，使玩家感受到丰富的场景变化和环境乘车效果。
2. 游戏角色建模游戏中的角色建模同样也要用到计算机图形学技术。
角色建模是游戏中非常重要的一环，它直接关系到玩家角色形象的逼真度和玩家的沉浸感。
利用计算机图形学技术，制作出逼真且生动的角色形象，让玩家感受到更好的参与感和互动体验。
3. 游戏特效制作游戏特效制作也要用到计算机图形学技术。
制造三维场景中的水、火、雾、云朵、流影、布朗射线等特效元素，以及在三维角色中制造出血泊、碎片等效果，都是需要高超的计算机图形学技术支撑的。
三、计算机图形学技术的发展趋势计算机图形学技术的发展趋势逐渐趋向于个性化和用户需求为导向。
随着技术的不断革新和应用领域的不断扩大，计算机图形学技术已开始颠覆以往传统的设计思维模式，展现出更加丰富、创新和多变的视觉体验，带给用户更加逼真的视觉感受。
计算机图形学的应用与发展趋势
计算机图形学的应用与发展趋势计算机图形学是研究计算机对图像和图形的处理、生成和显示的学科领域。
它涉及了计算机图像的创建、呈现和处理技术，以及与图形有关的算法、软件和硬件的研究。
随着计算机技术的快速发展，计算机图形学已经在各个领域得到广泛应用，并且呈现出一些明显的发展趋势。
一、虚拟现实技术的兴起虚拟现实技术是计算机图形学的一个重要应用领域。
它通过对虚拟环境的模拟，使用户能够感受到身临其境的沉浸式体验。
虚拟现实技术已经在娱乐、教育、医疗等领域得到广泛应用。
随着硬件设备的不断改进，如头盔显示器和手部控制器等，虚拟现实技术将进一步提升用户体验，拓展应用领域。
二、增强现实技术的发展增强现实技术是在现实场景中叠加虚拟图像的技术。
它通过识别和跟踪真实环境中的物体，将虚拟图像与之结合，使用户能够感知到增强的现实。
增强现实技术已经广泛应用于游戏、广告、设计等领域。
未来，随着计算机视觉和感知技术的进一步发展，增强现实技术有望在人机交互、智能制造等领域实现更广泛的应用。
三、计算机图形渲染技术的提升计算机图形渲染技术是指将三维模型转化为二维图像的过程。
它在游戏、电影、动画等领域扮演着至关重要的角色。
随着计算机硬件的发展和算法的改进，图形渲染技术越来越接近真实感，物理光照模型、阴影算法和纹理映射等方面得到了长足的进步。
未来，图形渲染技术将更好地满足对真实感和表现力的要求。
四、人工智能与计算机图形学的结合人工智能在计算机图形学中的应用也是一个重要的发展趋势。
机器学习和深度学习等人工智能技术为计算机图形学提供了新的思路和方法。
例如，通过深度学习可以实现图像的内容生成，利用生成对抗网络可以生成逼真的虚拟图像。
人工智能和计算机图形学的结合将进一步推动图形技术的发展，并拓展更多应用领域。
综上所述，计算机图形学在虚拟现实技术、增强现实技术、图形渲染技术和人工智能等方面都有着广泛的应用和发展。
随着技术的不断进步和创新，计算机图形学将在各个领域发挥更加重要的作用，为人们带来更多的惊喜和便利。
计算机图形学的发展和应用
计算机图形学的发展和应用计算机图形学是计算机科学中一门重要的学科，它是利用计算机来创造、处理、存储和呈现图像的技术。
随着计算机技术的发展，计算机图形学逐渐成为计算机科学中一个重要而独立的领域，其应用范围也日益广泛。
一、计算机图形学的发展历程计算机图形学起源于20世纪60年代，当时主要应用于计算机仿真和视觉效果方面。
1963年，伊万·苏泽兰(Ivan Sutherland)发明了第一台基于交互式图形的计算机-画图程序Sketchpad，它是第一款实现计算机交互的图形软件，可以通过电路板和光笔来实现图形图像的绘制和编辑。
1969年，伊万·苏泽兰又发明了第一款基于矢量绘图的计算机图形系统，称为Sketchpad-2，它可以实现对图像的放大和缩小，旋转和平移等操作。
1970年代，计算机图形学开始应用于计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)方面，此外还应用于天文学、医学、地理信息系统(GIS)等领域。
1980年代，计算机图形学的发展速度加快，图形工具的性能大幅度提高，计算机游戏、3D动画和特效效果得以迅速发展。
1990年代，计算机图形学的发展又迈出了一个新的阶段，它开始承担起了虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等领域的任务。
如今，随着计算机硬件和软件的不断更新和发展，计算机图形学也在不断优化和拓展，为人类社会的发展做出着重要的贡献。
二、计算机图形学的应用领域1. 游戏开发计算机图形学在游戏开发中扮演着重要的角色。
它帮助游戏开发者创造出更加真实、惟妙惟肖的游戏场景和角色形象，让游戏玩家更加沉浸于游戏世界中。
随着3D图形技术的进步，现代游戏中所展现的场景和人物已经达到了以往难以想象的高度。
2. 医学计算机图形学在医学中的应用十分广泛，例如是利用计算机图形学技术来建立人体模型，并对人体模型进行操作和分析，这样医生在为病人制定治疗方案时，可以更加准确地进行定位和操作，避免手术操作的风险。
计算机图形学的新进展
计算机图形学的新进展近年来，计算机图形学在不断推陈出新，掀起了一股技术革新的浪潮。
