图形学

不知道

CG技术的实现需要利用计算机软件和硬件设备。目前，市面上有许多专业的CG软件，如Maya、3ds Max、Blender等，它们提供了各种工具和功能，可用于建模、动画、渲染等操作。同时，硬件设备的发展也为CG技术的实现提供了更好的条件，如高性能显卡、多核处理器等。CG，全称为Computer Graphics，即计算机图形学，是利用计算机来生成、处理、显示、存储、传输和交互各种图像的学科。它是计算机科学、数学、物理学、工程学、心理学等多个学科交叉融合的产物，具有广泛的应用领域。CG技术的应用非常广泛，其中最为人熟知的莫过于电影和游戏。在电影中，CG技术可以用于制作各种特效场景和角色，如《阿凡达》中的植物和生物，以及《变形金刚》中的机器人。在游戏中，CG技术可以实现逼真的场景和角色，为玩家带来更加沉浸式的游戏体验。CG技术是计算机图形学中的一个重要分支，它主要涉及图像的生成和处理。通过CG技术，可以实现各种复杂的图像效果，如3D模型、动态特效、虚拟现实等。在电影、游戏、广告、建筑、医学等领域都有广泛的应用。除了电影和游戏，CG技术还应用于建筑、医学、教育等领域。在建筑中，CG技术可以用于建筑设计和演示，帮助建筑师和客户更好地理解设计方案。在医学中，CG技术可以用于模拟人体结构和功能，帮助医生进行手术模拟和治疗规划。在教育中，CG技术可以用于制作教学视频和交互式课件，帮助学生更好地理解和掌握知识。

计算机图形学要用Adobe Illustrator这个软件。Adobe Illustrator是一种应用于出版、多媒体和在线图像的工业标准矢量插画的软件，作为一款非常好的图片处理工具，Adobe Illustrator广泛应用于印刷出版、海报书籍排版、专业插画、多媒体图像处理和互联网页面的制作等，也可以为线稿提供较高的精度和控制，适合生产任何小型设计到大型的复杂项目。随着Illustrator软件功能的日益强大，这个软件对电脑系统和配置的要求也日渐提高。因特尔奔腾四处理器，AMD速龙64处理器。Windows10。64位操作系统需要2GB内存。2GB可用硬盘空间用于安装。1024*768屏幕，16位显示卡。软件使用时需要激活。

计算机图形学主要研究的是模型在三维空间中的数学表达，如投影矩阵之类的，很理论纯数学。而图像处理是一种应用类的学科，需要简单的工科基础。模式识别和图像处理有较大的重合，模式识别主要解决的问题是识别和分类两种模式。可以说图像处理的目的就是为了更好的模式识别。而人工智能就更高级了，让机器能做到人能做到的事情，比如前面三个学科的共同作用就能形成人工智能中的机器视觉。

这位朋友，您好！Computer Graphics 简称为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栅格形式的科学.图形通常由点 线 面 体等几何元素和灰度 色彩 线形 线宽等非几何属性组成,它可以分成两类:一类是几何要求在构图中具有突出作用的图形,如等高线地图等, 一类是非几何要求在构图中具有突出作用的图形,如明暗图 真实感图形等,如真想用心学的话,去买一本这方面的书,好好研究吧,刚开始学会有点难,但不要放弃喔,熟练的掌握了其软件功能应用就非常的得心应手了,要加油喔!希望以上回答能够帮助到您，祝好~！

像素点是构成影像的最小单位

对不一样的人难度不一样 应该还可以吧

屏幕的发光点的是表示屏幕显示纯色的一个点；像素是点的单位，一个像素代表一个纯色点，他与显示输出没有关系，他是数据；分辨率就是当前画面有多少像素点的集合满意请采纳~

简单地说，图形学主要是研究如何用电脑来显示和模拟人所观察到的东西的学科。只要我们还需要用电脑来做显示，那么一定会有用得到图形学的地方。在就业方面，国内主要是游戏公司对图形学有需求，还有跨国公司在国内的分支机构，比如Autodesk，AMD，NVidia，微软亚州研究院（个人以为国内图形学最牛的人都在微软）等。国外就多了，除了游戏业，电影工业就是图形学大户，此外，和设计相关的产业（即CAD）是需求图形学的经典行业。 另外，其实可以预见的是，国内的这些产业虽然现在对图形学的需求不大，但若要赶上国外，那大量招收图形学的人才是必须的。在科研方面，总的来说，如果从科研论文的数量上来看，做图形学的人不是很多（和计算机视觉，机器学习比，其它的我也不太了解）。但图形学与其它计算机学科相比，有一个巨大的优势就是，你做的东西的好坏都是可以直接用眼睛来判断的，不需要很多数据和图表什么的，所以不会很枯燥。以下是我对图形学研究方向的分类：1、真实感绘制。研究如何又快又好地绘制和真实世界一样的画面。在以前，现在和将来都是图形学的一个研究重点。2、非真实感绘制。研究如何像人类艺术家那样绘制不真实的画面。比如水彩画、铅笔画、蜡笔画等等的绘制。3、真实物理模拟。研究如何模拟物理现象，比如流水，火焰等等。4、人体运动。研究如何捕捉、编辑和应用人体运动数据，如何模拟人体运动（比如当人被一个外物撞击时的动作反应，再比如一群人的群体运动模拟），如何绘制人体运动。5、计算机照相术（Computational Photography）。我不是很了解，建议用这个词搜索一下。6、人机交互。主要研究如何更方便地用计算机来进行三维建模。7、计算机声音模拟。研究如何用计算机来生成真实的声音，比如两个金属碰撞的声音，复杂环境中经过反射的声音。还有一个相关领域和音乐有关，研究如何根据一段音乐自动生成舞蹈什么的。8、计算几何。这是一个非常理论而且经典的研究方向，和数学中的几何学非常相关，研究的算法是其它图形学研究方向的基础，比如曲线曲面的表达、绘制和编辑等。按照我的理解（可能有点不准确），数学的几何学用所表达的几何概念都是连续的，而计算几何都是离散的，要把数学的几何学理论应用到图形学算法中，必须要将这些算法离散化，这一步很重要，而且也不简单。最近这个方向的研究的一个热点是几何图形的查询，比如研究如何google三维模型。9、图形硬件。研究如何设计对图形学算法进行加速的硬件。图形学所研究的一部分内容，采用了许多机器学习的方法，比如和人体运动，非真实感绘制相关的研究领域，这和数据挖掘还是有一定的相似性的，所以如果你选择图形学的话，还是能接触许多和数据挖掘类似的算法的。

对对

function DDA(x1,y1,x2,y2,color)length =abs(x2-x1); if abs(y2-y1)>length length=abs(y2-y1); end dx=(x2-x1)/length; dy=(y2-y1)/length; x=x1+0.5*sign(dx); y=y1+0.5*sign(dy); hold on for i=1:lengthplot(round(x),round(y),"Color",color) x=x+dx; y=y+dy; end hold offend

《计算机图形学》电子工业出版社 翻译版本

多练习！！

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。 计算机图形学 - 编程语言

计算机图形学，我给个通俗的理解：是关于怎么把二维三维数据显示在屏幕上，以及运算这些图形数据的技术。计算机图形学对于设计学科的主要意义，就是它的产物之一：计算机辅助设计技术。CAD(Computer Aided Design)所以我大概可以把你问的问题等同于：CAD技术对于设计类的工作有哪些主要作用~（本人是做汽车造型设计的，对建筑设计了解有限，不过大学时学过那么一下，如不慎误解，勿喷）首先设计工作（建筑、汽车等）都有一个大致的流程，除去立项、调研之类的步骤，设计这一块，可以简单地分成[前期概念设计阶段]，[和合理化的阶段]。目前在这两个阶段中,计算机图形学的辅助，或者说CAD，对于设计工作有非常重要的作用。前期概念阶段：这个阶段的工作重心是探讨形式或功能上的多种可能性，设计方法里面就包括了通过多种手段切入来探讨可能性，CAD就提供了一种很好的切入方式。因为通过快速建模，你可以很快地验证你的想法在三维空间上实施的可能性，尤其是对于曲面造型的探讨，很难用手工精准的画出来。一种方法有它的便利性，也有局限性，一方面受限于设计师的软件水平，一方面是曲面生成的方式，polygon建模的软件跟捏泥巴差不多，自由，不精准，nurbs曲面建模的软件精准，但需要更好的空间想象力。CAD软件的另一好处是虚拟现实，数字模型可以被赋予各种材质纹理，放置于虚拟环境，做成接近真实的影像，以帮助设计师最大程度地精准判断。另外，我推荐一个网站NCF参数化建筑论坛 ，大学时有一段时间研究过grasshopper，是基于rhino的参数化设计插件，挺好玩的。楼主如果是新手，这应该能帮你理解不少，楼主如果是老手，当我没说。楼主如果对建筑设计有了解，一定对扎哈不陌生，她的作品充分考虑了形式感，很大程度保留了概念设计阶段的产物。这样的曲面造型，验证它的功能可行性，保证工程精准地实施，不像方块那么好计算，就非常需要CAD软件对三维图形数据的处理和分析，而且即便是方块，CAD也提供了更为便捷的方式帮助工程师设计师分析。但设计修改(永远)不会是一次性的，设计师和工程师通常会有N多次的“协商”，最后一起探讨出修改方案，其中可能会借助CNC或3D打印做出验证模型。以汽车为例，还会有手工的油泥模型，手工完成的油泥模型经扫描生成三维数据，验证，修改方案，再铣出油泥模型，再修改的这种迭代的过程，已经离不开计算机图形学的辅助了。

三个点可以确定一个面

简单的来说，数字图像处理是利用现有的图像生成或处理软件作图，如常用的coreldraw、autocad、3dMax、ps等做出图形或图纸；计算机图形学是从图形的矢量图或位图两种种类出发，利用编程技术，研究对图形的生成、压缩存储、识别、合成、软件开发等基础工作。如汽车牌号识别、人脸识别等。计算机视觉是研究让计算机模拟人的视觉系统读取反馈信息的多学科集成，其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学，神经生理学和认知科学等。这个简单的说不了了，例如无人驾驶汽车。

不难。计算机图形学涉及的算法概念很简单，其中涉及到一些高中水平的三角学，也有一些基本的线性代数，都是高中学习过的，不难。

道、全

基本图形元素的生成算法、图形几何变换、图形显示、交互输入、几何模型建立、彩色真实感图形的生成、三维动画方法等。

记录图像的方式包括两种：一种是通过 数学方法 记录图像,即矢量图；一种是用象素点阵方法记录,即位图.位图和矢量图是计算机图形中的两大概念；位图，也叫做点阵图，删格图象，像素图，简单的说，就是最小单位由象素构成的图，缩放会失真。矢量图又叫向量图,是用一系列计算机指令来描述和记录一幅图,一幅图可以解为一系列由点、线、面等到组成的子图,简单的说，就是缩放不失真的图像格式。。无论显示画面是大还是小，画面上的对象对应的算法是不变的，所以，即使对画面进行倍数相当大的缩放，其显示效果仍然相同[不失真。至于二者的联系，我觉得位图应该包含有矢量图。

经过变换之后,不管是正交投影还是透视投影,都被变换成[-1,1]的立方体,接下来就是要绘制在屏幕上,叫做光栅化 1.相机的可视面,宽高,可以得到长宽比 2.FOV(field of view视场角),根据垂直可视角度fovY和长宽比可以得到水平可视角度fovX 1.右边是视椎的近平面,点(1,t,n)与z轴的夹角是fovY/2 2.t是z的值,b是-t,近平面的高就是2t,r就是x的值,l是-r,近平面的宽就是2r 3.于是可以得到右边两个等式 1.左下角是原点,每个像素用(x,y)整数表示,图中蓝色像素是(2,1) 2.像素的宽高是1,像素的中心是(x+0.5,y+0.5) 3.屏幕的范围是从(0,0)到(width,height) 1.忽略z,实质还是一次平移加一次缩放 2.因为MVP得到的是中心在原点,所以要先平移,让左下角位于原点,然后把x和y拉伸到屏幕的大小 不管是二维还是三维,图形都可以分解成一定数量的三角形 1.实质就是判断点否在三角形内 2.定义一个函数inside(tri,x,y)来输出是否在三角形内,然后遍历整个屏幕中的像素 1.利用向量的叉乘,p2p0 x p2q,p0p1 x p0q,p1p2 x p1q三个结果如果是同号的,则在三角形内,否则在三角形外 在边缘上的点再不同情况下可以算也可以不算. 1.将三角形包围在内的矩形叫做bounding box 2.p1,p2,p3中取maxX和maxY,就得到一个优化后的bounding box,可以提高效率,除此之外还有很多优化方案 三角形光栅化之后,由于像素点本事有大小,因此就会产生锯齿(Aliasing) 锯齿产生的原因是采样率的问题,采样的概念在图片,视频.音频中通用,低采样率可以降低质量,加快处理速度,但是会产生走样(Artifacts),锯齿便是其中一种情况. 显示器会在刷新的时候隔行刷新,例如第一帧刷新奇数行第二帧刷新偶数行,以此提高效率,但是会在一定程度上造成走样,或者叫做瑕疵. 上图中叫做摩尔纹,是采样的时候,为了降低质量去除奇数行或者偶数行像素产生的. 信号变换的太快以至于采样的速度很不上,就造成了Artifacts 先对场景,或者说信号进行模糊(滤波)处理,然后再采样,可以在一定程度上反走样 注意如果先采样,再做模糊是达不到效果的 图二中: 同样的采样频率,信号频率越快,就越会走样,上面的根据采样可以大概的还原出信号函数,但是下面的已经完全不能还原了 图三中: 在蓝色函数中进行采样,采样之后还原,还原出来的是显然只能是黑色函数,和原本的蓝色已经差的太远;也可以理解成,用同样的采样频率去采样两种频率的信号,结果却完全相同 傅里叶变换可以把时域变成频域: 1.左边的图像,叫做时域,右边的图叫做频域,是左边的图经过傅里叶变换生成的 2.右边图像的信息由亮度在不同的位置表示出来,外围的是高频,中心的是低频 3.水平和数值的十字高亮,是因为图片不是重复信号,没有时间信息,因此处理的时候会把图片进行平铺,一张接一张,当图像切换边界的时候,会产生剧烈的变化,从高频到低频全部都产生了变化,就出现了十字高亮 去除低频信息: 1.将右边的中心低频信息抹去,逆傅里叶变换,从右向左重新生成图片,叫做高通滤波,也就是只有高频信息可以通过 2.由此可见,只剩下边缘,或者说边界,就是颜色和纹理等等细节发生剧烈变化的时候,就对应着高频的信息. 去除高频信息: 1.低通滤波,图像的边界已经看不到了,只剩下色块表示的低频信息 选择性的去除不同的频率区域: 1.产生不同的效果,图一去除了最低频的色块和高频的边缘,图二去除了大量低频的色块,和高频的信息,通过这种控制,可以得到不同程度的细节信息 卷积Convolution: 1.首先是一个一维的信号,方便理解 2.然后是一个过滤器,过滤器从左向右移动,每次移动一个单位,移动之后计算过滤器中心对应的信号值,计算加权平均值,然后写入采样,最终得到一个采样结果 3.卷积就是模糊操作 1.把信号(图)用滤波器做卷积(图变成另一张) 2.上一步等效于,把图通过傅里叶变换,生成频域,再把滤波器也傅里叶变换,两者相乘,最后再逆傅里叶变换,就得到了和1相同的另一张图 低通滤波器: 1.每个像素周围八个像素都乘1,再加起来,然后除上9 2.这个box越大,图像越模糊,如果是最小的box,则相当于没做滤波,图像就没变化 3.上图两个盒子,是时域图像,也就是黑白色块,右边频域图MSAA抗锯齿: 把一个像素点细分成4个,甚至16个,通过三角形覆盖的点个数,取一个百分比,占三个就是75%,占一个就是25% FXAA:采样生成图片之后,通过图像处理,把锯齿给替换掉,效率很高 TAA:把MSAA的样本分布在时间上,复用前面帧的处理 DLSS:深度学习超采样(超分辨率),50x50的图片放到200x200需要补充像素,因此功能就是放大图片 后画的东西会覆盖先画的东西,计算机绘制沿用画家算法的时候也是这么做的,远近或者说遮挡关系,叫做深度关系 一种互相遮挡的情况,画家算法无法解决这种场景. 深度缓存算法: 1.前面说到三个互相遮挡的三角形,无法确定深度关系,所以换个角度,去确定每个像素的深度,生成渲染后的图片的同时,也生成一张用于保存每个像素深度信息的图 1.左边是渲染后图 2.右边是深度图,离相机越近的点,颜色越黑 3.假设首先只有地板,地板的深度图是近黑远白,现在添加一个图中的镂空立方体进去,像素点a原本显示的地板有一个深度x,现在点a也同时处在立方体上,立方体给了a另一个深度y,根据x和y就可以决定地板和立方体的遮挡关系 1.首先将场景分解成一定数量的三角形 2.将三角形全部光栅化 3.一开始所有的像素深度缓存值是无限大,也就是最远,遍历所有三角形的所有像素,然后和深度图的所有像素点对比,如果深度比像素存储的深度要小,说明应该要覆盖原来的像素,就把深度重新写到这个像素中. 4.这个算法与顺序无关,也没有做排序,只是在记录一个最小值,大的值不做任何处理,因此复杂度仅为O(n) 1.R代表无限大 2.5比R小,则重新写入 3.加入第二个三角形,跟R和5相比,比5大要被原来的三角形遮挡,比5小的会遮挡原来的三角形 4.这两个三角形插入到了一起,互相遮挡一部分

