1計算機圖形學基礎主講教師：向華萍

QQ：759888170辦公室：創(chuàng)新大樓405軟件理論教研室2課程內容緒論計算機圖形設備交互式技術幾何造型技術基本圖形生成算法*二維圖形變換及二維觀察*三維圖形變換及三維觀察*OpenGL圖形編程3主要參考書目孫家廣，計算機圖形學（第三版），清華大學出版社，1999。DonaldHearn,M.PaulineBaker著,

蔡士杰等譯，計算機圖形學（第三版），電子工業(yè)出版社，2005。DaveShreiner等著，鄧鄭祥譯，OpenGL編程指南（第四版），人民郵電出版社，2005?？傇u成績構成

總評成績由學習過程中的各項考核指標綜合評定。上課考勤，20%平時作業(yè)及平時表現，20%上機，30%小測驗，30%

關于考勤：

曠課一次-5，遲到、早退、每次-2，請假次數多者酌情扣分，扣完為止。

缺勤3次及以上，取消考試(測試)資格記住5第一章緒論計算機圖形學的概念計算機圖形學研究的對象計算機圖形學的應用計算機圖形學的研究動態(tài)61.1計算機圖形學的概念計算機圖形學（CG，ComputerGraphics）是研究怎樣利用計算機來顯示、生成和處理圖形的原理、方法和技術的一門學科。Computergraphicsistheartorscienceofproducinggraphicalimageswiththeaidofcomputer.7能夠在人的視覺系統(tǒng)中形成視覺印象的客觀對象都稱為圖形。計算機圖形學研究的對象通常的圖形幾何圖形、圖片圖像、圖形實體方程、函數8圖形的要素：幾何要素和非幾何要素。計算機圖形學中所研究的圖形從客觀世界物體中抽象出來的帶有顏色及形狀信息的圖和形。計算機圖形學研究的對象9點陣法是用具有顏色信息的點陣來表示圖形的一種方法，它強調圖形由哪些點組成，并具有什么灰度或色彩。參數法是以計算機中所記錄圖形的形狀參數與屬性參數來表示圖形的一種方法。通常把參數法描述的圖形叫做圖形（Graphics）把點陣法描述的圖形叫做圖象（Image）圖形的表示與計算機圖形學相關的學科10數字圖像數據模型圖像生成（計算機圖形學）模型（特征）提?。ㄓ嬎銠C視覺，模式識別）模型變換（計算幾何）圖像變換（圖像處理）

發(fā)展特點:交叉、界線模糊、相互滲透11計算機圖形學（CG）試圖從非圖象形式的數據描述來生成（逼真的）圖象。數字圖象處理(DigitalImageProcessing)旨在對圖象進行各種加工以改善圖象的視覺效果。計算機視覺(ComputerVision)是研究用計算機來模擬生物外顯或宏觀視覺功能的科學和技術。與計算機圖形學相關的學科12計算機圖形學的確立圖形硬件的發(fā)展圖形軟件的發(fā)展1.2計算機圖形學的發(fā)展13醞釀期（50年代）

1950年，美國麻省理工學院（MIT）的旋風1號(WhirlwindI)計算機配備了陰極射線管(CRT)來顯示一些簡單的圖形。計算機圖形學的確立14計算機圖形學的確立萌芽期（60年代）

1962年，美國MIT林肯實驗室的Ivan.E.Sutherland發(fā)表了一篇題為“Sketchpad：一個人——機通信的圖形系統(tǒng)”的博士論文，其中首次使用了“ComputerGraphics”。15計算機圖形學的確立

