1962年第一台光笔交互式图形显示器在美国麻 省理工学院林肯实验室研制成功，Ivan E. Sutherland在博士论文中首先提出“计算机图 形学”术语。 同年，雷诺汽车公司的工程师 Pierre Bézier 提出Bézier曲线、曲面的理论。
1964年，孔斯(Steve Coons)在麻省理工学院提 出了孔斯曲面。
1.2 计算机图形学的发展
在美国工业界，研制交互式图形显示器的工作也同时开展，其 中所起作用最重要的是IBM公司 。
1964年秋， IBM公司推出了IBM 2250显示器。 洛克希德飞机公司利用IBM 2250施行开发的CADAM绘图加工系
统，成为目前IBM主机上应用最广的CAD/CAM软件。 IBM 2250在 1978年前后改型为IBM 3250，1984年又改型为IBM 5080，采用 光栅扫描技术 。 20世纪60年代末和70年代初，美国Tektronix公司发展了存储管技术。 由于大规模集成电路技术的发展和专用图形处理芯片的出现，光栅扫描 型显示器的质量越来越好，价格越来越低，已成为图形显示器的常规 形式。
计算机图形学的简单介绍
计算机图形学是计算机科学领域中的一个重要而又 年轻的学科，它随着计算机硬件特别是图形显示设 备的发展而逐渐产生发展起来的。计算机图形学主 要是研究图形。它描述的图形通常是由点、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。
计算机图形学中有一整套描述几何元素和色彩的数 据结构和算法模型，如Bresenham画线、画圆算法； 反走样算法；区域填充算法；Bezier曲线、曲面算 法和NURBS曲线、曲面算法；求交算法；消隐算法； 明暗效应；颜色模型；纹理、光线跟踪等。
graphical images with the aid of computer（ IEEE定义）
特点：新兴学科 边缘性学科 与传统理论密切联系
IEEE 协议的概念
IEEE是Institute of Electrical and Electronics Engineers的英文缩写，它的 中文含义是“电器与电子工程师协会”， IEEE是国际工程界非常有名的一个组织。
什么是计算机图形学？ 计算机图形学研究的对象是什么？ 计算机图形学如何发展的？ 计算机图形学应用如何？
1.1 计算机图形学及其相关概念
1、什么是计算机图形学？
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。
Computer graphics is the art or science of producing
计算机图形学的任务首先要建立被处理图形对象 的数学模型并把该模型参数输入、存贮在计算机 中；然后再根据人们提出的各种要求，对这一模 型进行种种有效的变换和加工处理；最后图形对 象被加工处理后的结果在相应设备上进行显示、 打印，也可以把图形输出为点阵方式描述的图像， 以供图像处理软件进行二次处理。
聊城大学环境与规划学院
肖燕
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
教材： 计算机图形学—原理、方法及应用 潘云鹤 等 高等教育出版社
参考书： 1.计算机图形学（第二版） [美]Donald Hearn/M. Pauline Baker著 蔡士杰等 译 电子工业出版社 2002年5月 2.计算机图形学 王汝传 著 人民邮电出版社 2002年7月 3.计算机图形学（第三版） 孙家广 等 清华大学出版社 1999年8月 4.计算机图形学基础教程 孙正兴 周良 郑宏源 著 清华大学出版社 2004年2月
4.计算几何 ：研究几何模型和数据处理的
学科，探讨几何形体的计算机表示、分析
和综合 。
计算机图形
数
计算几何
据
模
型
数 字 图 像
模式识别
图像处理
1.2 计算机图形学的发展
计算机图形学的研究起源于美国麻省理工学院。 1950年，在该校诞生了世界上第一台图形显示 器，作为旋风1号计算机的输出设备。 1959年，美国CALCOMP公司根据打印机原理 研制出世界上第一台滚筒式绘图仪。 20世纪50年代末期，麻省理工学院在旋风1号计 算机上开发了SAGE空中防御系统。
a11 a12 a13 a14 a15
灰度或颜色 信息
图形的表示： 点阵法——图象
a21 a22 a31 a32 a41 a42
a23 a24 a25 a33 a34 a35 a43 a44 a45
5×5图象
参数法——图形 a51 a52 a53 a54 a55
y
x 直线的参数方程：ax+by+c=0
2、计算机图形学研究的对象是什么？
图形：能够在人的视觉系统中形成视觉印象 的客观对象。（广义的概念）
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明暗、灰度、色彩等
计算机图形学所研究图形的定义：从客观 世界中抽象出来的带有颜色及形状信息的 图和形。
1.2 计算机图形学的发展
Whirlwind 1: early graphics using VectorScope
(1951)旋风1号计算机 输出设备
SketchPad: first interactive graphics (1962)
第一台光笔交互式图形显示器
第一台图形显示器诞生，类似示波器的图形显示设备，用它可以显示简单的图形
0
3、与计算机图形学相关的概念？
1.计算机图形 ：用计算机表示、生成、处理和 显示的对象。由几何数据和几何模型利用计 算机进行存储、显示，并修改、完善后形成。
2.图像处理 ：将客观世界中原来存在的物体的 影像处理成新的数字化图像的相关技术。
3.模式识别 ：对所输入的图像进行分析和 识别，找出其中蕴涵的内在联系或抽象模 型，如邮政分拣、地形地貌识别等。
课程内容
第1章 计算机图形学基本知识（教材第1章和第 11章）
第2章 基本图形的生成与计算 第3章 图形变换与输出 第4章 图形输入与交互技术 第5章 真实感图形显示（教材第7章） 第6章 基本造型方法（教材第9章和第10章） 第7章 自由曲线曲面（教材第8章）
第一章 基本知识
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