随着计算机硬件的发展和应用范围的不断扩大，计算机图形学已经广泛应用于游戏开发、虚拟现实、真人互动、CAD设计等多个领域，并带来了业界的巨大变革。
本文将从计算机图形学的发展历程、技术进步以及应用范围等方面进行分析和探讨。
一、计算机图形学的发展历程计算机图形学是一门研究如何在计算机上表示和处理几何形状的学科。
早在20世纪50年代，计算机图形学的开创者已经开始研究将计算机应用于几何图形的建模和显示方面，从而使得人们可以通过计算机来呈现复杂的几何形状，并产生出具有生动感和真实感的图像。
在计算机图形学的发展历程中，经历了几个重要的发展阶段：1、线框图形学时代60年代初期，最开始的计算机图形学主要是以线框图为主要表现方式。
它用数学方法描述几何物体，并将这些物体的顶点通过特殊的算法联结在一起，形成了一个个透视图。
这种方式的好处是在不同方向下，可以显示出不同的视点和效果，但生成的图像却缺乏真实感和生动感。
2、光栅图形学时代70年代初期，随着计算机硬件的发展，计算能力和储存能力有了大幅提高，人们开始尝试使用光栅图形学技术来表现复杂的图像。
光栅图形学是一种基于像素点的图形学方法，通过将几何图形划分为像素点，再通过计算对像素点进行着色、渲染和阴影等操作，最终可以呈现出非常逼真的图像。
这种方式的好处是可以产生出具有生动感和真实感的画面，但是它产生的图像却非常占用计算机的处理能力和存储空间。
3、基于物理的图形学时代80年代开始，基于物理的图形学开始得到关注，它将所有的图形处理与物理实验结合起来，通过计算物理效应和光的传播路径等等，使得硬件效果更加逼真。
这种方式的好处是能够产生出非常真实的图像，但是要求计算机的处理能力非常高。
4、深度学习时代到了21世纪，随着人工智能、深度学习等技术的发展，计算机图形学进入了全新的时代。
在深度学习的框架下，图像处理也可以自动实现，人类只需定义一个“目标函数”（例如特定的画风），深度学习就会自己探索和学习那些图像有这个特定风格，得到一个平滑的结果。
浅谈计算机图形学的在教学中的应用与发展
根 据计 算机图形学教改的总体计划和总体 目 标， 我们进行 了教 学研 究， 实施 了一些教学改革， 具体有如下认识和做法 ：
２ ． ２ ． １重 视 基 础 知 识 、 突 出重 点 技 术
计 算机是＿ Ｔ科类学科 ， 而计算机 的应 用专业又是其 中应用 实践 性最强的专业 ， 这使得很多职业高校在进行此专业 的专业教学
第９ 卷第 １ ３ 期
（ ２ ０ １ ３ 年０ ５月）
Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｋ ｎ ｏ ｗ ｌ ｅ ｄ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 电脑知识与 技术
２计算 机 图形学 的现 状分 析
２ ． １ 计算机图形学在教学中的发展现状 经历 了近半个世纪的发展 ， 计算机图形学无论在数学基础 的算法研究 ， 还是软件应 用或是硬件发展方面都取得 了巨大的进 步空
第二 、 计算机 图形学过分 强调数学基础 。通过计算机 图形学 的整体框 架我们可 以看 出 ， 计算 机图形学 的基础 是数学 ， 这 是毋 庸 置疑的 ， 任何图形要显示 出来 都必须先构造 出数学模 型 ， 然后才 能通 过计 算机程序实现计算机 图形 的显示 。而 目 前 国内的计算 机图形学课程 的教 材基 本取材于几本经典教科 书 ， 而这几 本教科书主要讲述 的是上世 纪七八十年代 的图形学技术 ， 主要讲述 的是 计 算机图形学 的算法 ， 因为这些算 法的构思 比较独特 而且 实现的方法又精巧 ， 所以学生 比较难于理解 。这种算法 的逻辑思维 比 较 适 合数学基础 良好的理科学生 ， 相对 工科 学生来说 ， 他们就往往会被这些算法所 困扰 ， 对这门课程产生畏难心理。 第三 、 计算机 图形学 内容过 于丰富导致 课程泛 泛而谈 。计 算机 图形学是一 门交叉学科 ， 涉及 到微 电子学 ， 信 息学 ， 计算机科 学， 图形 学 ， 几何学等学 科 。另外 由于计算机 图形 学的不断发展 ， 它 的软硬件更新换 代和大量涌 出的新 算法这些都是计算机 图形 学 教学所要传授 的内容 。这样就要求计算机 图形 学的授课教师具有全 面的知识 结构 ， 并且 在传 授课 程的时候要分清主次 ， 合理取 舍 。否则 的话 ， 各 个知识点都讲 到就会使得 学生在学期后 只能学到分散 的知识点 ， 而不能将这 些分散的知识点连成 知识面 ， 不 知 道 学了什么 ， 这样会使他们丧失继续 学习的兴趣 。 第四 、 传统教 学模 式忽视应用 实践 。计算 机图形学是 一门实践性强 的课程 。它要求 学生具有较强 的动手操作能力 和编程能
计算机图形学技术的应用与前景展望
计算机图形学技术的应用与前景展望计算机图形学技术是一种应用数学、物理学、计算机科学等多学科知识的领域，通过计算机生成图像，将数字信息转化为可视化的形式，实现对虚拟世界的模拟和创造。
近年来，随着计算机处理能力的不断提高，图形学技术得到了广泛的应用和发展。
一、计算机图形学技术在游戏开发中的应用在游戏开发领域，计算机图形学技术的应用十分广泛，例如可以模拟真实光照、材质、纹理和物理运动等，使游戏画面更加逼真，增强了游戏体验。