發(fā)展期（70年代）計算機圖形處理技術進入實用化階段；區(qū)域填充、裁剪、消隱等基本圖形概念及算法；真實感圖形學和實體造型技術；16計算壘機圖掠形學朽的確雙立普及寄期（80年代得）出現種了帶旦有光傭柵圖自形顯弓示器誤的個副人計除算機紀和工領作站醒。光線版跟蹤導算法愉和輻篇射度好算法籠的提寒出，旋標志錦著計蘋算機孫真實輪感圖炒形學情的算橡法已階經日描漸成匙熟。提高億增強晃期（90年代地）標準束化、顛集成考化、題智能調化方尚向發(fā)預展。17圖形船顯示否設備60縱年代優(yōu)中期櫻，隨口機掃危描的黎顯示寧器；60纖年代避后期弟，存踩儲管盈式顯集示器培；70段年代故中期老，光腎柵掃長描的弟圖形桿顯示立器。目前缸正向牧著小捉型化沖、低攤電壓伙、數割字化深方向騎發(fā)展確。圖形紙硬件拳的發(fā)繩展圖形侮硬拷加貝設笛備打印減機繪圖徒儀圖形址輸入頭設備二維朗圖形王輸入脂設備三維堪圖形租輸入球設備19圖形可軟件攝的發(fā)唐展開放盞式、持高效唐率、湖標準溉化、旗集成噴化、親智能內化、掙學科銹交叉箱。圖形丙軟件華標準與設翅備無粱關、蜘與應離用無沫關、錘具有門較高姻性能挎。圖形節(jié)軟件鴨的發(fā)題展及狡軟件泳標準捏的形諷成近二襲十年蕉中，恢國際鳳標準逢化組踐織IS啟O已經玻批準歪和正件在討黎論的體與計欠算機敘圖形勞有關距的標掠準有利：GK語S、序GK成S-筆3D雜、P疲HI矩GS餡、C彎GM說、C哲GI麗、I鄰GE克S、緊ST凳EP。事實迷標準SG蓄I的Op遭en液GL奔，微軟俘的Di赴re次ct鍵X途，A渠do每be的Po嗎st購sc澆ri膛pt等。圖形攝軟件檢的發(fā)螞展及援軟件險標準賓的形有成211.承3計算踐機圖旬形學棚的應霸用計算狠機輔萍助設滑計與能制造（CA佩D/遣CA昂M）CA已D通過亦交互咐式的霞圖形鑒設備慶對部薦件進旗行設漂計和膊描述乖，產醒生工薦程略失圖（似線框劃圖）門或者尋更接悅近實惰際物桃體的美透視叉圖等午，通某過迅貿速地臭將各設種修翼改信辣息進儉行組左合，餅用戶貫可以饅自由雪、靈魔活地貿對圖頌形進霸行實肥驗性西改動余和形悔體顯醫(yī)示。CA芳M技術短在各貝種工管業(yè)制跌造業(yè)記中得家到廣喊泛的施應用和。奧迪百效果蒙圖和叔線框射圖23計算隙機圖卵形學忘的應商用計算但機輔猜助繪爸圖圖形苦、圖繭表和棗模型寧圖等洗的繪亞制；商務撇事務惑領域展分析躺財政典、數注學和奪經濟翼等方舞面數費據。24計算壯機圖第形學啄的應顫用計算茫機輔掠助教捆學計算冬機圖運形顯搖示與臘處理略技術梁已廣砍泛地躺應用聽于計噸算機烏輔助句教學講系統(tǒng)鋪中，要它可狹以使賺教學衫過程能，特膝別是衡基礎冊學科翼的教休學過頃程形災象、搭直觀田和生乳動。25計算煮機圖丘形學安的應厲用辦公坡自動刷化和錢電子塵出版必技術圖形獅顯示泄技術到在辦座公自宿動化括和事歸務處搞理中陰的應牛用，同有助代于數糟據及叔其相甲互關到系的登有效委表達發(fā)，因諸而有蔑利于繭人們罪進行殺正確零的決完策；圖文撈并茂騾的電掏子排膨版系放統(tǒng)代威替了鐮傳統(tǒng)臣的鉛張字排供版，未這是亮印刷宗史上漿的一蚊次革纏命。26計算景機圖趨形學灶的應施用計算江機藝負術計算榨機圖塌形技售術已廣廣泛病應用肥于各爛種圖團案、敏花紋媽、工課藝外絨形及嘴傳統(tǒng)笨的油謎畫、往中國印國畫串和書崖法等悉藝術瘦品的慌制作新，為顧創(chuàng)作圓藝術奸和商挎品藝伯術提牛供了瞎更為逐廣闊誦的空玩間。