【精品】计算机图形学内容总结

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1、《计算机图形学》内容摘要第一章图形设备、系统和应用1.计算机图形学及其相关概念2.学科发展历史3.计算机图形学的应用用户接口、计算机辅助设计与制造、娱乐、计算机辅助绘图、计算机辅助教学、科学计算可视化、计算机艺术4.计算机图形系统（硬件部分）5.计算机图形系统:计算机硬件+图形输入输出设备+计算机系统软件+图形软件;计算机图形系统的五大功能：图形输入、图形计算、图形交互、图形输岀、图形存储；六种逻辑输入设备：定位设备、笔画设备、定值设备、字符串设备、选择设备、拾取设备。CRT基本部件：电子枪、聚焦系统、加速阳极、偏转系统、荧光屏;屏幕分辨率及光点的定义；帧缓冲区容量的

2、计算6.图形工作站与虚拟现实系统第二章计算机图形的标准化和窗口系统（图形系统软件部分）1・图形软件类型通用编程软件包和专用应用软件包、通用图形软件包的功能：属性描述、几何变换、观察变换、交互输入、控制操作2.坐标表示建模坐标、世界坐标系、规范化坐标系和设备坐标系的定义和关系；3.图形标准ISO&ANSI定义的图形标准：GKS、PHIGS、CGLCGM4.窗口系统第三章交互技术与用户接口1.用户接口的常用形式子程序库、专用语言、交互命令2.交互设备、交互任务和交互技术：基本的交互任务有哪些3.交互设备有六种；交互设备、交互任务和交互技术之间的关系；4.输入控制输入模式：

3、请求模式、取样模式、事件模式5.如何构造一个交互系统用户接口设计的手段：显示屏幕的有效利用、反馈、一致性原则、减少记忆量、回退利出错处理、联机帮助、视觉效果设计、适应不同的用户；基本交互绘图技术：回显、约束、网格、引力域、橡皮筋技术、草拟技术、拖动、旋转、变形第四章基本图形生成算法1.图形扫描转换的定义；2.直线的扫描转换：DDA画线法、中点画线法、Bresenham画线法；3.圆的扫描转换：中点画圆法、Bresenham画圆法；4.椭圆的扫描转换：中点画椭圆法；5.多边形的扫描转换与区域填充：(1)扫描线填充算法：扫描线多边形填充算法；(2)递归填充：边界填充算法、

4、泛填充算法；(4■连通/8■连通)6.2D裁剪：(1)直线段：Cohen-Sutherland算法、Liang-Barsky算法；(2)多边形：Sutherland-Hodgeman多边形裁剪算法;7.字符的处理字库分为点阵式/矢量式线形处理、线宽处理、线帽：方帽、突方帽、圆帽8.属性处理9.反走样走样：用离散量表示连续量引起的失真常见的走样现象：(1)光栅图形产生的阶梯形边界；(2)图形细节失真；(1)狭小图形的遗失与动态图形的闪烁：在动画序列中时隐时现，产生闪烁。第五章二维变换和二维观察Sia1.基本变换及变换矩阵(1)平移X■平移变换■y1举例P=T(tx5ty

5、)*P⑵旋转■旋转变换举例[x]fcos9-sin0ly5=Isin9cos9P=R(e)*P(3)变比■变比变换Wfsx00]举例P=S(sx3sy)*P注意：上述三种都是针对坐标原点和X/Y轴方向的。2.复合变换(1)连续平移是可加的■平移变换举例1°lx+lx1P=o1ty+ty1*P001（2）连续旋转是可加的（3）连续缩放操作是可乘的前三个基本变换是针对原点和X，Y轴的。（4）通用基准点变换5.3.4通用基准点变换■Solution■平移使基准点移动到坐标原点(T)■针对原点做指定变换(M)■反向平移使基准点回到原始位置(Tp■ExamplesExample

6、l针对固定点变比10xfSx00o1Yf■0sy0■001J0010・Xf1-yf01GXXXX10XffCOS0・sin0001Yf■sin0cos00■001001■yExample2针对固定点旋转0・Xf1-Yt01yXy■X(Xf,yf)o(5)通用方向变换5.3.5通用方向变换■Solution■旋转对象使任意方向与坐标轴方向重合■针对坐标轴方向做指定变换■反向旋转使任意方向回到原方向■ExampleExamplercos-45一sin-45Sin-45cos-4500S1yAS1=1,S2=21Xcos45-sin45sin45cos45000011X3/

7、21/2M=1/23/2X，011(T，03/221/2^P，=M*0011—01/223/211111111z3.2D其他变换（1）对称（反射）关于X、Y、坐标原点、y=x、y=-x（2）错切(1,1)SHx=2(3⑴举例(1,1)SHy=200100仁5.4.2shearing错切(X/Y方向的拉伸)1SHx04.2D观察窗口到视区的变换窗口・＞视口变换y■窗口W4•W3（Xw^w）W1W2Xy-视口V4•(xv,yv)V3V1V2X保持视口与窗口中的对象具有同样的相对位置，必须满足（Xw-WJ/（W2・W〔）=（Xv・V〔）/（V2・V〔）（Y