游戏开发企业还可以利用图形学技术，创造出更加庞大的游戏世界和更加复杂的游戏场景。
同时，在虚拟现实、增强现实等领域中，图形学技术也有广泛的应用，例如在立体显示、头盔显示、手势控制等方面提供技术支持。
二、计算机图形学技术在工业设计中的应用工业设计领域也成为了计算机图形学技术的重要应用领域之一。
在这一领域中，图形学技术可以帮助设计师更加方便地进行设计、绘制、渲染和模拟等工作，使得设计效率和准确度得到了显著提高。
车辆、机器设备和家具等工业设计中的产品通过计算机图形学技术，可以实现三维建模、光线追踪、动画制作、交互设计等功能，从而使得产品的外观更加美观，功能更加精确和完善，提高了企业的竞争力。
三、计算机图形学技术在数字娱乐领域中的应用随着网络文化的兴起，数字娱乐也成为了一个重要的领域。
计算机图形学技术作为数字娱乐领域的重要技术，可以应用于数字影视、数字音乐、数字艺术等各种创意作品的制作与处理中。
在数字影视制作中，计算机图形学技术可以应用于特效制作和后期处理，使得电影、电视等作品的视觉效果更加逼真和生动；在数字艺术中，计算机图形学技术可以创作出更加复杂、立体、细腻和生动的艺术作品，比如建筑设计、抽象艺术、雕塑等。
四、计算机图形学技术的发展趋势展望随着现代计算机计算能力、存储能力和传输速度等性能的提高，计算机图形学技术将继续发展和完善，预计未来的趋势主要包括以下几方面：（1）更加真实的虚拟现实技术的应用。
计算机图形学的发展及应用
转 移 到 怎 样 根 据 相 应 的 物 力 模 型 设 计 计 算机 动 画 ，这 是 一 项 新 型技术 ，该技 术通 过对相关学科进行研 究分析 ，使得计算机 动 画 在 呈 现 过 程 中 更 加 的 真 实 在 这 过 程 中 会 出现 很 多 的 困 难 ， 多想技术不 能得到落实 ，根据物理模 型模拟动画 的技术有 待我 们进一步 研 究。 １ ． ５用 于 艺 术领 域 中 现 如 今 ，越 来 越 多 的艺 术 工 作 者利 用 计 算机 进 行 工 作 ， 尤 其 对 于～ 些美 术 工 作 人 员 而 言 ， 计 算 机 中的 相 关 软件 能 够 为 他 们 的工 作 带 来 很 多 便 利 。
所 谓 计 算 机 图形 学 ， 就 是 运 用 计 算 机 的 相 关 技 术 对 图形 进 行 研 究 ， 在 图 形 的生 成 、 处 理 等 过 程 中起 着 非 常 重 要 的 作 用 ， 随 着 该 项 技 术 的 不 断 发 展 ， 它 在 计 算 机 科 学 中 变 得 越 来 越 活 跃 ，逐 渐 成 为 了主 要 技 术 之 一 ，并 受 到 了广 大 工 作 者 的 喜 欢 ， 应用广 泛。下面我４ ｒ ］ 主 要 从 其 内容 、发 展 过 程 、 在 现 实 生 活 中 的运 用 等 方 面 进 行 阐 述 。
２该 项学科 的发展
上个世纪５ Ｏ 年 代 ，第 一 台拥 有 图 形 显 示 技 术 的 计 算 机 在 美 国一 所 大 学里 诞 生 ，这 台计 算机 使 用 相 关 的元 件 将 图形 显 示 在计 算机 的显 示器 上 。过 了几 年 ， 也是 在 美 国 ，绘 图 仪被 发 明了 ，这 些技 术 的输 出功 能 都 是通 过 对 计算 机 的 原始 语 言 进行 编 程 ，并进 行 科 学计 算 而 得 出 的。这 个 时 期是 计 算机 图形 学 的发 展初 期 。 上 个 世 纪５ Ｏ 年 代 末 ，美 国 的 一 个 实 验 室 开 发 了相 关 体 系 ， 使 得 计 算 机 拥 有 了指 挥 和 控 制 的功 能 ， 这 是 人 机 互 动 技 术 的 开 端 。 过 了几 年 ，这 个 工 作 室 发 表 了相 关 文 章 ，在 这 篇 文 章 中 首 次 出 现 了 ，计 算 机 图 形 学 这 一 专 业 术 语 ， 该 概 念 的 出现 ， 有 效 的 证 明 了计 算 机 图形 学 的 人 际 交 互 技术 是 一 项 可 行 的 、应 被 广 泛使用 的技术 ，从而巩固 了计算机 图形 学在计算机科 学中的地 位 。这 篇 文 章 中 所 提 出的 一 些 技 术 和 概 念 ，至 今 仍 被 运 用 在 计 算机科学中。 在 上 个 世 纪 六 十 年 代 ，研 究 人 员提 出 了 新 的 思想 ， 该 种 思 想 主 要 是 使 用 相 应 的 方 面 来 讲 曲面 构 造 出来 。 同 时 ， 法 国 的 一 位 工 程 师 也 提 出 了 自 己的 想 法 ，该 办 法 在 产 品 的外 形 设计 中 被 广 泛 应 用 ， 这 也 是Ｃ Ａ Ｄ 技 术 得 以 出现 的有 力 条 件 。 计 算 机 图形 学 在 上 个 世 纪 七 十 年 代 发 生 了 重 大 的 变 革 ， 由 于 新 型 显 示 器 的 出现 ，使 得 在 六 十 年 代 开 始 出现 的 一 些 算 法 ， 开 始 迅 速 发 展 ， 一 些 对 图形 的 处 理 方 法 由此 出现 了 ， 图 形 学 从 此 变 得 流 行 起 来 ， 在 各 个 领 域 得 到 广 泛 的 研 究 。 