CG第1章电子教案93992

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1、计算机图形学基础主讲：陆枫华中科技大学计算机学院2021/7/241华中科技大学计算机学院陆枫99-7教学要求了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技术；了解图形学的基本问题，掌握图形学的基本概念、方法与算法；对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识；具有一定实践体会和相关的编程能力。2021/7/242华中科技大学计算机学院陆枫99-7课程内容概论计算机图形设备交互式技术几何造型技术基本图形生成算法二维图形变换及二维观察*三维图形变换及三维观察*高级话题：曲线和曲面、真实感图形显示*2021/7/243华中科技大学计算机学院陆枫99-7主要参考书目陈传波、陆枫，计算机图形学基

2、础，讲义，2001孙家广，计算机图形学（第三版），清华大学出版社，1999。唐泽圣，计算机图形学基础，清华大学出版社，1995DonaldHearn,M.PaulineBaker,“ComputerGraphics(CVersion)”,PrenticeHall,1997.JamesD.Foley,AndriesvanDametc.,“IntroductiontoComputerGraphics”,Addison-Wesley,1996倪明田等，“计算机图形学”，北京大学出版社，1999唐荣锡，计算机图形学教程（修订版），科学出版社，2000计算机辅助设计与图形学学报中国图形图像学报2

3、021/7/244华中科技大学计算机学院陆枫99-7成绩评定办法上机作业（含相应文档）：40%笔试：60%(or:小论文)2021/7/245华中科技大学计算机学院陆枫99-7第1章引言提出问题什么是计算机图形学？计算机图形学研究的对象是什么？计算机图形处理系统的构造？2021/7/246华中科技大学计算机学院陆枫99-71.1计算机图形学及其相关概念计算机图形学（ComputerGraphics）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：Computergraphicsistheartorscienceofproducinggr

4、aphicalimageswiththeaidofcomputer.2021/7/247华中科技大学计算机学院陆枫99-7计算机图形学与传统理论：交叉、界线模糊、相互渗透CAGD（计算几何）逼近论（计算数学）微分几何形态学混沌学小波理论2021/7/248华中科技大学计算机学院陆枫99-7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。2021/7/249华中科技大学计算机学院陆枫99-7图形的要素几何要素和非几何要素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。2021/7/2410华中科技大学计

5、算机学院陆枫99-7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）2021/7/2411华中科技大学计算机学院陆枫99-7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。2021/7/2412华中科技大学计算机学院

6、陆枫99-72021/7/2413华中科技大学计算机学院陆枫99-7酝酿期（50年代）1950年，美国MIT的旋风1号(WhirlwindI)计算机配备了阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形1.2计算机图形学的发展1.2.1计算机图形学的确立2021/7/2414华中科技大学计算机学院陆枫99-7萌芽期（60年代）1962年，美国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，其中首次使用了“ComputerGraphics”2021/7/2415华中科技大学计算机学院陆枫99-7发展期（70年代）普及期

7、（80年代）出现了带有光栅图形显示器的个人计算机和工作站提高增强期（90年代）总体特征：技术发展、需求驱动2021/7/2416华中科技大学计算机学院陆枫99-71.2.2硬设备的发展图形显示设备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。目前正向着小型化、低电压、数字化方向发展2021/7/2417华中科技大学计算机学院陆枫99-7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