图形学属于数学专业。一、什么是计算机图形学？计算机图形学（Computer Graphics，简称CG）的内容比较丰富，与很多学科都有交叉，因此作者认为是无法严格定义的。计算机图形学是一种使用数据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。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。虽然通常认为CG是指三维图形的处理，事实上也包括了二维图形及图像的处理。狭义地理解，计算机图形学是数字图像处理或计算机视觉的逆过程：计算机图形学是用计算机来画图像的学科，数字图像处理是把外界获得的图像用计算机进行处理的学科，计算机视觉是根据获取的图像来理解和识别其中的物体的三维信息及其他信息。注意，这些都是不确切的定义，实际上，计算机图形学、数字图像处理与计算机视觉在很多地方的区别不是非常清晰，很多概念是相通的，而且随着研究的深入，这些学科方向不断的交叉融入，形成一个更大的学科方向，可称之为“可视计算”（Visual Computing）。这是后话，此处不详述。二、计算机图形学的主要内容在学科开创之初，计算机图形学要解决的是如何在计算机中表示三维几何图形，以及如何利用计算机进行图形的生成、处理和显示的相关原理与算法，产生令人赏心悦目的真实感图像。这是狭义的计算机图形学的范畴。随着近40年的发展，计算机图形学的内容已经远远不止这些了。广义的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，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。

是opengl里对Int的重定义。这个是gl.h里的typedef int GLint;

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.图形：计算机图形学的研究对象能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等构成图形的要素几何要素：刻画形状的点、线、面、体等几何要素非几何要素：反映物体表面属性或材质的灰度颜色等非几何要素ps:载自我们老师的课件：）

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不低。计算机图形学工程师的全国平均薪资在3万至5万，属于高收入人群，工资不低了。计算机图形学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。

计算机图形学是Ivan Sutherland于1962年提出的

X4500显卡十垃圾性能仅相于十前远古文物级独立显卡种集显卡用聊聊、网、看看低清或普清电影、办办公凑合着用做图形或者设计或者游戏或者超高清电影免吧

计算机图形学的发展 1963年，伊凡u2022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。至今已有三十多年的历史。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。近年来， 计算机图形学在如下几方面有了长足的进展： 1、智能CAD CAD 的发展也显现出智能化的趋势，就目前流行的大多数CAD 软件来看，主要功能是支持产品的后续阶段一一工程图的绘制和输出，产品设计功能相对薄弱， 利用AutoCAD 最常用的功能还是交互式绘图，如果要想进行产品设计， 最基本的是要其中的AutoLisp语言编写程序，有时还要用其他高级语言协助编写，很不方便。而新一代的智能CAD 系统可以实现从概念设计到结构设计的全过程。例如，德国西门子公司开发的Sigraph Design软件可以实现如下功能：① 从一开始就可以用计算机设计草图，不必耗时费力的输入精确的坐标点，能随心所欲的修改，一旦结构确定，给出正确的尺寸即得到满意的图纸；② 这个软件中具有关系数据结构， 当你改变图纸的局部，相关部分自动变化，在一个视图上的修改，其他视图自动修改，甚至改变一个零件图，相关的其它零件图以及装配图的相关部分自动修改：③ 在各个专业领域中，有一些常用件和标准件， 因此，希望有一个参数化图库。而Sigraph不用编程只需画一遍图就能建成自己的图库；④Sigraph还可以实现产品设计的动态模拟用于观察设计的装置在实际运行中是否合理等等。智能CAD的另一个领域是工程图纸的自动输入与智能识别，随着CAD技术的迅速推广应用，各个工厂、设计院都需将成千上万张长期积累下来的设计图纸快速而准确输入计算机，作为新产品开发的技术资料。多年来，CAD 中普遍采用的图形输入方法是图形数字化仪交互输入和鼠标加键盘的交互输入方法．很难适应工程界大量图纸输入的迫切需要。因此， 基于光电扫描仪的图纸自动输入方法已成为国内外CAD工作者的努力探索的新课题。但由于工程图的智能识别涉及到计算机的硬件、计算机图形学、模式识别及人工智能等高新技术内容，使得研究工作的难点较大。工程图的自动输入与智能识别是两个密不可分的过程，用扫描仪将手绘图纸输入到计算机后，形成的是点阵图象． CAD 中只能对矢量图形进行编辑， 这就要求将点阵图象转化成矢量图形．而这些工作都让计算机自动完成．这就带来了许多的问题．如① 图象的智能识别；② 字符的提取与识别；③ 图形拓扑结构的建立与图形的理解；④实用化的后处理方法等等。国家自然科学基金会和863计划基金都在支持这方面的研究， 国内外已有一些这方面的软件付诸实用，如美国的RVmaster，德国的VPmax， 以及清华大学，东北大学的产品等。但效果都不很理想．还未能达到人们企盼的效果。 2 计算机美术与设计 2．1 计算机美术的发展 1952年．美国的Ben ．Laposke用模拟计算机做的波型图《电子抽象画》预示着电脑美术的开始(比计算机图形学的正式确立还要早)。计算机美术的发展可分为三个阶段： (1)早期探索阶段(1952 1968年)主创人员大部分为科学家和工程师，作品以平面几何图形为主。1963年美国《计算机与自动化》杂志开始举办年度“计算机美术比赛”。 代表作品：1960年Wiuiam Ferrter为波音公司制作的人体工程学实验动态模拟．模拟飞行员在飞机中各种情况；1963年Kenneth Know Iton的打印机作品《裸体》。1967年日本GTG小组的《回到方块》。 (2)中期应用阶段(1968年～1983年)以1968年伦敦第一次世界计算机美术大展一“控制论珍宝 (Cybernehic Serendipity1为标志，进入世界性研究与应用阶段；计算机与计算机图形技术逐步成熟， 一些大学开始设置相关课题， 出现了一些CAD应用系统和成果， 三维造型系统产生并逐渐完善。代表作品：1983年美国IBM 研究所Richerd Voss设计出分形山(可到网站“分形频道hrtp：ttfracta1．126．tom 中查找有关“分形”的知识) (3)应用与普及阶段(1984年～现在)以微机和工作站为平台的个人计算机图形系统逐渐走向成熟， 大批商业性美术(设计)软件面市； 以苹果公司的MAC 机和图形化系统软件为代表的桌面创意系统被广泛接受，CAD成为美术设计领域的重要组成部分。代表作品：1990年Jefrey Shaw的交互图形作品“易读的城市f The legible city) 。 2．2 计算机设计学(Computer Des i gn i cs) 包括三个方面：环境设计(建筑、汽车)、视觉传达设计(包装)、产品设计。 CAD对艺术的介入，分三个应用层次： (1)计算机图形作为系统设计手段的一种强化和替代； 效果是这个层次的核心(高精度、高速度、高存储)。 (2)计算机图形作为新的表现形式和新的形象资源。 (3)计算机图形作为一种设计方法和观念。 3 计算机动画艺术 3．1 历史的回顾 计算机动画技术的发展是和许多其它学科的发展密切相关的。计算机图形学、计算机绘画、计算机音乐、计算机辅助设计、电影技术、电视技术、计算机软件和硬件技术等众多学科的最新成果都对计算机动画技术的研究和发展起着十分重要的推动作用50年代到60年代之间，大部分的计算机绘画艺术作品都是在打印机和绘图仪上产生的。一直到60年代后期，才出现利用计算机显示点阵的特性，通过精心地设计图案来进行计算机艺术创造的活动。 70年代开始．计算机艺术走向繁荣和成熟 1973 年，在东京索尼公司举办了“首 届国际计算机艺术展览会”80年代至今，计算机艺术的发展速度远远超出了人们的想象 在代表计算机图形研究最高水平的历届SIGGRAPH年会上，精彩的计算机艺术作品层出不穷。另外，在此期间的奥斯卡奖的获奖名单中，采用计算机特技制作电影频频上榜，大有舍我其谁的感觉。在中国，首届计算机艺术研讨会和作品展示活动于1995年在北京举行 它总结了近年来计算机艺术在中国的发展，对未来的工作起到了重要的推动作用 3．2 计算机动画在电影特技中的应用 计算机动画的一个重要应用就是制作电影特技 可以说电影特技的发展和计算机动画的发展是相互促进的。1987年由著名的计算机动画专家塔尔曼夫妇领导的MIRA 实验室制作了一部七分钟的计算机动画片《相会在蒙特利尔》 再现了国际影星玛丽莲u2022梦露的风采。1988年，美国电影《谁陷害了兔子罗杰》 (Who Framed Roger Rabbit?)中二维动画人物和真实演员的完美结合，令人膛目结舌、叹为观止 其中用了不少计算机动画处理。1991年美国电影《终结者II：世界末日》展现了奇妙的计算机技术。此外，还有《侏罗纪公园》(Jurassic Park)、《狮子王》、《玩具总动员》(Toy Story)等。 3．3 国内情况 我国的计算机动画技术起步较晚。1990年的第11届亚洲运动会上，首次采用了计算机三维动画技术来制作有关的电视节目片头。从那时起，计算机动画技术在国内影视制作方面得到了讯速的发展， 继而以3D Studio 为代表的三维动画微机软什和以Photostyler、Photoshop等为代表的微机二维平面设计软件的普及，对我国计算机动画技术的应用起到了推波助谰的作用。 计算机动画的应用领域十分宽广 除了用来制作影视作品外， 在科学研究、视觉模拟、电子游戏、工业设计、教学训练、写真仿真、过程控制、平面绘画、建筑设计等许多方面都有重要应用，如军事战术模拟 4 科学计算可视化 科学计算的可视化是发达国家八十年代后期提出并发展起来的一门新兴技术，它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何图形及图象信息在屏幕上显示出来并进行交互处理，成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具。 1987年2月英国国家科学基金会在华盛顿召开了有关科学计算可视化的首次会议。会议一致认为“将图形和图象技术应用于科学计算是一个全新的领域” 科学家们不仅 需要分析由计算机得出的计算数据，而且需要了解在计算机过程中数据的变化。会议将这一技术定名为“科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing)”。科学计算可视化将图形生成技术图象理解技术结合在一起， 它即可理解送入计算机的图象数据．也可以从复杂的多维数据中产生图形。它涉及到下列相互独立的几个领域：计算机图形学、图象处理、计算机视觉、计算机辅助设计及交互技术等。科学计算可视按其实现的功能来分， 可以分为三个档次：(1)结果数据的后处理；(2)结果数据的实时跟踪处理及显示；(3)结果数据的实时显示及交互处理。 4．1 国外科学计算可视化现状 (1)分布式虚拟风洞 这是美国国家宇航局(Ames)研究中心的研究项目，包括连接到一台超能计算机上的两个虚拟屏幕。这一共享的分布式虚拟环境用来实现三维不稳定流场。两个人协同工作， 可在一个环境中从不同视点和观察方向同一流场数据。 (2)PHTHFINDER 这是美国国家超级计算机应用中心(NCSA)的研究项目． 是在交互分布环境下研究大气流体的软件。PHTHFINDER通过多个相联系的模型来研究暴风雨。 (3)狗心脏CT数据的动态显示 这也是NCSA的研究项目，它利用远程的并行计算资源．用体绘制技术实现CT扫描三维数据场动态显示。其具体内容是显示一个狗的心脏跳动周期的动态图像。 (4)燃烧过程动态模型的可视化 这是美国西北大学的研究项目．可以显示发生在非烧热的气体燃烧中复杂的空问瞬态图象。火焰位于两个同心圆柱之间．可燃混合气体从内圆柱注入，燃烧所生成的物质通过外圆柱送出。 (5)胚胎的可视化 依利诺大学芝加哥分校研制了一个在工作站和超级计算机上实现的可视亿应用软件。其内容是对一个七周的人类胚胎实现交互的三维显示， 是由卫生和医学国家博物馆所得到的数据重构而成的。这一项目表示了对人类形态数据实现远程访问和在网络资源中实现分布计算的可能性。最近美国还将做整个人体的可视化， 他们将两个自愿者(一男一女)做成了切片，男的被切了1780片， 厚度约1毫米，女的被切了5400片， 厚度约O．3毫米，数据量很大。概括起来有以下几点： (1)科学计算可视化技l术在美国的著名国家实验室及大学中已经从研究走向应用，应用范围涉及天体物理、生物学、气象学、空气动力学、数学、医学图象等领域。科学计算可视化的技术水平正在从后处理向实时跟踪和交互控制发展。 (2)美国在实现科学计算可视化时， 已经将超级计算机、光纤高速网、高性能工作站及虚拟环境四者结合起来，显示了这一领域技术发展的重要方向。就三维数据场的显示算法而言，当数据场分布密集而规则时(如cT扫描数据)多采用体绘制技术，这种算法效果好，但计算费时。对于数据场分布稀疏，或分布不规则的应用领域， 如天体物理、气象学多采用构造中间几何图象的方法，这种方法生成图象速度快，较易作到实时交互处理。 5 虚拟现实 “虚拟现实”(Virbual ReMity)- 词是由美国喷气推动实验室(VPL)的创始人拉尼尔(Jaron Lanier)首先提出的 在克鲁格(Myren Kruege)70年代中早期实验里．被称为 人工现实”(Artificial reality)；而在吉布森(William Gibson)l984 年出版的科幻小说Neuremanccr里，又被称为“可控空间”(Cyberspaee)。虚拟现实， 也育人称之为虚拟环境(Virtual Environment)是美国国家航空和航天局及军事部门为模拟而开发的一门高新技术 它利用计算机图形产生器，位置跟踪器，多功能传感器和控制器等有效地模拟实际场景和情形，从而能够使观察者产生一种真实的身临其境的感觉虚拟环境由硬件和软件组成，硬件部分主要包括：传感器(Sensors)、印象器(Efeeter)和连接侍感器与印象器 产生模拟物理环境的特殊硬件。利用虚拟现实技术产生虚拟现实环境的软件需完成以下三个功能：建立作用器(Actors)以及物体的外形和动力学模型：建立物体之间以及周围环境之间接照牛顿运动定律所决定的相互作用；描述周围环境的内容特性 5．1 虚拟现实技术的应用 5．1.1用于脑外科规划的双手操作空间接口工具 最近，美国弗尼亚大学推出了一种能用于脑外科规划的被称为Netra的双手操作空间接口工具 根据脑外科医生的工作环境和习惯，该系统采用一种外形象人头的控制器。脑外科医生可以根据他们的职业习惯，通过转动外形象人头的控制器， 来方便地观察人脑的不部位， 同时通过右手控制面板的平面来控制人脑的剥面的扫描井能根据CT或强磁共振图像所产生的主体脑模型显示所需得到观察视点着色后的真实图像 5．1．2虚拟环境用于恐高症治疗 英国研制的一个虚拟现实系统可以产生以下虚拟环境：① 透明的玻璃电梯，② 高层建筑阳台．@位于蛱咎之上的索桥。为了增加真实的感觉，患者除了佩戴能够产生三维立体景象的头盔式显示器外，还必须站在一个特制的框架内。调节电梯、．阳台和索桥的高度就可以产生不同程度的刺激。 5.1．3虚拟风洞 德国信息技术国家研究中心的克鲁格等人建立了一个所谓的“虚拟风嗣 ，用以代替风洞实验(因风洞实验成本高，且实验难以控制)。在虚拟风洞中，其模拟的数据来自超级计算机或高性能工作站上运行的有限元程序。利用虎拟风洞，观测者通过佩戴液晶开关眼镜可以方便地对于给定的点和线进行观察，而且还可以通过放大的方式进行更细致的研究，大大方便了人们对于物体动力中特性的研究。 5.1．4封闭式战斗作战训练器 封闭式战斗作战训练器(CCTT)是马斯塔格利等人为美军研制的用于坦克和机械化步兵在实际地形上进行演习的模拟装置。它与通常的虚拟环境和模拟器不同，它需要建立的是适用于军队训练的大规模复杂的虚拟环境。 5.1．5虚拟现实技术在建筑设计中应用 虚拟现实技术还被广泛用于建筑设计。克鲁格等将他们设计的未来建筑显现在他们发明的虚拟工作平台上，建筑学家们聚集在一起透过所佩戴的液晶眼镜，可以看到设计的立体建筑，井方便地增添或移去建筑的一部分或其它物体。同时也可以通过数据手套来设置不同的光源．模拟不同时间的日光和月光．观察在不同光线下所设计建筑的美感以及与整个环境的协调性。 总之．虚拟现实技术是一门多学科交叉和综合集成的新技术。因此， 它的发展将取决于相关科学技术的发展和进步 虚拟现实技术最基本的要求就是反映的实时性和场景的真实性。但一般来说，实时性与真实性往往是相互矛盾的。 5．2 多通道用户界面 用户界面是计算机系统中人与计算机之间相互通讯的重要组成部分。八十年代以WIMP(窗口、图符、菜单、鼠标)为基础的图形用户界面(GUD极大地改善了计算机的可用性、可学性和有效性，迅速代替了命令行为代表的字符界面，成为当今计算机用户界面的主流。以用户为中心的系统设计思想．增进人机交互的自然性，提高人机交互的效率和带宽是用户界面的研究方向。于是提出了多通道用户界面的思想，它包括语言、姿势输入、头部跟踪、视觉跟踪、立体显示、三维交互技术、感觉反馈及自然语言界面等。可以这样说人体的表面就是人机界面。人体的任何部分都应成为人机对话的通道。虚拟现实显示是关键所在，这不仅要求软件来实现，更主要的是硬件上的实现。概括起来虚拟现实的人机交互通道可分为两个方面：主要的感觉通道和主要作用通道。多通道用户界面强调： (1)多个交互通道，如眼一语言一手势等。 (2)交互的双向性．如果每个通道兼有输入／输出 (3)交互不一定是在同一通道中完成．例如， 眼和耳都可以接受信息．但有明显的区别。眼永远是主动的， 即主动地去获取信息，耳永远是被动的，有些信息不管你愿不愿听，总要输到耳朵中，这就要求在具体的交互中具体选择交互通道。计算机图形学中各个领域的发展各有各自的特点， 但总起来说是以虚拟现实为导向 和目的的。虚拟现实的发展要求必将带动计算机图形学各学科的发展． 同样虚拟现实的发展也将依赖于其他学科的发展，计算机图形前景诱人。形势逼人(我国还比较落后)，但通过努力还是可以缩短差距的。