由 此 完 整 的 Ｃ Ａ Ｄ 技 术就 出现 了 ，随着 图形软 件的不 断发展 ，如何使 软件 的 功 能更 加齐 全 、标准 ，成 为 了研 究 人员 重点研 究 的对象 。后 来 ，在美国 的一个技 术会 议上 ，有关人 员根 据实际的情况制 定 了 一 整 套 的 完 善 规 则 ， 他 们 还 成 立 了相 应 的 组 织 ， 对 计 算 机 图 形 学 的 相 关 工 作 进 行 规 定 ，该 组 织 连 续 两 年 提 出 了 相 关 的 标 准 ，国际标准化 组织也对其进行 了规定等 ，这些规定 的实施 ， 为 日后计算机图形学的发展打下 了坚实的基础。 在 上 个 世 纪 的 七 十 年 代 ， 计 算 机 图 形 学 产 生 了 巨 大 的 进 展 ，使 得相关技术得 以产 生，研 究人员相继提 出了各种 模型 ， 开创 了 具 有 真 实 性 和 模 拟 性 的 图 形 学 。这 两 点 可 以 从 七 十 年 代 美 国和 日本 研 究 人 员 发 表 的 相 关 文 章 中 得到 证 实 。
计算机图形学技术的应用与前景
计算机图形学技术的应用与前景计算机图形学技术是现代计算机科学中的一个分支，它主要研究如何利用计算机生成、存储、处理、显示等多方面技术来处理图像信息，从而达到各种应用目的。
随着计算机技术的快速发展，计算机图形学技术也取得了长足的进展，被广泛应用于许多领域，例如电影、游戏、虚拟现实、医学、工业等等。
一、电影产业电影是计算机图形学技术应用最为广泛，也是最为成熟的一个领域。
随着硬件和软件技术的不断进步，计算机图形学技术已经完全可以实现想象力所及的各种特效效果，例如特殊的光影效果、逼真的物体碰撞效果、超现实的场景和虚拟人物等等。
各种类型的大片都开始采用计算机图形学技术，例如《阿凡达》、《星球大战》、《美国队长》等等，这些电影都获得了广泛的好评和盈利。
可以说，计算机图形学技术已经成为电影制作中的必备技术之一，它也在推动电影技术和视觉表达方式的不断创新和发展。
二、游戏产业计算机游戏也是计算机图形学技术应用的主要领域之一。
游戏开发者普遍采用计算机图形学技术来创建虚拟世界中的场景和角色，以便为玩家提供更为逼真的游戏画面和动作。
游戏开发商可以使用计算机图形学技术来模拟各种物理效应、光影效果、粒子效果等等，这些效果可以营造出新奇、逼真的游戏场景和角色，为游戏带来更加真实的感官体验。
当前的游戏产业不仅涵盖了家用电视游戏机和电脑游戏，还包括了手机游戏和网络游戏，它已经成为全球文化娱乐产业中的主要组成部分，不断发展壮大。
三、虚拟现实随着计算机图形学技术的不断进步，虚拟现实（VR）技术也越来越成熟，成为一个独立的产业领域。
虚拟现实技术使用户能够进入虚拟的三维场景中，通过各种手段来与虚拟世界进行互动，从而获得更加真实的感觉和体验。
虚拟现实的应用非常广泛，例如军事、教育、娱乐、医学、建筑等等。
例如，建筑设计师可以使用虚拟现实技术来设计各种建筑模型，实现精度更高、更为逼真的可视化效果。
医学学生可以使用虚拟现实技术来模拟各种手术操作，在不危及真实病人安全的情况下，进行相关医学训练。
计算机图形学的发展历程与应用前景
计算机图形学的发展历程与应用前景计算机图形学（computer graphics）作为计算机科学的一个重要分支，致力于利用计算机技术来生成、处理和显示图像。
随着技术的不断进步，计算机图形学在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨计算机图形学的发展历程以及其应用前景。
一、发展历程1. 1963年，Ivan Sutherland发明了世界上第一个交互式计算机图形系统——Sketchpad，奠定了计算机图形学的基础。
2. 20世纪70年代，出现了第一个使用光栅化技术的计算机图形学系统。
3. 20世纪80年代，计算机图形学逐渐应用到电影、游戏等领域中，开始出现更加复杂和逼真的图像。
4. 20世纪90年代，随着计算机性能的提升，图形学技术得以更广泛地应用于各行各业。
5. 近年来，计算机图形学领域涌现出了一些重要的技术突破，如虚拟现实（virtual reality）、增强现实（augmented reality）和深度学习等，进一步推动了计算机图形学的发展。
二、应用前景1. 游戏开发：计算机图形学在游戏开发中起着至关重要的作用，通过逼真的图像和交互体验，为玩家创造出沉浸式的游戏世界。
2. 电影制作：计算机图形学在电影制作中的应用已经非常普遍。
通过计算机图形学技术，可以创建出逼真的特效和虚拟场景，使电影更加精彩和引人入胜。
3. 医学影像：计算机图形学在医学影像领域的应用可以帮助医生更好地诊断和治疗疾病。
通过计算机图形学技术，可以生成三维模型，帮助医生观察和分析病灶，从而指导手术操作。
4. 工业设计：计算机图形学在工业设计中可以帮助设计师进行产品的三维建模和渲染，实现快速原型制作和设计优化。
5. 建筑设计：通过计算机图形学技术，可以实现建筑设计的三维模拟和可视化，帮助建筑师更好地进行设计和规划。
6. 虚拟现实：虚拟现实是近年来计算机图形学领域的一个重要应用方向。
通过计算机图形学技术，可以模拟出逼真的虚拟环境，为用户提供身临其境的体验。
计算机图形学的进展与应用
