计算机图形学 完整版.ppt

计算机图形学_完整版计算机图形学与虚拟现实Computer Graphics and Virtual Reality
第一章 图形学综述
第二章 图形系统概述
第三章 输出图元
第四章 图元属性
第五章 图形变换
第六章 三维对象的表示
第七章 可见面判别算法
第八章 光照模型
第九章 图形用户界面和交互输入方法
第十章 颜色模型
第十一章 虚拟现实技术
OpenGL
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第一章 计算机图形学综述
一些概念
图形学与相关分支学科间的关系
计算机图形学主要研究内容
应用领域及前沿
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▲ 图形 Graphics
广义：各种图，景物、图像、图片、图画、形象……
狭义：用数学方法描述的图对象（几何关系、代数方程、分析表达式等建立的图形。）
一些相关概念：
图元（图素） Primitive
矢量（向量）图 Vecter-based graphics
参数图 Parametric
动画 animation
▲ 图像（Image）
一些相关概念：
像素 Pixel
网格图 Grid
位图 Bitmap
点阵图
光栅图 Raster
图片 Picture……
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图形学
模式识别
计算
几何
图像
处理
图形信息处理相关分支学科间的关系：
图像处理
物体映像处理成新的数字化图像。采用一定的算法对图像进行分析、解释、修改等一系列过程。 编辑的最小单元是像素而不是对象或形状。
模式识别
分析、识别各类信息，找出其中蕴含的内在联系或抽象模型。如文字识别、语音识别、图像识别……
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基于模型：建模→处理→图形输出
▲计算机图形学 (CG , Computer Graphics)
分支学科
光栅图形学 Raster Graphics
计算几何学 Computational Geometry
真实感图形学 Photorealistic Rendering
虚拟现实 Virtual Reality
……
运用计算机建立、存储、处理对象的模型，并根据模型产生该对象的图形输出的有关理论、方法和技术
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CG主要研究内容：
图形硬件、输入输出设备
图形软件、图形数据库
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，复杂形体造型
真实感图形计算与显示算法
数据可视化
计算机动画
自然景物仿真
实时建模、渲染技术
基于网络的图形技术……
真实感图形学涉及：
投影变换，三维观测
三维对象表示
可见线/面判别（消除隐藏线/面）
颜色模型和颜色应用
光照模型(透明，雾，阴影，明暗…)
面绘制(表面细节，纹理…）
……
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第二章 图形系统概述
图形输出/输入设备
图形工作站
图形控制器（图形卡，显卡）
图形软件
图形系统的交互设备和交互任务
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图形系统的层次结构：
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图形输出显示设备
阴极射线管 CRT
存储管式显示器→随机扫描显示器（矢量显示器）→刷新式光栅扫描显示器→彩色光栅扫描显示器
平板显示器FPD
等离子体显示板
薄膜光电显示器
发光二极管LED
液晶显示器LCD
三维观察设备
虚拟现实系统的输出显示设备
……
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输入设备
键盘、鼠标
按钮盒、旋钮
跟踪球、空间球
操作杆
触觉反馈设备
数据手套、数据衣
数字化仪
扫描仪
触摸板
光笔
……
硬拷贝设备
打印机
喷墨
激光
……
绘图仪
台式
大型滚动传送式
……
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