　　摘要：本文对计算机图形在实践中的应用进行了论述。　　关键词：图形学；发展；应用　　1 计算机图形学的发展　　计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理，显示的科学。经过30多年的发展，计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一，并得到广泛的应用。1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风一号——（Whirlwind）计算机的附件诞生．该显示器用一个类似示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。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。　　2 计算机图形学在曲面造型技术中的应用　　曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它肇源于飞机、船舶的外形放样工艺，经三十多年发展，现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体，以插值（Intmpolation）、拟合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显，随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快，随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善，曲面造型在近几年来得到了长足的发展。　　2．1 从研究领域来看，曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。　　曲面变形（Deformation or Shape Blending）：传统的非均匀有理B样条（NURBS）曲面模型，仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状，至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作；一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法，如扫掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋转法和拉伸法，也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。计算机动画业和实体造型业迫切需要发展与曲面表示方式无关的变形方法或形状调配方法，于是产生了自由变形（fFD）法，基于弹性变形或热弹性力学等物理模型（原理）的变形法，基于求解约束的变形法，基于几何约束的变形法等曲面变形技术和基于多面体对应关系或基于图象形态学中Minkowski和操作的曲面形状调配技术。　　2．2 从表示方法来看，以网格细分（Sub-division）为特征的离散造型与传统的连续造型相比，大有后来居上的创新之势。而且，这种曲面造型方法在生动逼真的特征动画和雕塑曲面的设计加工中如鱼得水，得到了高度的运用。　　3 在计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）的应用　　这是一个最广泛，最活跃的应用领域。计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善，与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。CAD技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面，其主要的应用领域有以下几个方面。3.1 制造业中的应用。CAD技术已在制造业中广泛应用，其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入。众所周知，一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段。同时，现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中，在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑。当前先进的CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内。现在较常用的软件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD应用系统，这些系统主要运行在图形工作站平台上。在PC平台上运行的CAD应用软件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各种因素，目前在二维CAD系统中Autodesk公司的AutoCAD占据了相当的市场。　　3．2工程设计中的应用。CAD技术在工程领域巾的应用有以下几个方面：①建筑设计，包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计等。②结构设计，包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析等。③设备设计，包括水、电、暖各种设备及管道设计。④城市规划、城市交通设计，如城市道路、高架、轻轨等。⑤市政管线设计，如自来水、污水排放、煤气等。⑥交通工程设计，如公路、桥梁、铁路等。⑦水利工程设计，如大坝、水渠等。⑧其他工程设计和管理，如房地产开发及物业管理、工程概预算等。　　3．3 电气和电子电路方面的应用。CAD技术最早曾用于电路原理图和布线图的设计工作。目前，CAD技术已扩展到印刷电路板的设计（布线及元器件布局），并在集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计制造中大显身手，并由此大大推动了微电子技术和计算及技术的发展。　　3．4 仿真模拟和动画制作。应用CAD技术可以真实地模拟机械零件的加工处理过程、飞机起降、船舶进出港口、物体受力破坏分析、飞行训练环境、作战方针系统、事故现场重现等现象。在文化娱乐界已大量利用计算机造型仿真出逼真的现实世界中没有的原始动物、外星人以及各种场景等，并将动画和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起，在电影制作技术上大放异彩，拍制出一个个激动人心的巨片。　　3．5 其他应用。CAD技术除了在上述领域中的应用外，在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至体育方面都会用到CAD技术。CAD标准化体系进一步完善；系统智能化成为又一个技术热点；集成化成为CAD技术发展的一大趋势；科学计算可视化、虚拟设计、虚拟制造技术是CAD技术发展的新趋向。　　4 结语　　计算机图形学成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。与此同时，计算机图形学的硬件和软件应用本身已发展成为一个巨大的产业，有着广泛的发展前景，必将在人们的生活中起着越来越重要的作用。

图像处理，模式识别，计算机图形学是计算机应用领域发展的三个分支学科。它们之间有一定的关系和区别，它们的共同之处就是计算机处理的信息都是与图有关的信息。它们在本质上是不同的，图像处理是利用计算机对原本存在的物体映像进行处理和分析，然后在现图像。模式识别是指计算机图形学进行识别和分辨的描述，是从图形到描述的表达过程。计算机图形学是研究根据给定的描述运用计算机去生成相应的图形图像。纯手打望采纳。

有这门科目。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。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。内容：计算机图形学的主要研究对象是点、线、面、体、场的数学构造方法及其图形显示，及其随时问变化的情况。它需要研究以下几方面的内容。(1)描述复杂物体图形的方法与数学工其。二三维景物的表示是计算机图形显示的前提和琏础，包括曲线、曲面的造型技术，实体造型技术，以及纹理、云彩、波浪等自然景物的造型和模拟；三维场景的显示包括光栅图形生成算法、线框图形以及真实感图形的理论和算法。(2)物体图形描述数据的输入。(3)几何和图形数据的存储，包括数据压缩和解址缩。(4)物体图形数据的运算处理，包括基于图像和图形的混合绘制技术、自然景物仿真、图形用户接口、虚拟现实、动画技术和可视化技术等。(5)物体图形数据的输出显示，包括图形硬件和图形交互技术等。(6)实时动画和多媒体技术，研究实现高速动画的各种硬/软件方法、开发工具、动画语言以及多媒体技术。(7)制定与图彤应用软件有关的技术标准。应用领域：随着计算机图形学不断发展，它的应用范围也日趋广泛。目前计算机图形学的主要应用领域如下。1．计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)这是计算机图形学最广泛、最重要的应用领域。它使工程设计的方法发生了巨大的改变，利用交互式计算机图形生成技术进行土建工程、机械结构和产品的设计正在迅速取代绘图板加工字尺的传统手工设计方法，担负起繁重的日常出图任务以及总体方案的优化和细节设计工作。事实上，一个复杂的大规模或超大规模集成电路板图根本不可能手工设计和绘制，用计算机图形系统不仅能设计和画图，而且可以在较短的时间内完成，将结果直接送至后续工艺进行加工处理。2．计算机辅助教学(CAI)在这个领域中，图形是一个重要的表达手段，它可以使教学过程形象、直观、生动，激发学生的学习兴趣，极大地提高了教学效果。随着微机的不断普及，计算机辅助教学系统已深入到家庭。3．计算机动画传统的动画片都是手工绘制的。由于动画放映一秒钟需要24幅画面，故手工绘制的工作量相当大。而通过计算机制作动画，只需生成几幅被称作“关键帧”的画面，然后由计算机对两幅关键帧进行插值生成若干“中间帧”，连续播放时两个关键帧被有机地结合起来。这样可以大大节省时间，提高动画制作的效率。4．管理和办公自动化计算机图形学在管理和办公自动化领域中应用最多的是绘制各种图形，如统计数据的二维和三维图形、饼图、折线图、直分图等，还可绘制工作进程图、生产调度图、库存图等。所有这些图形均以简明形式呈现出数据的模型和趋势，加快了决策的制定和执行。5．国土信息和自然资源显示与绘制国土信息和自然资源系统将过去分散的表册、照片、图纸等资料整理成统一的数据库，记录全国的大地和重力测量数据、高山和平原地形、河流和湖泊水系、道路桥梁、城镇乡村、农田林地植被、国界和地区界以及地名等。利用这些存储的信息不仅可以绘制平面地图，而且可以生成三维地形地貌图，为高层次的国土整治预测和决策、综合治理和资源开发研究提供科学依据。6．科学计算可视化在信息时代，大量数据需要处理。科学计算可视化是利用计算机图形学方法将科学计算的中间或最后结果以及通过测量得到的数据以图形形式直观地表示出来。科学计算可视化广泛应用于气象、地震、天体物理、分子生物学、医学等诸多领域。7．计算机游戏计算机游戏目前已成为促进计算机图形学研究特别是图形硬件发展的一大动力源泉。计算机图形学为计算机游戏开发提供了技术支持，如三维引擎的创建。建模和渲染这两大图形学主要问题在游戏开发中的地位十分重要。8．虚拟现实虚拟现实技术的应用非常广泛，可以应用于军事、医学、教育和娱乐等领域。虚拟现实是要使人们通过带上具有立体感觉的眼睛、头盔或数据手套，通过视觉、听觉、嗅觉、触觉以及形体或手势，整个融进计算机所创造的虚拟氛围中，从而取得身临其境的体验。例如走进分子结构的微观世界里猎奇，在新设计的建筑大厦图形里漫游等。这也成为近年计算机图形学的研究热点之一。希望这个回答对你有点帮助。