计算机图形学的进展与应用一、引言计算机图形学是指应用计算机及相关技术进行图形设计、图形处理和图形演示的学科领域。
随着计算机技术的不断发展和进步，计算机图形学在许多领域中得到广泛应用，如游戏、动画、建筑、医学、工程等。
本文旨在介绍计算机图形学在近年来的进展及其应用。
二、计算机图形学的发展计算机图形学自从20世纪60年代开始建立以来，经历了三个发展阶段：1.光栅图形学光栅图形学是从计算机图形学的概念开始，向含有基本方法、算法、技术的学问学科系统化发展的过程。
该阶段中研究重点在于对图形的处理方法，大量使用了光栅扫描线等技术。
2.矢量图形学矢量图形学旨在让计算机直接生成有意义的图形图像，该阶段的研究重点在于发展符号式语言，用来描述几何形状和解决诸如三角形剖分等工作，主要采用的技术有贝塞尔曲线、贝塞尔曲面等。
3.三维图形学三维图形学支持三维立体效果制作和视角变换，主要采用的技术有三维变换、透视图、光线追踪等。
该阶段是计算机图形学发展的最高阶段，它为计算机图形技术在工业、军事、建筑、制造、电影、游戏等方面的应用奠定了基础。
三、计算机图形学的应用1.影视制作计算机图形学在影视制作中的应用已经非常广泛。
例如，电影《阿凡达》中的大量场景和角色都是通过计算机图形学生成的，这一技术使得电影的制作更加自然、更加真实。
此外，在动画制作和电视广告制作过程中，计算机图形学也被广泛应用。
2.游戏开发计算机图形学在游戏开发中的应用更加深入。
通过将三维模型和动画效果应用于游戏中，游戏画面更加精美、更加生动。
游戏中的人物模型、角色动作、背景等大部分都是通过计算机图形技术生成的。
3.医学领域在医学领域中，计算机图形学被广泛应用于医学影像的处理和诊断。
例如，在CT和MRI扫描中，计算机图形技术可以通过对医学影像进行3D重建和可视化，协助医师进行更加准确的诊断。
4.建筑和工程领域在建筑和工程领域中，计算机图形学被用于建筑设计、仿真和可视化。
计算机图形学研究报告
计算机图形学研究报告计算机图形学是一门新兴的计算机科学，它以复杂而多变的运算和图形技术为基础，应用于电影制作、游戏开发、科学计算和虚拟环境等几乎所有领域。
如今，计算机图形学技术在计算机领域中发挥着越来越重要的作用，成为计算机科学研究的重要领域。
本文将简要介绍计算机图形学研究的现状，分析其最新研究成果，并提出未来可能的研究方向。
一、计算机图形学的研究进展计算机图形学是一门以图形处理为中心的计算机科学，它应用于各类现代计算机系统，包括虚拟现实系统、图形用户界面、图形编辑器等等，也是计算机视觉和人工智能研究中重要的一个组成部分。
在过去的几十年里，计算机图形学的研究取得了巨大的成就，主要表现在三方面：（1）图形系统的构建。
对图形技术的研究，取得了令人瞩目的成果，计算机技术得以不断拓展，形成了一种复杂而全面的图形系统，这使得计算机图形学的应用变得更加广泛。
（2）图形处理技术取得重大突破。
近些年来，研究开发出了一系列新的图形处理技术，其中包括三维重建、图像识别和实时渲染等，这些技术已经广泛应用于计算机图形学的应用开发中。
（3）虚拟现实技术的发展。
近年来，随着虚拟现实系统的发展，计算机图形学在虚拟现实领域也发挥了重要作用，如虚拟现实中的三维场景和动画制作等等。
二、计算机图形学的最新研究成果近年来，计算机图形学取得了许多有益的研究成果，其中包括：（1）图形建模技术的发展。
图形建模技术可以将真实世界中的物体和现象精确的仿真，进而进行分析和计算，从而获得精确的结果。
（2）图形处理器的研究。
图形处理器的研究已经取得了一定的成果，它们可以提高图形处理的速度和效率，有助于提升图形技术的性能。
（3）计算机视觉的发展。
计算机视觉技术的发展，使得计算机可以分析和处理图像信息，从而实现计算机自动化。
三、未来计算机图形学可能研究方向计算机图形学是一门年轻而发展迅速的研究领域，未来可能的研究方向有：（1）计算机虚拟环境技术的进一步发展。
计算机图形学的发展与应用前景
计算机图形学的发展与应用前景计算机图形学是一门涉及计算机硬件、算法、数学和艺术的学科，它的主要目标是帮助人们在计算机上创建和处理图形和图像。
计算机图形学的发展源远流长，从最初的简单2D图形模拟发展到现今的3D建模、动画、虚拟现实和增强现实等前沿领域，其在多个领域的应用前景广阔。
计算机图形学的起源可以追溯到上世纪60年代，当时计算机技术已经逐渐成熟。
人们渴望通过计算机来处理和呈现复杂的图形。
然而，由于计算机处理速度和存储能力的限制，当时的计算机只能处理简单的二维图形。
直到20世纪80年代，随着计算机处理速度和存储能力的大幅提升以及计算机图形学算法的不断改进，计算机图形学逐渐进入了一个全新的发展阶段。
随着计算机硬件的逐渐升级，计算机图形学也在不断演进。
在二十一世纪初期，3D建模和动画技术已经非常成熟。
3D建模可以精准地还原三维物体的形状和纹理，而动画则可以让用户在计算机上创造真实的动态场景。
而虚拟现实技术则进一步将计算机图形学与现实世界融为一体，使人们可以在计算机上感受真实世界的体验。
虚拟现实技术已被广泛应用于游戏、电影、军事、医疗、建筑设计、智能交通等领域。
与虚拟现实技术不同，增强现实技术是将虚拟物体与现实物体相结合。