27計算長機圖肢形學村的應妙用工業(yè)燭控制釣及交賽通在過昏程控賴制中得，用志戶利催用計賽算機魚圖形伯處理旦和顯哈示技誕術實楚現與拐其控精制或華管理白對象雖間的蜜相互段作用米；用于譽石油匆化工默、金繳屬冶刷煉過書程中繭的監(jiān)晝視和誘控制距；鐵路獵系統(tǒng)逃和公干路系傾統(tǒng)的鉛管制沈與監(jiān)探視。28計算依機圖理形學傲的應觀用醫(yī)療扣衛(wèi)生顯示纖病歷昏，顯申示各設種藥凳物的駛劑量冠、性否能；對某茅種病雄的治碰愈率來作統(tǒng)含計分啄析；醫(yī)學際圖像搬處理說技術濃；計算疾機輔打助手誤術（Co伴mp比ut腐er者-A輔id銹ed劇S相ur霧ge烘ry）。29計算搏機圖紫形學頌的應銜用圖形熄用戶等界面（GU季I,迎G阿ra蘋ph學ic膛al村U劉se斗r峽In銅te搬rf譜ac寒e）介于隱人與示計算句機之繞間，蒸人與杏機器捎的通駛信。人機太界面檢（HC槐I）：仗軟件舌＋硬閣件典型材的圖廁形用點戶界溫面包洲含一郵個窗佩口管漏理程場序、稿菜單邊顯示普和圖錘符等釋。30計算獎機圖胖形學山的研吹究動訊態(tài)計算脂機動妨畫：頑計算蓬機動凱畫是罷指用個程序局生成污一系鼓列的謝景物靜畫面污，其沒中當察前幀葵畫面罰是對囑前一更幀畫鑰面的聞部分射修改覆。31剛體屋動畫變形凡動畫基于洽物理痛的動左畫（蛇運動乞動畫違）粒子留動畫關節(jié)至動畫行為條動畫計算售機動滔畫的冰分類32計算褲機圖廣形學答的研端究動粘態(tài)地理制信息挎系統(tǒng)地理設信息崇系統(tǒng)（GI專S，Ge使og偷ra燒ph笨ic泡I來nf痛or耽ma治ti佛on培S宿ys嶄te舅m）是一譜種用鑰于采組集、者模擬布、處隆理、體檢索錯、分荷析和六表達棟地理隨空間惹數據公的計鑼算機夜信息燃系統(tǒng)撒，是卵社會短經濟叢與環(huán)棟境保采護協(xié)兔同持扇續(xù)發(fā)沙展中碰，信裕息集臟成和北分析啄的先月進工懷具。33計算隸機圖映形學壓的研刷究動微態(tài)人機伏交互人機緩交互例學（Hu廚ma以n-蒸Co抓mp寺ut渣er腔I番nt遙er鴿fa括ce）是疲一門關語于設恭計、項評估湯和執(zhí)泊行交景互式拖計算區(qū)機系嘩統(tǒng)以鏈及研殿究由烏此而牛發(fā)生螞的相位關現謎象的挖學科貪。它豬是伴沈隨著玩計算羅機的弦出現您而出終現，灑伴隨恒著計江算機訂技術曲發(fā)展廢而發(fā)全展的疏。34計算謙機圖榮形學候的研橫究動弊態(tài)真實拍感圖沾形顯蘭示真實解感圖朱形的山生成各：場景困造型紗→取景窩變換城→視域濤裁剪治→消除聚隱藏猴面→可見幫面光典亮度揭計算35計算涼機圖你形學球的研射究動蠢態(tài)虛擬膚現實（Vi饅rt京ua舅l寒re令al肅it杰y）由計深算機那生成庸的一抗個實隔時三勢維空府間。嚷用戶娘在其仿間可疑以“袖自由年”地歷運動具，隨涂意觀孤察周旦圍的色景物霞，并萬可以醬通過惑一些脫特殊等的設量備與羨虛擬竹物體代進行魄交互誰操作坡，使禾用戶詠產生擺一種攪身臨踩其境趕的感安覺。36沉浸（Im蔽me鬧rs刮io烤n）：胸全方曲位投灰入，啦使用雜戶產擾生身淘臨其萌景的懼感覺嗚。交互嫩（In婦te政ra病ct暑io束n）：賊響應奴用戶扒的各避種輸