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深圳大学。深圳大学计算机图形学名列亚洲高校第1，进入世界一流水平。计算机图形学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。

自学计算机图形学方法如下：打好数学基础，《计算机图形学》涉及到大量的数学知识，包括线性代数、微积分、离散数学等等。如果你没有很好的数学基础，就会很难理解其中的概念和算法。因此，建议你先花时间学习相关的数学知识，为后续的学习打好基础。掌握基本概念和原理，《计算机图形学》中有很多基本概念和原理，例如渲染管线、光照模型、纹理映射等等。这些概念和原理是理解后续内容的基础。因此，建议你花费时间深入理解这些基本概念和原理，可以通过阅读教材、观看教学视频等方式来学习。练习编程技能，《计算机图形学》是一门实践性很强的学科，需要进行大量的编程实践。因此，建议你多练习编程技能，掌握相关的编程工具和语言，例如OpenGL、Unity等等。深入研究案例，《计算机图形学》中有很多经典的案例，例如3D建模、动画制作、游戏开发等等。建议你深入学习这些案例，了解实际应用中的图形学技术和方法。当然，选择好的参考书也很重要。参与开源项目，参与开源项目可以帮助你更好地了解实际应用中的图形学技术和方法，同时也可以结交志同道合的开源爱好者，共同进步。建议你可以加入一些开源社区或者参与一些开源项目的开发。计算机图形学介绍：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。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。任务：计算机图形学核心目标(视觉交流)可以分解为三个基本任务：表示、交互、绘制，即如何在计算机中交互地“表示”、“绘制”出丰富多彩的主、客观世界。

图像处理，模式识别，计算机图形学是计算机应用领域发展的三个分支学科。它们之间有一定的关系和区别，它们的共同之处就是计算机处理的信息都是与图有关的信息。它们在本质上是不同的，图像处理是利用计算机对原本存在的物体映像进行处理和分析，然后在现图像。模式识别是指计算机图形学进行识别和分辨的描述，是从图形到描述的表达过程。计算机图形学是研究根据给定的描述运用计算机去生成相应的图形图像。纯手打望采纳。

我们有本科专业，也有专科。从就业的角度出发，也可以考虑学一门实用的技术，其实计算机专业就是很好的，比如ui设计、4G移动开发、互联网编程、大数据、云计算、VR等等就业前景都挺好。看自己的兴趣和未来的发展方向， 然后选择就行...

计算机图形学的应用领域有以下几个：1、计算机辅助设计与制造(例如：CAD/CAM)这是计算机图形学最广泛、最重要的应用领域。它使工程设计的方法发生了巨大的改变，利用交互式计算机图形生成技术进行土建工程、机械结构和产品的设计正在迅速取代绘图板加工字尺的传统手工设计方法，担负起繁重的日常出图任务以及总体方案的优化和细节设计工作。2、计算机辅助教学(例如：CAI)在这个领域中，图形是一个重要的表达手段，它可以使教学过程形象、直观、生动，激发学生的学习兴趣，极大地提高了教学效果。随着微机的不断普及，计算机辅助教学系统已深入到家庭。3、计算机动画（例如：flash、Premiere）通过计算机制作动画，只需生成几幅被称作“关键帧”的画面，然后由计算机对两幅关键帧进行插值生成若干“中间帧”，连续播放时两个关键帧被有机地结合起来。这样可以大大节省时间，提高动画制作的效率。4、管理和办公自动化计算机图形学在管理和办公自动化领域中应用最多的是绘制各种图形，所有这些图形均以简明形式呈现出数据的模型和趋势，加快了决策的制定和执行。5、国土信息和自然资源显示与绘制国土信息和自然资源系统记录全国的大地和重力测量数据、高山和平原地形、河流和湖泊水系、道路桥梁、城镇乡村、农田林地植被、国界和地区界以及地名等。利用这些存储的信息不仅可以绘制平面地图，而且可以生成三维地形地貌图，为高层次的国土整治预测和决策、综合治理和资源开发研究提供科学依据。6、科学计算可视化领域科学计算可视化是利用计算机图形学方法将科学计算的中间或最后结果以及通过测量得到的数据以图形形式直观地表示出来。科学计算可视化广泛应用于气象、地震、天体物理、分子生物学、医学等诸多领域。7、计算机游戏方面计算机游戏目前已成为促进计算机图形学研究特别是图形硬件发展的一大动力源泉。计算机图形学为计算机游戏开发提供了技术支持，如三维引擎的创建。建模和渲染这两大图形学主要问题在游戏开发中的地位十分重要。8、虚拟现实领域虚拟现实技术的应用非常广泛，可以应用于军事、医学、教育和娱乐等领域，通过带上具有立体感觉的眼睛、头盔或数据手套，通过视觉、听觉、嗅觉、触觉以及形体或手势，整个融进计算机所创造的虚拟氛围中，从而取得身临其境的体验。

计算机图形学责任教师：王作为计算机图形学是近三十年来发展迅速、应用广泛的新兴学科。它主要研究用计算机及图形设备输入、表示、修改、变换和输出图形的原理、算法和系统。本课程的主要内容：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

1、计算机图形学是关于利用计算机及其相关图形设备输入、表示、生成、存储、处理、显示和输出图形的理论、算法、技术及系统的一门综合性学科。2、计算机图形学自20世纪60年代诞生以来，已经成为计算机科学技术中应用十分广泛、理论和方法及技术都很成熟的一门学科。目前，计算机图形学及其系统已经成为快速、经济地生成和显示图形或图像的强大而实用的工具，所涉及的领域遍及科学、工业、工程、航空、航天、商业、政府部门、医学、教育和培训、艺术、广告及娱乐等行业。

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。 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。 计算机图形学一个主要的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的场景的几何表示，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。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，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，计算机图形学也就和图象处理有着密切的关系。 图形与图象两个概念间的区别越来越模糊，但还是有区别的：图象纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息，而图形含有几何属性，或者说更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。 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，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

不对

线性代数是数学的一个分支，它与向量的研究有关。向量可以表示为数字数组。这个数字数组，可以假设任何所需的长度，有时也被称为数学中的元组。如果我们想要具体说明数字数组的长度，我们可以选择说n元组，其中n代表向量中元素的数量。下面是具有6个元素的向量的数学符号示例： V=(a,b,c,d,e,f)； 其中a，b，c，d，e，f是实数。 在计算机图形学中，矢量可用于表示空间中的位置或方向。我们还将能够以非常强大和紧凑的方式通过一系列操作来转换（或修改）这些向量。通过所谓的线性变换实现变换矢量内容的过程。 点和向量： 点是三维空间中的位置。矢量通常表示三维空间中的方向（以及一些相应的大小）。矢量可以被认为是指向各个方向的箭头。点和矢量是相似的，因为它们都由前面提到的元组符号表示： V=(x,y,x)； 其中x，y，z是实数。 在数学方面，矢量可以是任意的甚至是无限大小的； 在计算机图形学中，有时为了方便起见，会添加第四个元素。下面给出了具有齐次坐标的点的示例： P=(x,y,z,w)； 转换操作： 在CG中对点进行的最常见操作之一就是简单地在空间中移动矢量。这种转换更具体地称为平移，它在渲染过程中起着至关重要的作用。 平移算子只不过是对点的线性变换（可以看作输入位置点）。应用于矢量（记住，是一个方向），平移没有意义。这是因为向量开始的地方（也就是它居中的地方）并不重要;无论位置如何，指向相同方向的相同长度的所有“箭头”都是等效的。通常在矢量上使用另一个线性变换：旋转。 P→Translate→P" V→Rotate→V" 向量的长度在CG中非常重要。当向量的长度恰好为1时，我们说向量是标准化的。归一化矢量的行为涉及改变矢量使得其长度变为1，但其方向保持不变。在计算机图形学中，大多数时候向量被归一化。但是，在某些情况下，不对它们进行归一化可能是优选的，因为向量的长度是有意义的。 假设从A点到B点追踪一条线。创建的线就是一个矢量，它表示点B相对于点A的位置。也就是说，它给出B的方向，好像你站在A点。在这种情况下，矢量的长度表示从A到B的距离。某些算法有时需要此距离。向量的归一化通常是应用程序中的错误来源； 法线：

随着计算机技术的进步，IBM PC这类的个人计算机图形技术的发展也愈来愈受到人们的重视。计算机的应用也逐步由数值计算，数据处理领域向信息处理和知识处理领域拓宽。计算机应用不断提出各种各样的要求又进一步促进了计算机科学技术的发展和提高。其中与图形信息的计算机处理有关的三个分支学科是：模式识别、图象处理和计算机图形学。计算机图形学这一新的分支学科的出现，就是计算机应用与计算机技术相互促进的一个范例。在这一部分中，我们简单介绍计算机图形学的概念和计算机图形设计的研究内容。