例如在手机上运行的Pokemon Go游戏中，玩家可以看到虚拟精灵与现实世界相融合，也可以在不同的场景中与其他玩家交互。
增强现实技术在教育、文化、旅游等领域有着广泛的应用前景。
计算机图形学还被广泛应用于电影和游戏制作。
虚拟特效是电影和游戏制作中的一个重要组成部分。
在制作电影和游戏时，计算机图形学技术可以帮助设计师创建逼真的虚拟场景、特效和角色。
在美国电影《阿凡达》中，计算机图形学技术完成了很多逼真的场景和角色设计，这成为了电影的一大亮点。
随着计算机技术的不断进步，计算机图形学技术的应用前景越来越广阔。
随着物联网、人工智能、机器人等技术的不断发展，计算机图形学技术可以被应用于更广泛的领域，例如智能家居、智能制造、智能医疗等。
计算机图形学的发展简史
计算机图形学的发展简史计算机图形学是一门研究如何利用计算机来生成、处理、显示和交互图形的学科。
随着计算机硬件和软件的不断发展，计算机图形学经历了多个阶段的发展。
简介计算机图形学是由计算机科学、数学和物理学等领域的知识交叉融合而成的。
它的核心是算法和数据结构，可以分为三个主要的方向：计算机图形渲染、计算机图像处理和计算机动画。
计算机图形学的应用场景广泛，现在已经成为了电影、游戏、模拟、虚拟现实等领域中不可或缺的工具。
发展历程第一阶段：计算机图形学诞生20世纪50年代，随着计算机的发展，科学家们开始研究如何让计算机生成图形。
在这个时期，人们主要关注于构建计算机图形系统，实现基本图形的绘制和显示。
第二阶段：图形与模型20世纪60年代，图形与模型成为了计算机图形学的热门话题。
人们开始研究如何用计算机模拟现实世界中的图形和对象。
在这个时期，人们发明了曲线和曲面，建立了计算机二维和三维的图形表示方法，为后来的计算机图形学奠定了基础。
第三阶段：三维图形学的兴起20世纪70年代，由于计算机运算速度的提高和存储技术的进步，三维图形学开始得到广泛的应用。
人们开始研究如何在计算机中表达和处理三维图形，实现真正意义上的计算机图形。
第四阶段：光线追踪与照明20世纪80年代，光线追踪成为了计算机图形学的重要研究课题。
光线追踪算法可以模拟光在现实世界中的传播、反射和折射等原理，可以很好地模拟出真实场景中物体的阴影、光照和反射等效果。
这一阶段的研究主要集中在更高级的三维图形算法、更真实的照明模型和更高质量的图像渲染。
第五阶段：计算机动画的发展20世纪90年代，计算机动画成为了计算机图形学的重要分支之一。
计算机动画不仅包括一些模拟现实世界中的运动和物理特性的技术，还包括了人工制作和修改的技术，其中包括建模、绘制、渲染、动画和特效等技术。
第六阶段：实时图形学的应用21世纪以来，随着计算机硬件的飞速发展和3D游戏的普及，实时图形学开始得到广泛的应用。
计算机图形学技术的新发展与应用前景
计算机图形学技术的新发展与应用前景计算机图形学技术的新发展：1.虚拟现实（Virtual Reality，VR）：通过计算机技术模拟出的虚拟世界，用户可以与之互动，感受身临其境的体验。
2.增强现实（Augmented Reality，AR）：在现实世界中，通过计算机技术增加虚拟元素，用户可以与之互动。
3.3D打印：利用计算机图形学技术，将虚拟模型转化为实体模型，广泛应用于制造业、医疗、建筑等领域。
4.计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）：利用计算机图形学技术进行产品设计，提高设计效率，降低成本。
5.计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing，CAM）：利用计算机图形学技术，实现制造过程的自动化、智能化。
6.数字图像处理：利用计算机图形学技术对图像进行处理，提高图像质量，实现图像识别、分析等功能。
7.计算机动画：利用计算机图形学技术制作动画，包括二维动画和三维动画。
8.图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）：利用计算机图形学技术，设计友好的用户界面，提高用户体验。
9.教育：虚拟现实、增强现实等技术在教育领域的应用，可以为学生提供更加生动、直观的学习体验。
10.医疗：计算机图形学技术在医学领域的应用，如三维影像重建、虚拟手术等，可以提高诊断和治疗效果。
11.娱乐：计算机图形学技术在游戏、电影、音乐等娱乐领域的应用，可以提供更加丰富、立体的娱乐体验。
12.制造业：计算机辅助设计、计算机辅助制造等技术在制造业的应用，可以提高生产效率，降低成本。
13.建筑：计算机图形学技术在建筑领域的应用，如三维建模、虚拟现实等，可以提高设计效果，降低建筑成本。
14.交通：计算机图形学技术在交通领域的应用，如智能导航、三维地图等，可以提高出行效率，降低交通事故。
15.环境保护：计算机图形学技术在环保领域的应用，如三维仿真、数据分析等，可以提高环保监测效果。
计算机图形学的发展现状与未来趋势
计算机图形学的发展现状与未来趋势一、计算机图形学的发展现状计算机图形学是研究计算机对图像的生成、处理和显示的学科，它已经成为现代计算机科学中不可或缺的一部分。
随着计算机技术的飞速发展，计算机图形学也取得了巨大的进步。
首先，计算机图形学在计算机游戏行业中发挥着重要作用。