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计算机图形学期末考试试卷（D 卷） 一、 填空题（每空1分，共10分） 1. 图形的表示方法有两种： 和 。 2. 目前常用的两个事实图形软件标准是OpenGL 和 。 3. 多边形有两种表示方法： 和点阵表示法。 4. 二维图形基本几何变换包括平移、 、 等变换。 5. 投影可以分为 投影和 投影。 6. 描述一个物体需要描述其几何信息和 。 7. 在Z 缓冲器消隐算法中Z 缓冲器每个单元存储的信息是每一个像素点的 。 二、 判断题（每小题1分，共10分，对的画√，错的画×） 1. 由三个顶点可以决定一段二次B 样条曲线，若三顶点共线时则所得到的曲线褪化为一条直线段。（ ） 2. DDA （微分方程法）是Bresenham 算法的改进。（ ） 3. 插值得到的函数严格经过所给定的数据点，逼近是在某种意义上的最佳近似。（ ） 4. 齐次坐标提供了坐标系变换的有效方法，但仍然无法表示无穷远的点。（ ） 5. 若相对于某点进行比例、旋转变换，首先需要将坐标原点平移至该点，在新的坐标系下做比例或者旋转变换，然后将原点平移回去。（ ） 6. Phong 算法的计算量要比Gouraud 算法小得多。 （ ） u23a1100u23a4u23a2u23a5（ ） 7. 将某二维图形整体放大2倍，其变换矩阵可写为010。u23a2u23a5u23a2u23a3002u23a5u23a6 8. 在种子填充算法中所提到的八连通区域算法同时可填充四连通区域。（ ） 9. 边缘填充算法中是将扫描线与多边形交点左方的所有像素取补。（ ） 10. 计算机图形技术是随着图形硬件设备的发展而发展起来的。（ ） 三、 选择题（每小题1分，共10分） 1. 在图形变换中引入齐次坐标的目的是 。 A ）便于实现缩放变换 B) 统一表示几种基本变换，便于计算 C ）便于实现错切变换 D）无特殊目的，一直沿用而已 2. 透视投影中主灭点最多可以有几个? A ） 0 B）1 C）2 D ）3 3. 在简单光照模型中，由物体表面上的点反射到视点的光强是下述哪几项之和？ ①环境光的反射光强 ②理想漫反射光强 ③镜面反射光强 ④物体间的反射光强。 A ）①和② B）①和③ C）①②和③ D）①②③和④ 4．下面关于反走样的论述哪个是错误？ A ） 提高分辨率 B）把像素当作平面区域进行采样 C ）采用锥形滤波器加权区域采样 D）增强图像亮度 5．多边形扫描转换可以将 。 A ）多边形由顶点表示转换为点阵表示 B）多边形由区域表示转换为边界表示 C ）多边形转换为显示器的扫描线 D）多边形的填充属性（如颜色）改变 6．以下关于图形变换的论述那些是错误的？ A ）错切变换虽然会引起图形角度的改变，但不会发生图形畸变； B ）平移变换不改变图形大小和形状，只改变图形位置； C ）拓扑关系不变的几何变换不改变图形的连接关系和平行关系； D ）旋转变换后各图形部分之间的线性关系和角度关系不变，变换后直线的长度不变； 7. 哪一个不是国际标准化组织（ISO ）批准的图形标准？ A ）GKS B ）PHIGS C）CGM D ）DXF 8．计算机图形显示器一般使用什么颜色模型？ A ）HSV B ）RGB C）CMY D ）HLS u23a1200u23a4u23a2u23a59. 使用二维图形变换矩阵T=010，将产生变换的结果为 。 u23a2u23a5u23a2u23a3111u23a5u23a6 A）图形放大2倍 B）图形放大2倍，同时沿X 、Y 坐标轴方向各移动1个绘图单位 C）沿X 坐标轴方向各移动2个绘图单位 D）沿X 坐标轴方向放大2倍，同时沿X 、Y 坐标轴方向各平移1个绘图单位 10．在k+1个控制点上产生的B 样条曲线经过 控制点。 A ） 首尾两个 B ）0个 C ）所有 D ） K 个 四、简答题（每小题5分，共25分） 1. 计算机图形学研究的主要内容是什么？图形主要分为哪两类？ 2. 帧缓冲器的容量与什么有关？若要在1024×1024的分辨率下显示16种灰度级图像，帧缓冲器的容量应为多少MB ？ 3. 什么是直线的走样？反走样技术有哪些途径。 4. 什么是齐次坐标？齐次空间点 P(X、Y 、W) 对应的笛卡尔坐标是什么？ 5．Z 缓冲器算法中有哪两个缓冲器？它们分别存放的是什么？ 四、计算题 ( 每小题15分，共45分 ) 1）图中ABCD 为矩形窗口，P 1P 2为待裁剪线段。试用编码裁剪算法求出P 1P 2在窗口中的直线段坐标。 已知：窗口及线段的坐标分别为A （3，1）、B （8，1）、C （8，6）、D （3，6）、P 1（3，0）、P 2（10，9） Y 2 8 7 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2）如下图所示三角形ABC ，将其关于A 点逆时针旋转900，写出其变换矩阵和变换后图形各点的规范化齐次坐标。 3）如下图所示多边形，若采用ET 边表算法进行填充，试写出该多边形的ET 表和当扫描线Y=3时的有效边表（AET 表）。 填空题 1. 参数法、点阵法 2. DirectX。 3. 顶点表示法 四、 4. 比例、旋转 5. 平行、透视 6. 拓扑信息 7.深度值 五、 判断题 1. √ 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.× 10.√ 六、 选择题 1.B 2.D 3.C 4.D 5.A 6.A 7.D 8.B 9.D 10.B 四、简答题（每小题5分，共25分） 1. 计算机图形学研究的主要内容是什么？图形主要分为哪两类？ 解答：计算机图形学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。图形主要分为两类：一类是基于线条表示的几何图形，另一类是基于光照、材质和纹理映射表示的真实感图形。 2. 帧缓冲器的容量与什么有关？若要在1024×1024的分辨率下显示16种灰度级图像，帧缓冲器的容量应为多少MB ？ 解答：帧缓存的容量与分辨率和颜色的灰度级有关。 一个光栅扫描系统，分辨率1024×1024，要求可显示颜色16种， 帧缓存的容量=1024×1024×4÷8÷1024÷1024=0.5（MB ）。 3. 什么是直线的走样？反走样技术有哪些途径。 解答：由离散量表示连续量而引起的失真称为走样。 反走样技术主要分为两类：一类是硬件技术，通过提高显示器的分辨率来实现；另一类是软件技术，通过改进软件算法来实现。 4. 什么是齐次坐标？齐次空间点 P(X、Y 、W) 对应的笛卡尔坐标是什么？ 解答：齐次坐标就是n 维空间中的物体可用n+1维齐次坐标空间来表示。 齐次空间点P （X 、Y 、W ）对应的笛卡尔坐标是x=X/W和y=Y/W。 5．Z 缓冲器算法中有哪两个缓冲器？它们分别存放的是什么？ 解答：Z 缓冲器算法中有两个缓冲器：深度缓冲器和帧缓冲器。 深度缓冲器里存放着图像空间每个可见像素的z 坐标。 帧缓冲器里存放着图像空间每个可见像素的属性（光强或颜色）值。 四、计算题 ( 每小题15分，共45分 ) 1）图中ABCD 为矩形窗口，P 1P 2为待裁剪线段。试用编码裁剪算法求出P 1P 2在窗口中的直线段坐标。 已知：窗口及线段的坐标分别为A （3，1）、B （8，1）、C （8，6）、D （3，6）、P 1（3，0）、P 2（10，9） 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解答：P 1、P 2的编码分别为Code(P1)=0100和Code （P 2）=1010 Code（P 1）| Code（P 2）不等于0，说明不能简取之； Code（P 1）& Code（P 2）= 0，说明不能简弃之。 所以需要求P 1P 2与窗口边界的交点，按照左、右、下、上的顺序求交点。 根据P 1、P 2的编码特点，P 1与P 2位于左边界的同侧，故与作边界没有实交点； P1P 2与右边界的交点P 3，其坐标为（8，45/7），丢弃直线段P 2P 3，对直线段P 1P 3进行裁剪。 P3点的编码为 Code（P3）= 1000，同理P 1P 3不能“简取之”，也不能“简弃之”，故求得P 1P 3与窗口下边界的交点P4，其坐标为（34/9，1），丢弃直线段P 1P 4，对直线段P 4P 3进行裁剪。 P4点的编码为Code （P 4）= 0000，同理P3P4不能“简取之”，也不能“简弃之”，故求得P3P4与窗口上边界的交点为P 5， 其坐标为（69/9，6），丢弃直线段P 3P 5， 对直线段P 4P 5进行裁剪。 P5点的编码为Code （P 5）= 0000，此时Code （P 4）| Code（P 5）= 0 ，所以直线段P 4P 5可以“简取之”，P 4P 5即为裁剪结果。 P1P 2在窗口ABCD 裁剪后的直线段的坐标为（34/9，1）、（69/9，6）。 2）如下图所示三角形ABC ，将其关于A 点逆时针旋转900，写出其变换矩阵和变换后图形各点的规范化齐次坐标。 00u23a4u23a11u23a2u23a5 10解答：将三角形ABC 的A 点平移至原点，其变换矩阵为T1=0u23a2u23a5u23a2u23a3-2-51u23a5u23a6 u23a1010u23a4u23a2u23a5 然后将三角形ABC 绕原点即A 点逆时针旋转900，其变换矩阵T2=-100 u23a2u23a5u23a2u23a3001u23a5u23a6 u23a1100u23a4u23a2u23a5 最后再将三角形ABC 的A 点平移至（2，5），其变换矩阵T3=010 u23a2u23a5u23a2u23a3251u23a5u23a6 u23a1010u23a4u23a2u23a5 总变换矩阵T= T1·T2·T3 = -100 u23a2u23a5u23a2u23a3731u23a5u23a6 三角形ABC 各点变换后的齐次坐标： u23a1251u23a4u23a1010u23a4u23a1251u23a4u23a2u23a5u23a2u23a5u23a2u23a5 111·-100 = 641 u23a2u23a5u23a2u23a5u23a2u23a5u23a2u23a2u23a3631u23a5u23a6u23a2u23a3731u23a5u23a6u23a3491u23a5u23a6 故变换后A 点的齐次坐标为（2，5，1），B 点的齐次坐标为（6，4，1），C 的齐次坐标为（4，9，1）。 3）如下图所示多边形，若采用ET 边表算法进行填充，试写出该多边形的ET 表和当扫描线Y=3时的有效边表（AET 表）。 解答：边表的节点形式如下： 多边形的顶点采用下闭上开的原则处理。 ET 表： Y= 3 时的AET ：

辅助设计会用到这个

在计算机图形学中，插值的定义是：求出给定型值点之间曲线上的点称为曲线的插值。

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.图形：计算机图形学的研究对象能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等构成图形的要素几何要素：刻画形状的点、线、面、体等几何要素非几何要素：反映物体表面属性或材质的灰度颜色等非几何要素

计算机图形学（Computer Graphics，简称CG），狭义上是一种研究基于物理定律、经验方法以及认知原理，使用各种数学算法处理二维或三维图形数据，生成可在计算机等显示设备上显示的可视化数据的科学。它是计算机科学的一个分支领域与应用方向。广义上来看，计算机图形学不仅包含了从三维图形建模、绘制，到生成动画的过程，同时也包含了对二维矢量图形以及图像视频融合处理的研究。从计算机图形学目前学科发展来看，有以下几个发展趋势：与图形硬件的发展紧密结合，突破实时高真实感、高分辨率渲染的技术难点，图形渲染是整个图形学发展的核心。在计算机辅助设计，影视动漫以及各类可视化应用中都对图形渲染结果的高真实感提出了很高的要求。同时，由于显示设备的快速发展，人们要求能提供高清分辨率（1920x1080）。进一步要能达到数字电影所能播放的4K分辨率(4096x2060)的图形图像；色彩的动态范围也希望从原来每个通道的8Bit提高到10bit及以上。虽然已有的图形学方法已经能较为真实地再现各类视觉效果，然而为了能提供高分辨率高动态的渲染效果，必须消耗非常可观的计算能力。研究和谐自然的三维模型建模方法。三维模型建模方法是计算机图形学的重要基础，是生成精美的三维场景和逼真动态效果的前提。然而，传统的三维模型方法，由于其主要思想方法来源于CAD中基于参数式调整的形状构造方法，建模效率低而学习门槛高，不易于普及和让非专业用户使用。而随着计算机图形技术的普及和发展，各类用户都提出了高效的三维建模需求，因此研究和谐自然的三维建模方法是目前发展的一个重要趋势。

【英文缩写】Projection 【中文翻译】投影矩阵 【中文翻译】模板测试 【中文翻译】模板缓冲 【中文翻译】深度测试 【中文翻译】双重缓冲 【补充说明】GPU会使用双重缓冲,这意味着，对场景的渲染是在幕后发生的。 【中文翻译】后置缓冲 【中文翻译】前置缓冲 【补充说明】一旦场景已经被渲染到了后置缓冲中，GPU就会交换后置缓冲区和前置缓冲。 【中文翻译】固定函数管线/固定管线 【补充说明】通常是指在较旧的GPU上实现的渲染流水线。这种流水线只给开发者提供一些配置操作，但开发者没有对流水线阶段的完全控制权。 【中文翻译】光栅化 【补充说明】是把顶点数据转换为片元的过程，具有将图转化为一个个栅格组成的图象的作用，特点是每个元素对应帧缓冲区中的一像素。 【英文缩写】PBR 【中文翻译】基于物理的渲染 【补充说明】大型3D游戏常用的一种渲染流程，有利于保证画面效果的真实感。 【相关资料】《Physically Based Rendering: From Theory to Implementation》 【中文翻译】局部光照 【补充说明】光源直接作用于模型表面的光照效果。 【英文缩写】GI 【中文翻译】全局光照 【补充说明】 光源与环境中所有的表面相互作用（光线在物体表面反射、透射，产生新的光线）产生的光照效果，即真实的光照效果，相关算法：辐射度算法（Radiosity）、光线追踪算法（Ray Tracing）。 【英文缩写】IBL 【中文翻译】基于图像的灯光 【补充说明】使用预处理的环境光贴图来做光源的间接照明方案。 【英文缩写】T-Buffer / Tbuffer 【中文翻译】纹理缓冲 【补充说明】 Shader Model 4.0 常量缓冲的一种组织形式，以类似纹理的方式访问，适用于通过随机索引读取的数据。 【英文缩写】C-Buffer / Cbuffer 【中文翻译】常量缓冲 【补充说明】 Shader Model 4.0 常量缓冲的一种组织形式，CPU访问的延迟较低，适用于需要频繁在CPU端更新的数据。 【英文缩写】G-Buffer / Gbuffer 【中文翻译】几何缓冲 【补充说明】用于支持Deffered Rendering所使用的缓冲，用于储存着色计算过程中的中间数据。 【英文缩写】VTF 【中文翻译】顶点纹理拾取 【补充说明】Shader Model 3.0的新特性，支持在顶点着色器中访问纹理数据。 【英文缩写】DR 【中文翻译】延迟渲染 【补充说明】 将不接受光照的场景先渲染到Gbuffer，再对Gbuffer应用光照的一种技术，根据实现方式的不同，可以分为两类：Deffered Shading和Deffered Lighting。 优点：避免了对不可见像素点的光照计算，允许通过光源几何体控制光源的着色范围，可以有效提升多光源场景的渲染效率。 缺点：对渲染透明物体的支持不好，不支持硬件抗锯齿，对显存带宽要求较高。 【相关资料】 Deferred Shading VS Deferred Lighting 【英文缩写】FR 【中文翻译】前向渲染 / 正向渲染 【补充说明】 传统的渲染技术，逐像素点计算光照，当光源较多且场景较复杂时渲染效率较低，但能够比较方便地渲染透明物体。 【英文缩写】AA 【中文翻译】抗锯齿 【补充说明】 Aliasing的实际意义是”采样频率过低导致的图形失真”，学名为”混叠”，具体现象包括图形边缘产生锯齿、画面抖动等。目前主流的AA方法有： （1） MSAA：Multi-Sampling Anti-Aliasing，多重采样抗锯齿 （2） FXAA：Fast Approximate Anti-Aliasing，快速近似抗锯齿 （3） TXAA：Temporal Anti-Aliasing，时间性抗锯齿 （4） SSAA：Super Sampling Anti-Aliasing，超级采样抗锯齿 【英文缩写】TBR 【中文翻译】分块渲染 / 分片渲染 【补充说明】 当前移动设备显卡的主流渲染优化方式，将帧缓冲分割为一小块一小块，然后逐块进行渲染。 优点：可以充分利用GPU的Tile缓冲（On-Chip Buffer，相比Frame Buffer具有更快的读写速度，但体积很小）。 缺点：需要存储当前帧所有的几何体信息，当场景中几何体过于复杂时，会得不偿失。如果像素着色器阶段存在剔除操作就无法生效。 【相关资料】 OpenGL Insights 阅读有感 - Tile Based架构下的性能调校 翻译 【英文缩写】未知 【中文翻译】帧缓冲拾取 【补充说明】 OpenGL ES（移动平台）的一种特性，支持像素着色器直接访问帧缓冲中对应像素的数据。 【英文缩写】PLS 【中文翻译】像素本地存储 【补充说明】 OpenGL ES（移动平台）的一种特性，支持像素着色器在像素内存地址中保存并访问自定义数据，通常用于加速延迟渲染。 【相关资料】 Pixel Local Storage on ARM® Mali™ GPUs 【英文缩写】PRT 【中文翻译】预处理辐射传播 【补充说明】 预处理场景中的光线相互作用，从而实现实时全局光照效果。核心实现原理是利用蒙特卡洛积分和球谐函数对光照信息进行编码。 【相关资料】 PRT(Precomputed Radiance Transfer)&球谐光照(Spherical Harmonic Lighting) 【英文缩写】SH 【中文翻译】球谐函数 【补充说明】球谐函数是定义在单位球表面的基函数，在PRT方法中被用于优化光照计算。 【相关资料】 Spherical Harmonics Lighting 【英文缩写】BRDF 【中文翻译】双向反射分布函数 【补充说明】描述入射光线经过某个表面反射后如何在各个出射方向上分布的函数表达式。 【相关资料】 BRDF_百度百科 【英文缩写】BTDF 【中文翻译】双向透射分布函数 【补充说明】描述入射光线经过某个表面透射后如何在各个出射方向上分布的函数表达式。 【英文缩写】BSDF 【中文翻译】双向散射分布函数 【补充说明】 描述入射光线经过某个表面散射后如何在各个出射方向上分布的函数表达式。 BSDF = BRDF + BTDF。 【英文缩写】SPD 【中文翻译】光谱功率分布 【补充说明】 光的功率：光在单位时间内穿过一个表面或一个空间区域的总能量，又称辐射通量。 SPD描述的是光的功率与光的频率的关系。 【英文缩写】AO 【中文翻译】环境光遮蔽 【补充说明】全局光照效果中物体缝隙处的柔和阴影。 【英文缩写】SSAO 【中文翻译】屏幕空间环境光遮蔽 【补充说明】一种用于模拟环境光遮蔽的近似算法。 【英文缩写】CSM 【中文翻译】实时阴影 【补充说明】通常用来在大型场景模拟太阳投射的阴影。 【英文缩写】PSSM 【中文翻译】平行切分视锥 【补充说明】CSM的一种实现方式。 【英文缩写】WPO 【中文翻译】世界位置偏移 【英文缩写】RHI 【中文翻译】渲染硬件接口 【补充说明】常见的RHI：DirectX 和 OpenGL 【英文缩写】HAL 【中文翻译】硬件抽象层 【补充说明】D3D有俩种运行模式：HAL - 显卡实现，REF - CPU模拟实现。 【中文翻译】施密特正交化 【补充说明】将三维空间内任意线性无关向量组转化为正交向量组的方法。 【中文翻译】变形动画 【补充说明】顶点混合动画，即多个拓扑结构相同的模型之间根据时间插值产生的动画。 【英文缩写】RTT 【中文翻译】渲染到纹理 【补充说明】将纹理设置为渲染目标，再执行渲染操作，将图元渲染到纹理上。 【英文缩写】LOD 【中文翻译】多细节层次 【补充说明】大型3D游戏用于保证游戏帧率的一种优化方式。 【英文缩写】DMap / DMAP 【中文翻译】置换贴图 【补充说明】用于表示材质表面沿法线方向高度细节的纹理贴图 【中文翻译】批次 【补充说明】指代输入数据（顶点、纹理、常量）经过GPU流水线（VertexShader、PixelShader）的处理后，输出到缓冲（BackBuffer / DepthBuffer / StencilBuffer）中的过程。 【英文缩写】MRT 【中文翻译】多渲染目标 【补充说明】允许像素着色器将计算结果输出到多个不同的缓冲，PC平台中使用Deffered Rendering所必须的一种硬件支持。 【英文缩写】OC 【中文翻译】遮挡剔除 【补充说明】通过剔除视锥体内被遮挡的模型网格，达到降低GPU负载的目的。 【英文缩写】LBS 【中文翻译】线性混合蒙皮算法 【英文缩写】DQS 【中文翻译】对偶四元数蒙皮算法 【英文缩写】DOF / DoF 【中文翻译】景深 【英文缩写】COC / CoC 【中文翻译】散光圈 / 弥散圈 【补充说明】在透镜系统中，处于聚焦范围外的物体上的像素点成像会变成一个模糊圈，这是一个非线性映射过程。 【英文缩写】DCC Tools 【中文翻译】数字内容创作工具 【补充说明】美术创建模型、纹理等资源使用的工具软件，如：3ds Max、Maya、Photoshop等。 【英文缩写】SDF 【中文翻译】有向距离场 【补充说明】到物体（2D或3D的多边形网格）表面最近距离的采样纹理或网格。通常使用负值表示物体内部到表面的距离，使用正值表示物体外部到表面的距离。SDF常见的应用领域：布料动画碰撞检测、多物体动力学计算、字体渲染等。 【英文缩写】SSR 【中文翻译】屏幕空间反射 【补充说明】实时渲染中用于模拟“光滑物体表面反射场景对象”的一种后处理技术 【英文缩写】SSS / 3S 【中文翻译】次表面散射 【补充说明】光线在材质内部不断折射而形成的视觉效果，常见于玉石、牛奶、人类皮肤等材质中。 【英文缩写】SSSS / 4S 【中文翻译】可分离次表面散射 【补充说明】模拟次表面散射效果的一种方式 【英文缩写】SSSSS / 5S 【中文翻译】屏幕空间次表面散射 【补充说明】模拟次表面散射效果的一种后处理技术 【英文缩写】Specular 【中文翻译】高光反射 【英文缩写】lambert 【中文翻译】兰伯特光照模型 【补充说明】是光源照射到物体表面后，向四面八方反射，产生的漫反射效果。这是一种理想的漫反射光照模型。 【英文缩写】Albedo 【中文翻译】固有色/贴图 【英文缩写】Emission 【中文翻译】自发光 【英文缩写】Gloss 【中文翻译】光泽度 【英文缩写】Diffuse 【中文翻译】漫反射 【中文翻译】粗糙度 【中文翻译】折射 【英文缩写】Transmission 【中文翻译】透射率 【补充说明】光线在物体表面经过散射后，有两种方向：一种将会散射到物体内部，这种现象被称为折射（refraction）或透射（transmission) 【英文缩写】Translucency 【中文翻译】透明度 【英文缩写】Opacity 【中文翻译】不透明度 【英文缩写】OpacityMask 【中文翻译】不透明遮罩 【英文缩写】Custom Lighting 【中文翻译】自定义光照 【英文缩写】Tessellation 【中文翻译】曲面细分 【英文缩写】Smoothness 【中文翻译】平滑

计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的，作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。一方面,作为一个学科,计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步,成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。另一方面,计算机图形学的硬件和软件本身已发展成为一个巨大的产业。1.计算机图形学活跃理论及技术(1)分形理论及应用分形理论是当今世界十分活跃的新理论。作为前沿学科的分形理论认为，大自然是分形构成的。大千世界，对称、均衡的对象和状态是少数和暂时的，而不对称、不均衡的对象和状态才是多数和长期的，分形几何是描述大自然的几何学。作为人类探索复杂事物的新的认知方法，分形对于一切涉及组织结构和形态发生的领域，均有实际应用意义，并在石油勘探、地震预测、城市建设、癌症研究、经济分析等方面取得了不少突破性的进展。分形的概念是美籍数学家曼德布罗特(B.B.Mandelbrot)率先提出的。1967年他在美国《科学》杂志上发表了题为《英国的海岸线有多长？》的著名论文。　　海岸线作为曲线，其特征是极不规则、极不光滑的，呈现极其蜿蜒复杂的变化。它无法用常规的、传统的几何方法描述。我们不能从形状和结构上区分这部分海岸与那部分海岸有什么本质的不同，这种几乎同样程度的不规则性和复杂性，说明海岸线在形貌上是自相似的，也就是部局形态和整体形态的相似。在没有建筑物或其他东西作为参照物时，在空中拍摄的100公里长的海岸线与放大了的10公里长海岸线的两张照片，看上去十分相似。　　曾有人提出了这样一个显然是荒谬的命题：“英国的海岸线的长度是无穷大。”其论证思路是这样的：海岸线是破碎曲折的，我们测量时总是以一定的尺度去量得某个近似值，例如，每隔100米立一个标杆，这样，我们测得的是一个近似值，是沿着一条折线计算而得出的近似值，这条折线中的每一段是一条长为100米的直线线段。如果改为每10米立一个标杆，那么实际量出的是另一条折线的长度，它的每一个片段长10米。显然，后一次量出的长度将大于前一次量出的长度。如果我们不断缩小尺度，所量出的长度将会越来越大。这样一来，海岸线的长度不就成为无穷大了吗?　　为什么会出现这样的结论呢？曼德布罗特提出了一个重要的概念：分数维，又称分维。一般来说，维数都是整数，直线线段是一维的图形，正方形是二维的图形。在数学上，把欧氏空间的几何对象连续地拉伸、压缩、扭曲，维数也不变，这就是拓扑维数。然而，这种维数观并不能解决海岸线的长度问题。曼德布罗特是这样描述一个绳球的维数的：从很远的距离观察这个绳球，可看作一点(零维)；从较近的距离观察，它充满了一个球形空间(三维)；再近一些，就看到了绳子(一维)；再向微观深入，绳子又变成了三维的柱，三维的柱又可分解成一维的纤维。那么，介于这些观察点之间的中间状态又如何呢？显然，并没有绳球从三维对象变成一维对象的确切界限。英国的海岸线为什么测不准？因为欧氏一维测度与海岸线的维数不一致。根据曼德布罗特的计算，英国海岸线的维数为1.26。有了分维的概念，海岸线的长度就可以确定了。　　1975年，曼德布罗特发现：具有自相似性的形态广泛存在于自然界中，如连绵的山川、飘浮的云朵、岩石的断裂口、布朗粒子运动的轨迹、树冠、花菜、大脑皮层……曼德布罗特把这些部分与整体以某种方式相似的形体称为分形(Fractal)，这个单词由拉丁语Frangere衍生而成，该词本身具有“破碎”、“不规则”等含义。　　曼德布罗特的研究中最精彩的部分是1980年他发现的并以他的名字命名的集合，他发现整个宇宙以一种出人意料的方式构成自相似的结构。Mandelbrot集合图形的边界处，具有无限复杂和精细的结构。在此基础上，形成了研究分形性质及其应用的科学，称为分形理论(Fractal theory)或分形几何学(Fractal geometry)。分形的特点和理论贡献　　数学上的分形有以下几个特点： 　　(1)具有无限精细的结构； 　　(2)比例自相似性；　　(3)一般它的分数维大于它的拓扑维数；　　(4)可以由非常简单的方法定义，并由递归、迭代产生等。 　　(1)(2)两项说明分形在结构上的内在规律性。自相似性是分形的灵魂，它使得分形的任何一个片段都包含了整个分形的信息。第(3)项说明了分形的复杂性，第(4)项则说明了分形的生成机制。　　我们把传统几何的代表欧氏几何与以分形为研究对象的分形几何做一比较，可以得到这样的结论：欧氏几何是建立在公理之上的逻辑体系，其研究的是在旋转、平移、对称变换下各种不变的量，如角度、长度、面积、体积，其适用范围主要是人造的物体；而分形由递归、迭代生成，主要适用于自然界中形态复杂的物体，分形几何不再以分离的眼光看待分形中的点、线、面，而是把它们看成一个整体。　　我们可以从分形图案的特点去理解分形几何。分形图案有一系列有趣的特点，如自相似性、对某些变换的不变性、内部结构的无限性等。此外，分形图案往往和一定的几何变换相联系，在一些变化下，图案保持不变，从任意的初始状态出发，经过若干次的几何变换，图形将固定在这个特定的分形图案上，而不再发生变化。自相似原则和迭代生成原则是分形理论的重要原则。　　分形理论发展了维数的概念。在发现分数维以前，人们习惯于将点定义为零维，直线为一维，平面为二维，空间为三维，爱因斯坦在相对论中引入时间维，就形成四维时空。对某一问题给予多方面的考虑，可建立高维空间，但都是整数维。　　分形是20世纪涌现出的新的科学思想和对世界认识的新视角。从理论上讲，它是数学思想的新发展，是人类对于维数、点集等概念的理解的深化与推广。同时它又与现实的物理世界紧密相连，成为研究混沌(Chaos)现象的重要工具。众所周知，对混沌现象的研究正是现代理论物理学的前沿和热点之一。　　由于分形的研究，人们对于随机性和确定性的辩证关系有了进一步的理解。同样对于过程和状态的联系，对于宏观和微观的联系，对于层次之间的转化，对于无限性的丰富多采，也都产生了有益的影响。　　分形理论还是非线性科学的前沿和重要分支，作为一种方法论和认识论，其启示是多方面的：一是分形整体与局部形态的相似，启发人们通过认识局部来认识整体，从有限中认识无限；二是分形揭示了介于整体与部分、有序与无序、复杂与简单之间的新形态和秩序；三是分形从特定层面揭示了世界普遍联系和统一的图景。分形学的应用领域　　除了理论上的意义之外，在实际应用中，分形也显示了巨大的潜力，它已经在许多领域中得到有效的应用，其应用范围之广、效益之明显远远超过了十几年前的任何预测。目前大量分形方法的应用案例层出不穷。这些案例涉及的领域包括：生命过程进化，生态系统，数字编码和解码，数论，动力系统，理论物理(如流体力学和湍流) 等方面，此外，还有人利用分形学做城市规则和地震预报。　　分形技术在数据压缩中的应用是一个非常典型的例子。美国数学会会刊在1996年6月的刊物上发表了巴斯利的文章《利用分形进行图形压缩》，他把分形用于光盘制作的图形压缩中。一般来说，我们总是把一个图形作为像素的集合来加以存储和处理。一张最普通的图片也常常涉及几十万乃至上百万像素，从而占据大量的存储空间，传输速度也大大受到限制。巴斯利运用了分形中的一个重要思想：分形图案是与某种变换相联系的，我们可以把任何一个图形看作是某种变换反复迭代的产物。因此，存储一个图形，只需存储有关这些变换过程的信息，而无需存储图形的全部像素信息。只要找到这个变换过程，图形就可以准确地再现出来，而不必去存储大量的像素信息。使用这种方法，在实际的应用中，已经达到了压缩存储空间至原来1/8的效果。　　近年来，由分形理论发展起来的分形艺术(Fractal Art，FA)，在表现形式和分形几何的理解等方面亦取得了突破性的进展。分形艺术是二维可视艺术，在许多方面类似于摄影。分形图像作品一般是通过计算机屏幕和打印机来展现的。分形艺术中的另一个重要部分便是分形音乐，分形音乐是由一个算法的多重迭代产生的。自相似是分形几何的本质，有人利用这一原理来建构一些带有自相似小段的合成音乐，主题在带有小调的三番五次的反复循环中重复，在节奏方面可以加上一些随机变化。我们常见的计算机屏幕保护程序，许多也是通过分形计算而得来的。进入1990年代以来，人们开始越来越多地利用这一理论研究经济领域的一些问题，主要集中在对金融市场（如股票市场、外汇市场等）的研究。操纵者可以通过在若干时间点上的操纵使股价在微观尺度上发生所希望的变化；从时间的宏观尺度上来看，要使股价发生所希望的变化，就要求操纵者具有相当的经济实力。从分形的角度来看，股票价格具有分形特征。一方面，股价具有复杂的微观结构；另一方面，它具有对时间的标度不变性，即在不同的观测尺度下具有相似的结构，其结构是复杂和简单、不规则和有序的统一。对股价操纵者来说，要在单个时间点上影响股价并不难，即使是在大的时间尺度上影响股价也是有可能的，但是要想通过人为的操纵，在影响股价的同时，保持股价在时间的微观和宏观尺度上的一致性，在技术上就会显得非常困难。(2) 曲面造型技术。它是计算机图形学和计算机辅助几何设计(Computer Aided Geometric Design)的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它肇源于飞机、船舶的外形放样工艺，由Coons、Bezier等大师于六十年代奠定理论基础。经三十多年发展，现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体，以插值(Interpolation) 、拟合(Fitting) 、逼近(Approximation)这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显，随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快，随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善，曲面造型在近几年来得到了长足的发展。这主要表现在研究领域的急剧扩展和表示方法的开拓创新。一.从研究领域来看，曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。曲面变形(Deformation or Shape Blending): 传统的非均匀有理B样条(NURBS)曲面模型，仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状，至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作；一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法，如扫掠法(Sweeping)，蒙皮法(Skinning)，旋转法和拉伸法，也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。计算机动画业和实体造型业迫切需要发展与曲面表示方式无关的变形方法或形状调配方法，于是产生了自由变形（FFD）法，基于弹性变形或热弹性力学等物理模型(原理)的变形法，基于求解约束的变形法，基于几何约束的变形法等曲面变形技术和基于多面体对应关系或基于图象形态学中Minkowski和操作的曲面形状调配技术。最近，笔者及其学生刘利刚首创活动局部球面坐标插值的新思想，给出了空间点集内在变量的完整数学描述，从几何内在解的角度，设计了三维多面体和自由曲面形状调配的一整套快速有效的算法，画面流畅，交互实时，对三维曲面变形的技术难题实现了突破。 曲面重建(Reconstruction)：在精致的轿车车身设计或人脸-类雕塑曲面的动画制作中，常用油泥制模，再作三维型值点采样。在医学图象可视化中，也常用CT切片来得到人体脏器表面的三维数据点。从曲面上的部分采样信息来恢复原始曲面的几何模型，称为曲面重建。采样工具为：激光测距扫描器，医学成象仪，接触探测数字转换器，雷达或地震勘探仪器等。根据重建曲面的形式，它可分为函数型曲面重建和离散型曲面重建这两类。 曲面简化(Simplification)：与曲面重建一样，这一研究领域目前也是国际热点之一。其基本思想在于从三维重建后的离散曲面或造型软件的输出结果（主要是三角网格）中去除冗余信息而又保证模型的准确度，以利于图形显示的实时性、数据存储的经济性和数据传输的快速性。对于多分辨率曲面模型而言，这一技术还有利于建立曲面的层次逼近模型，进行曲面的分层显示，分层传输和分层编辑。具体的曲面简化方法有：网格顶点剔除法，网格边界删除法，网格优化法，最大平面逼近多边形法以及参数化重新采样法。曲面转换(Conversion)：同一张曲面可以表为不同的数学形式，这一思想不仅具有理论意义，而且具有工业应用的现实意义。例如，NURBS这种参数有理多项式曲面虽然包括了参数多项式曲面的一切优点，但也存在着微分运算繁琐费时、积分运算无法控制误差的局限性。而在曲面拼接及物性计算中，这两种运算是不可避免的。这就提出了把一张NURBS曲面转化成近似的多项式曲面的问题。同样的要求更体现在NURBS曲面设计系统与多项式曲面设计系统之间的数据传递和无纸化生产的工艺过程中。再如，在两张参数曲面的求交运算中，如果把其中一张曲面的NURBS形式转化为隐式，就容易得到方程的数值解。近几年来，国际图形界对曲面转换的研究主要集中在以下几方面：NURBS曲面用多项式曲面来逼近的算法及收敛性；Bezier曲线曲面的隐式化及其反问题；CONSURF飞机设计系统的Ball曲线向高维的各种推广形式的比较及互化；有理Bezier曲线曲面的降阶逼近算法及误差估计；NURBS曲面在三角域上与矩形域上的互相快速转化等。曲面位差(Offset)：也称为曲面等距性，它在计算机图形及加工中有广泛应用，因而成为这几年的热门课题之一。例如，数控机床的刀具路径设计就要研究曲线的等距性。但从数学表达式容易看出，一般而言，一条平面参数曲线的等距曲线不再是有理曲线，这就越出了通用的NURBS系统的使用范围，造成了软件设计的复杂性和数值计算的不稳定。二．从表示方法来看，以网格细分(Subdivision)为特征的离散造型与传统的连续造型相比，大有后来居上的创新之势。而且，这种曲面造型方法在生动逼真的特征动画和雕塑曲面的设计加工中如鱼得水，得到了高度的运用。 在1998年荣获奥斯卡大奖的电影作品中，有一个短片赫然在列，这就是美国著名的Pixar动画电影制片厂选送的作品"Geri"s Game"。动画片描述了一个名叫Geri的老头，在公园里自己与自己下国际象棋，千方百计想取胜的诙谐故事。画面中人物和景色的造型细致生动，与故事情节浑然一体，使观众得到真正的美学享受。而这部动画片制作中的设计者，就是以上论文的作者，著名的计算机图形学家T.DeRose。DeRose在SIGGRAPH"98大会上报告的论文讲到了选用C-C细分曲面作为Geri老头特征造型模型的背景。他指出，NURBS尽管早已被国际标准组织ISO作为定义工业产品数据交换的STEP标准，在工业造型和动画制作中得到了广泛的应用，但仍然存在着局限性。单一的NURBS曲面，如其他参数曲面一样，限于表示在拓扑上等价于一张纸，一个圆柱面或一个圆环面的曲面，不能表示任意拓扑结构的曲面。为了表达特征动画中更复杂的形状，如人的头，人的手或人的服饰，我们面临着一场技术挑战。当然，我们可以用最普通的复杂光滑曲面的造型方法，例如对NURBS的修剪(Trimming)来对付。确实，目前已经存在一些商用系统，诸如Alias-Wavefront和SoftImage等可以做到这一点，但是它们至少会遭遇到以下的困难：第一，修剪是昂贵的，而且有数值误差；第二，要在曲面的接缝处保持光滑，即使是近似的平滑也是困难的，因为模型是活动的。而细分曲面有潜力克服以上两个困难，它们无须修剪，没有缝，活动模型的平滑度被自动地保证。DeRose成功地应用了C-C的细分曲面造型法，同时发明了构造光滑的变半径的轮廓线及合成物的实际技术，提出了在服饰模型中碰撞检测的有效新算法，构造了关于细分曲面的光滑因子场方法。凭借这些数学和软件基础，他形象逼真地表现了Geri老头的头壳，手指和衣服，包括茄克衫，裤子，领带和鞋子。这些都是传统的NURBS连续曲面造型所不易做到的。那么，C-C细分曲面是怎样构造的呢？它与传统的Doo-Sabin细分曲面异曲同工，都是从一个称之为控制网格(网格多半可用激光从手工模型上输入)的多面体开始，递归地计算新网格上的每个顶点，这些顶点都是原网格上某几个顶点的加权平均。如果多面体的一个面有n条边，细分一次后，这个面就会变成n个四边形。随着细分的不断进行，控制网格就被逐渐磨光，其极限状态就是一张自由曲面。它是无缝的，因而是平滑的，即使模型是活动的。这种方法显著地压缩了设计和建立一个原始模型的时间。更重要的，允许原始模型局部地精制化。这就是它优于连续曲面造型方法之处. C-C细分是基于四边形的，而Loop曲面(1987年)，蝶形曲面(1990年)是基于三角形的。它们都一样受到当今图形工作者的重用。(3)计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）。 这是一个最广泛，最活跃的应用领域。计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善，与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。CAD技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面，其主要的应用领域有以下几个方面。1．制造业中的应用CAD技术已在制造业中广泛应用，其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入。众所周知，一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段。 同时，现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中，在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑。当前先进的CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内。现在较常用的软件有UG II、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD应用系统，这些系统主要运行在图形工作站平台上。在PC平台上运行的CAD应用软件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各种因素，目前在二维CAD系统中Autodesk公司的AutoCAD占据了相当的市场。2．工程设计中的应用 CAD技术在工程领域中的应用有以下几个方面： （1）建筑设计，包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计、平面布景、建筑构造设计、小区规划、日照分析、室内装潢等各类CAD应用软件。（2）结构设计，包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析、高层结构分析、地基及基础设计、钢结构设计与加工等。（3）设备设计，包括水、电、暖各种设备及管道设计。（4）城市规划、城市交通设计，如城市道路、高架、轻轨、地铁等市政工程设计。（5）市政管线设计，如自来水、污水排放、煤气、电力、暖气、通信（包括电话、有线电视、数据通信等）各类市政管道线路设计。（6）交通工程设计，如公路、桥梁、铁路、航空、机场、港口、码头等。 （7）水利工程设计，如大坝、水渠、河海工程等。（8）其他工程设计和管理，如房地产开发及物业管理、工程概预算、施工过程控制与管理、旅游景点设计与布置、智能大厦设计等。3．电气和电子电路方面的应用 CAD技术最早曾用于电路原理图和布线图的设计工作。目前，CAD技术已扩展到印刷电路板的设计（布线及元器件布局），并在集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计制造中大显身手，并由此大大推动了微电子技术和计算及技术的发展。4．仿真模拟和动画制作 应用CAD技术可以真实地模拟机械零件的加工处理过程、飞机起降、船舶进出港口、物体受力破坏分析、飞行训练环境、作战方针系统、事故现场重现等现象。在文化娱乐界已大量利用计算机造型仿真出逼真的现实世界中没有的原始动物、外星人以及各种场景等，并将动画和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起，在电影制作技术上大放异彩，拍制出一个个激动人心的巨片。5．其他应用CAD技术除了在上述领域中的应用外，在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至体育方面都会用到CAD技术 CAD标准化体系进一步完善；系统智能化成为又一个技术热点；集成化成为CAD技术发展的一大趋势；科学计算可视化、虚拟设计、虚拟制造技术是20世纪90年代CAD技术发展的新趋向。经过了一阶段计算机图形学的学习，对于图形学中基本图形的生成算法有了一定的了解。深度研究图形学，需要高深的数学知识，且每一个细化的方向需要的知识也不一样。图形学是计算机科学与技术学科的活跃前沿学科，被广泛的应用到生物学、物理学、化学、天文学、地球物理学、材料科学等领域。我深深感到这门学科涉及的领域之广是惊人的，可以说博大精深。