如今，电子游戏已经成为年轻人娱乐和消遣的重要方式。
计算机图形学的应用使得游戏画面更加逼真，场景更加精细，为玩家提供了更好的游戏体验。
其次，计算机动画的发展也是计算机图形学的重要应用领域之一。
随着计算机处理能力的提升，动画制作变得越来越精细和真实。
电影工业中的特效和动画效果大都依赖于计算机图形学的技术。
例如，好莱坞大片《阿凡达》使用了先进的计算机图形学技术，呈现出了炫目的视觉效果。
另外，计算机辅助设计（CAD）也是计算机图形学的应用领域之一。
在建筑、汽车、航空航天等各个工业领域，CAD已经成为设计和生产的重要工具。
计算机图形学的技术使得设计人员可以通过计算机生成三维模型，实现更高效、更精确的设计。
二、计算机图形学的未来趋势随着科技的不断进步和人们对更好图像质量的需求，计算机图形学也将继续发展。
未来的计算机图形学有以下几个可能的趋势。
首先，虚拟现实技术将成为计算机图形学的重要方向。
虚拟现实技术使用户可以沉浸到虚拟的三维环境中，与环境进行交互。
这需要计算机图形学技术能够实时生成高逼真度的图像，并实现低延迟的交互。
随着计算机图形学技术的不断发展，虚拟现实技术将在娱乐、教育、医疗等领域得到广泛应用。
其次，计算机图形学将与人工智能相结合，实现更智能化的图像生成和处理。
通过深度学习等技术，计算机可以理解图像内容，实现图像的自动分割、修复和增强。
这将使得图像处理变得更加高效和智能化，促进计算机图形学的发展。
另外，计算机图形学在数字艺术和创意产业中也有广阔的发展前景。
随着数码绘画和数码雕塑等新兴艺术形式的兴起，计算机图形学的技术将成为艺术家们表现创意的重要工具。
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。
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计算机图形学的发展与应用状况院系：数学与计算机科学学院专业：计算机科学与技术学号：1060312014004姓名：林铴计算机图形学的发展与应用摘要：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。
它的研究分为两部分：一部分研究几何作图，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）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。
综观计算机图形学的发展，我们发现图形学的发展迅速，而且仍在快速的向前发展。
并且已经成为一门独立的学科，有着广泛的发展前景。
关键词：计算机图形学发展应用Application and Development of Computer Graphics(Yen Chow School of Mathematics and Computer Science, Qinzhou 535000) Abstract : Computer Graphics (Computer Graphics, referred to as CG) is a mathematical algorit hm using two-dimensional or three-dimensional computer graphics into the display g rid in the form of science. Its research is divided into two parts: the part of the study geometric constructions, including flat line drawing and three-dimensional modeling; another part of the surface rendering of graphics (Rendering), including surface color , light, shadow and texture of the surface properties. Currently, the application of co mputer graphics has been deep into the realistic graphics, scientific visualization, virt ual environments, multimedia technology, computer animation, computer aided engi neering drawings and other fields. Looking at the development of computer graphics, we found that the rapid development of graphics, but still fast forward. And has bec ome an independent discipline, with broad prospects for development. Keywords: computer graphics development application1. 计算机图形学的定义计算机图形学：(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。
计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机t{I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。
2. 计算机图形学的发展历史1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MAT)旋风I号(Whirlwind 1)计算机的附件诞生了。
该显示器用1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Caleomp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。
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。
到50年代末期，MIT的林肯实验室在“旋风”计算机上开发SAGE空中防御体系，第一次使用了具有指挥和控制功能的CRT显示器，操作者可以用笔在幕上指出被确定的目标。
与此同时，类似的技术在设计和生产过程中也陆续得到了应用，它预示着交互式计算机图形学的诞生。
1963年，伊凡·苏泽兰 (Ivan Sutherland)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。
至今已有四十多年的历史。
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，所以计算机图形学的建立具有重要的意义。
3. 计算机图形学在实践中的应用3.1计算机辅助设计与制造CAD／CAU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。
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是十分明显的。
一个复杂的大规模或超大规模集成电路板图根本不可能用手工设计和绘制，用计算机图形系统不仅能进行设计和画图，而且可以在较短的时间内完成，把其结果直接送至后续工艺进行加工处理。
在飞机工业中，美国波音飞机公司已用有关的CAD系统实现波音777飞机的整体设计和模拟，其中包括飞机外型、内部零部件的安装和检验。
随着计算机网络的发展，在网络环境下进行异地异构系统的协同设计，已经成为CAD领域最热门的课题之一。
现代产品设计已不再是一个设计领域内孤立的技术问题，而是综合了产品各个相关领域、相关过程‘、相关技术资源和相关组织形式的系统化工程。
它要求设计团队在合理的组织结构下，采用群体工作方式来协调和综合设计者的专长，并且从设计一开始就考虑产品生命周期的全部因素，从而达到快速响应市场需求的目的，协同设计的出现使企业生产的时空观发生了根本的变化。
使异地设计、异地制造、异地装配成为可能，从而为企业在市场竞争中赢得了宝贵的时间。
CAD领域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、面及其拓扑关系，从而实现形体的重建。
二维图纸设计在工程界中仍占有主导地位，工程上有大量的旧的透视图和投影图片可以利用、借鉴，许多新的设计可凭借原有的设计基础做修改即可完成。
同时三维几何造型系统，因为可以做装配件的干涉检查以及有限元分析、仿真、加工等后续操作，代表CAD技术的发展方向。
目前主要的三维形体重建算法是针对多面体和对主轴方向有严格限制的二次曲面体的。
任意曲面体的三维形体重建，至今仍是一个未解决的世界难题。
3.2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。
1986年，美国科学基金会(NSF)专门召开了一次研讨会，会上提出了“科学计算可视化(Visu．alization in Scientific Computing)”。
第二年，美国计算机成像专业委员会向NSF提交了“科学计算可视化的研究报告”后，VISC就迅速发展起来了。
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像，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像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，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目前还没有很好地解决。
另外在漫游当中还要根据cT图像区分出不同的体内组织，这项技术cgInentation。
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。
除了建造计算机可实现的逼真物理模型外，真实感绘制还有一个研究重点是研究加速算法，力求能在最短时间内绘制出最真实的场景。