不会

没太大关系，另外问你一句是中专，还是大学，如果是中专的话就没有c++，java

就是用一段Bezier逼近1/4圆圆弧，拼接尽可能的光顺。能想到的一个方案：1、设4个控制顶点为A,B,C,D，两端A和D点与圆弧端点重合。2、AB与圆弧相切与点A，CD与圆弧相切与点D。BC取点关于AD中垂线对称。3、另参数0.5处点点位于该圆弧中点。其中，1和2条件是拼接要求，3是逼近的一个补充要求。条件3还可以自己想别的，以使逼近误差尽可能的小。关于误差分析，现想的话，就把计算出的点和理想点比较，比较规则可以自己设定，最小二乘什么的。Bezier的确就只能逼近了，学了NURBS以后就有很简洁地精确表达圆的方法了。有问题+QQ 注明是交流计算机图形学问题的，否则不加～

第1章 计算机图形学的数学基础 11.1 处理三维结构 11.1.1 计算机图形学中的三维仿射变换 11.1.2 改变坐标系的变换 61.2 结构变形变换 71.3 向量和计算机图形学 91.3.1 向量的加法 91.3.2 向量的长度 101.3.3 法向量和叉积 101.3.4 法向量和点积 111.3.5 与法向量反射相关的向量 121.4 光线和计算机图形学 131.4.1 光线几何—相交 141.4.2 相交—光线与球 141.4.3 相交—光线与凸多边形 151.4.4 相交—光线与包围盒 161.4.5 相交—光线与二次形 181.4.6 光线跟踪几何—反射和折射 181.5 图像平面中的插值性质 20第2章 三维物体的表示和建模（1） 21

看个人的。这两个难度对我来说都差不多。电子信息工程涉及的面比较广，用处也比较大。图形学是比较专

记录图像的方式包括两种：一种是通过 数学方法 记录图像,即矢量图；一种是用象素点阵方法记录,即位图.位图和矢量图是计算机图形中的两大概念；位图，也叫做点阵图，删格图象，像素图，简单的说，就是最小单位由象素构成的图，缩放会失真。矢量图又叫向量图,是用一系列计算机指令来描述和记录一幅图,一幅图可以解为一系列由点、线、面等到组成的子图,简单的说，就是缩放不失真的图像格式。。无论显示画面是大还是小，画面上的对象对应的算法是不变的，所以，即使对画面进行倍数相当大的缩放，其显示效果仍然相同[不失真。至于二者的联系，我觉得位图应该包含有矢量图。

　　计算机图形学，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。 　　主要应用： 　　1、计算机辅助设计与制造。 　　2、计算机辅助教学。 　　3、计算机动画。 　　4、管理和办公自动化。 　　5、国土信息和自然资源显示与绘制。 　　6、科学计算可视化。 　　7、计算机游戏。 　　8、虚拟现实。

图像处理是模式识别的基础。

我对图形学不了解，故第3项仅供参考。个人愚见，区别是与输入输出的不同有关。1、输入是一幅图像，输出的也是一幅图像。这是图像处理。2、输入是一幅图像，输出的是一些描述性数据（如图像中有两个圆形、圆心分别在、半径分别是；或者图像中有三张人脸，两个微笑，一个悲伤）。这是图像分析/识别。3、输入是描述性数据（如空间中有三个球，球心分别在，半径分别是），输出的是依据这些描述而合成的2D/3D结果。这是图形学。一般的图像处理书，重点关注的是第1项内容，在全书的最后少量章节中，可能会介绍第2项内容，如经典的冈萨雷斯的《数字图像处理》。

　　第一章　　1. 计算机图形：用数学方法描述，通过计算机生成、处理、存储和显示的对象。　　2. 图形和图像的主要区别是表示方法不同：图形是用矢量表示；图像是用点阵表示的。图形和图像也可以通过光栅显示器（或经过识别处理）可相互转化。　　3. 于计算机图形学紧密相关的学科主要包括 图像处理、计算几何和计算机视觉模式识别。它们的共同点是 以图形/图像在计算机中的表示方法为基础。　　4. 交互式计算机图形系统的发展可概括为以下4个阶段：字符、矢量、二维光栅图形、三维图形。　　5. 图形学研究的主要内容有：①几何造型技术 ②图形生成技术 ③图形处理技术 ④图形信息的存储、检索与交换技术 ⑤人机交互技术 ⑥动画技术 ⑦图形输入输出技术 ⑧图形标准与图形软件包的研发。　　6. 计算机辅助设计和计算机辅助制造 是计算机图形学最广泛最活跃的应用领域。　　7. 计算机图形学的基本任务：一是如何利用计算机硬件来实现图形处理功能；二是如何利用好的图形软件；三是如何利用数学方法及算法解决实际应用中的图行处理问题。　　8. 计算机图形系统是由硬件系统和软件系统组成的。　　9. 计算机图形系统包括处理、存储、交互、输入和输出五种基本功能。　　10. 键盘和鼠标是最常用的图形输入设备。鼠标根据测量位移部件的不同，分为光电式、光机式和机械式3种。　　11. 数字化仪分为电子式、超声波式、磁伸缩式、电磁感应式等。小型的数字化仪也称为图形输入板。　　12. 触摸屏是一种 定位设备，它是一种对于触摸能产生反应的屏幕。　　13. 扫描仪由3部分组成：扫描头、控制电路和移动扫描机构。扫描头由光源发射和光鲜接收组成。按移动机构的不同，扫描仪可分为平板式和滚筒式2种。　　14. 显示器是计算机的标准输出设备。彩色CRT的显示技术有2种：电子穿透法和荫罩法。　　15. 随机扫描是指电子束的定位及偏转具有随意性，电子束根据需要可以在荧光屏任意方向上连续扫描，没有固定扫描线和扫描顺序限制。它具有局部修改性和动态性能。　　16. 光栅扫描显示器是画点设备。　　17. 点距是指相邻像素点间的距离，与分辨指标相关。　　18. 等离子显示器一般有三层玻璃板组成，通常称为等离子显示器的三层结构。　　19. 用以输出图形的计算机外部设备称为硬拷贝设备。　　20. 打印机是廉价的硬拷贝设备，从机械动作上常为撞击式和非撞击式2种。　　21. 常用的喷墨头有：压电式、气泡式、静电式、固体式。　　22. 绘图仪分为静电绘图仪和笔式绘图仪。　　23. 图形软件的分层。由下到上分别是：①图形设备指令、命令集、计算机操作系统 ②零级图形软件 ③一级图形软件 ④二级图形软件 ⑤三级图形软件。　　24. 零级图形软件是面向系统的、最底层的软件，主要解决图形设备与主机的通信与接口问题，又称设备驱动程序。　　25. 一级图形软件即面向系统又面向用户，又称基本子系统。　　26. 图形应用软件是系统的核心部分。　　27. 从物理学角度，颜色以主波长、色纯度和辉度来描述；从视觉角度来看，颜色以色彩、饱和度和亮度来描述。　　28. 用适当比列的3种颜色混合，可以获得白色，而且这3种颜色中的任意2种的组合都不能生成第三种颜色，称为三原色理论。　　29. RGB模型的匹配表达式是：c=rR+gG+bB。　　30. 常用颜色模型　　颜色模型名称 使用范围　　RGB 图形显示设备（彩色CRT和光栅显示器）　　CMY 图形打印、绘制设备　　HSV 对应画家本色原理、直观的颜色描述　　HSL 基于颜色参数的模型　　用基色青、品红、黄定义的CMY颜色模型用来描述硬拷贝设备的输出颜色。它从白光中滤去某种颜色，故称为减色性原色系统。　　第二章　　31. 直线生成的3个常用算法：数值微分法（DDA）、中点划线法和Bresenham算法。　　32. DDA算法的C语言实现：　　DDA算法生成直线，起点（x0,y0）,终点（x1,y1）.　　Void CMy View ::OnDdaline()　　{　　CDC *pDC=GetDC(); //获得设备指针　　int x0=100,y0=100,x1=300,y1=200,c=RGB(250,0,0);//定义直线两端点和直线颜色　　int x,y,i;　　float dx,dy,k;　　dx=(float)(x1-x0);　　dy=(float)(y1-y0);　　k=dy/dx;　　x=x0;　　y=y0;　　if(abs(k)<1)　　{ for(;x<=x1;x++)　　{pDC—>SetPixel(x,int(y+0.5),c);　　y=y+k;}　　}　　if(abs(k)>=1)　　{ for(;y<=y1;y++)　　{pDC—>SetPixel(int(x+0.5),y,c);　　x=x+1/k;}　　}　　ReleaseDC(pDC); //释放设备指针　　}　　33. 任何影响图元显示方法的参数称为属性参数。图元的基本表现是线段，其基本属性包括线型、线宽和色彩。　　34. 最常见的线型包括实线、虚线、细线和点划线等，通常默认的线型是实线。　　35. 线宽控制的实线方法：垂直线刷子、水平线刷子、方形线刷子。生成具有宽度的线条还可以采用区域填充算法。　　36. 用离散量表示连续量时引起的失真现象称为走样。为了提高图形显示质量，减少或消除走样现象的技术称为反走样。　　37. 反走样技术有：提高分辨率（硬件方法和软件方法）、简单区域取样、加权区域取样。　　38. 区域连通情况分为四连通区域和八连通区域。四连通区域是指从区域上某一点出发，可通过上下左右4个方向移动，在不越出区域的前提下到达区域内的任意像素；八连通区域是指从区域内某一像素出发，可通过上下左右、左上左下、右上右下8个方向的移动，在不越出区域的前提下到达区域内的任意像素。　　39. 字符的图形表示可以分为点阵式和矢量式两种形式。　　40. 在图形软件中，除了要求能生成直线、圆等基本图形元素外，还要求能生成其他曲线图元、多边形及符号等多种图元。　　41. 在扫描线填充算法中，对水平边忽略而不予处理的原因是实际处理时不计其交点。　　42. 关于直线生成算法的叙述中，正确的是：Bresenham算法是对中点画线算法的改进。　　43. 在中点画圆算法中叙述错误的是：为了减轻画圆的工作量，中点画圆利用了圆的四对称性性质。　　44. 多边形填充时，下列论述错误的是：在判断点是否在多边形内时，一般通过在多变形外找一点，然后根据该线段与多边形的交点数目为偶数即可认为在多边形内部，若为奇数则在多边形外部，且不考虑任何特殊情况。　　第三章　　1. Cohen-Sutherland算法，也称编码裁剪法。其基本思想是：对于每条待裁剪的线段P1P2分三种情况处理：①若P1P2完全在窗口内，则显示该线段，简称“取”之；②若P1P2完全在窗口外，则丢弃该线段，简称“舍”之；③若线段既不满足“取”的条件也不满足“舍”的条件，则求线段与窗口边界的交点，在交点处把线段分为两段，其中一段 完全在窗口外，可舍弃之，然后对另一段重复上述处理。　　2. Sutherland-Hodgman算法，又称逐边裁剪算法。其基本思想是用窗口的四条边所在的直线依次来裁剪多边形。多边形的每条边与裁剪线的位置关系有4种情况（假设当前处理的多边形的边为SP）：a>端点S在外侧，P在内侧，则从外到内输出P和I；b>端点S和P都在内侧，则从内到内输出P；c>端点S在内侧，而P在外侧，则从内到外输出I；d>端点S和P都在外侧，无输出。　　3. 按裁剪精度的不同，字符裁剪可分为三种情况：字符串裁剪、字符裁剪和笔画裁剪。　　4. 在线段AB的编码裁剪算法中，如A、B两点的码逻辑或运算全为0，则该线段位于窗口内；如AB两点的码逻辑与运算结果不为0，则该线段在窗口外。　　5. n边多边形关于矩形窗口进行裁剪，结果多边形最多有2n个顶点，最少有n个顶点。　　6. 对一条等长的直线段裁剪，编码裁剪算法的速度和中点分割算法的裁剪速度哪一个快，无法确定。（√）　　7. 多边形裁剪可以看做是线段裁剪的组合。（X）　　8. 对于线段来说，中点分割算法要比其他线段裁剪算法的裁剪速度快。（X）　　9. 多边形的Weiler-Atherton裁剪算法可以实现对任意多边形的裁剪。（√）　　第四章　　1. 几何变换是指改变几何形状和位置，非几何变换是指改变图形的颜色、线型等属性。变换方法有对象变换（坐标系不动）和坐标变换（坐标系变化）两种。　　2. 坐标系可以分为以下几种：世界坐标系（是对计算机图形场景中所有图形对象的空间定位和定义，是其他坐标系的参照）、模型坐标系（用于设计物体的局部坐标系）、用户坐标系(为了方便交互绘图操作，可以变换角度、方向)、设备坐标系（是绘制或输出图形的设备所用的坐标系，采用左手系统）。　　3. 将用户坐标系中需要进行观察和处理的一个坐标区域称为窗口，将窗口映射到显示设备上的坐标区域称为视区。从窗口到视区的变换，称为规格化变换。（eg.4-1）　　4. 所谓体素，是指可以用有限个尺寸参数定位和定形的体，如长方体、圆锥体。　　5. 所谓齐次坐标表示，就是用n+1维向量表示n维的向量。　　6. 二维点（x,y）的齐次坐标可以表示为：（hx hy h）,其中h≠0。当h=1时称为规范化的齐次坐标，它能保证点集表示的唯一性。　　7. 旋转变换公式的推导、对称变换　　第五章　　1. 交互绘图技术是一种处理用户输入图形数据的技术，是设计交互绘图系统的基础。常见的交互绘图技术有：定位技术、橡皮筋技术、拖曳技术、定值技术、拾取技术、网格与吸附技术。　　2. 常用的橡皮筋技术有：橡皮筋直线、橡皮筋矩形、橡皮筋圆。　　3. 拖曳技术是将形体在空间移动的过程动态地、连续地表示出来，直到用户满意。　　4. 定值技术有2种：一种是键入数值，另一种是改变电位计阻值产生要求的数量，可以用模拟的方式实现电位计功能。　　5. 拾取一个基本的对象可以通过：指定名称法、特征点发、外界矩阵法、分类法、直接法。　　第六章　　1. 点、线、面是形成三维图形的基础，三维变换是从点开始。　　2. 三维图形变换分类：三维图形变换包括三维几何变换和平面几何变换，三维几何变换包括基本几何变换和复合变换；平面几何变换包括平行投影和透视投影，平行投影包括正投影和轴测投影，透视投影包括一点透视、二点透视、三点透视。　　3. 投影中心与投影面之间的距离是无限的投影叫做平行投影，它包括正投影和轴测投影。　　4. 正投影形成的视图包括：主视图、俯视图和左视图。轴测投影形成的视图为轴测图。　　5. 透视投影也称为中心投影，其投影中心与投影面之间的距离是有限的。其特点是产生近大远小的视觉效果　　6. 对于透视投影，不平行于投影面的平行线的投影会汇聚到一个点，这个点称为灭点。透视投影的灭点有无限多个，与坐标轴平行的平行线在投影面上形成的灭点称为主灭点。主灭点最多有3个，其对应的透视投影分别称为一点透视、二点透视、三点透视。　　第七章　　1. 型值点是曲面或曲线上的点，而控制点不一定在曲线曲面上，控制点的主要目的是用来控制曲线曲面的形状。　　2. 插值和逼近是曲线曲面设计中的两种不同方法。插值—生成的曲线曲面经过每一个型值点，逼近—生成的曲线曲面靠近每一个控制点。　　3. 曲线曲面的表示要求：唯一性、统一性、几何不变性、几何直观、易于界定、易于光滑连接。　　4. 曲线曲面有参数和非参数表示，但参数表示较好。非参数表示又分为显式和隐式两种。　　5. 对于一个平面曲线，显式表示的一般形式是：y=f(x)。一个x与一个y对应，因此显式方程不能表示封闭或多值曲线。例不能用显式方程表示一个圆。　　6. 如果一个曲线方程表示为f(x,y)=0的形式，我们称之为隐式表示。其优点是易于判断函数f(x,y)是否大于、小于或等于零，即易于判断是落在所表示曲线上还是在曲线的哪一侧。　　7. 参数连续与几何连续的区别：参数连续性是传统意义上的、严格的连续，而几何连续性只需限定两个曲线段在交点处的参数导数成比例，不必完全相等，是一种更直观、易于交互控制的连续性。　　8. 在曲线曲面造型中，一般只用到C1（1阶参数连续）、C2（2阶参数连续）、G1（1阶几何连续）、G2（2阶几何连续）。切矢量（一阶导数）反映了曲线对参数t的变化速递，曲率（二阶导数）反映了曲线对参数t变化的加速度。　　9. 通常C1连续必能保证G1的连续，但G1的连续并不能保证C1连续。　　10. 对于三次Hermite曲线，用于描述曲线的可供选择的条件有：端点坐标、切矢量和曲率。　　11. 三次Hermite曲线特点：①可局部调整，因为每个曲线段仅依赖于端点约束；②基于Hermite样条的变化形式有Cardinal样条和Kochanek-Bartels样条；③具有几何不变性。　　12. Bezier曲线的性质：①端点性质②端点切矢量③端点的曲率④对称性⑤几何不变性⑥凸包性⑦变差缩减性。　　13. 一次Bezier曲线是连接起点P0和终点P1的直线段，二次Bezier曲线对应一条起点P0终点在P2处的抛物线。　　14. B样条曲线的性质：①局部性②连续性或可微性③几何不变性④严格凸包性⑤近似性⑥变差缩减性。　　15. NURRS曲线具有以下性质：①局部性②可微性③仿射不变性④严格保凸性⑤一般性⑥变差缩减性⑦端点性质。　　第八章　　1. 要把三维物体的信息显示在二维显示设备中，必须通过投影变换。由于投影变换失去了深度信息，往往会导致二义性，要消除二义性，就必须在绘制时消除实际不可见的线和面，称作消除隐藏线和隐藏面，简称消隐。　　2. 面消隐常用算法有：深度缓冲区（Z-buffer）算法和深度排序算法（画家算法）。　　3. 深度缓冲区算法和深度排序算法的区别：

计算机图形学就是对物体的模型和图像进行生成、存取和管理的学科。1科学计算可视化2工业模拟3计算机辅助教学4绘制勘探、测量图形。

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。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。

计算机图形学，研究图像的表达，处理等，和人工智能，计算机网络，软件工程均有交叉。计算机成像，三维动画，甚至网络影响传播都属于这个方向的范畴。学习这个专业的同学可以去游戏设计公司，电影视频制作公司工作。众所周知，现在的生活离不开图形图像的数字表达处理，也就离不开学计算机图形学和多媒体的同学。

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。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。主要是指利用计算机将存储好的文件格式的信息，通过图形化的东西转化到屏幕上。例如底层的显示：获得某个一个位图文件的信息，得到第一个像素点通过计算颜色通道，得到将要在屏幕上表现的颜色，然后再通过汇编调用显示器指令，将这个颜色填充到计算机屏幕上，然后接下来第二个第三个。或者例如：得到一个三维模型，通过顶点信息以及UV信息对一个三角形进行可视化的数据描述，得到一个抽象的三维模型，然后通过透视，坍陷，排序等诸多算法，得到一张由视点获得的位图，然后再通过底层显示方法表现在屏幕上，连续不断的图片就成为了动画或者是视频。计算机图形学理论就是主要讲，如何将字节的数据或者显存中的数据表现到屏幕上的理论知识。这些是浅显的说明，如果要深入了解，最好去学习一下该课程。该学科要求数学功底牢固，耐心要强。

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。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。计算机图形学一个主要的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的场景的几何表示，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。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，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，计算机图形学也就和图象处理有着密切的关系。

1、计算机图形学是关于利用计算机及其相关图形设备输入、表示、生成、存储、处理、显示和输出图形的理论、算法、技术及系统的一门综合性学科。 2、计算机图形学自20世纪60年代诞生以来，已经成为计算机科学技术中应用十分广泛、理论和方法及技术都很成熟的一门学科。目前，计算机图形学及其系统已经成为快速、经济地生成和显示图形或图像的强大而实用的工具，所涉及的领域遍及科学、工业、工程、航空、航天、商业、政府部门、医学、教育和培训、艺术、广告及娱乐等行业。