• 交互式计算机图形学是指用计算机交互 式地产生图形的技术。
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相关学科
• 图象处理是指用计算机来改善图象质量 的数字技术。
• 模式识别是指用计算机对输入图形进行 识别的技术。
• 计算几何学是研究几何模型和数据处理 的学科。
–1958年，美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发 展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展 成为平板式绘图仪。
–50年代末期，MIT的林肯实验室在“旋风”计算机 上开发SAGE空中防御体系。
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•60年代
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–1962年，MIT林肯实验室的I. E. Sutherland发表了一篇题为“Sketchpad：一 个人机交互通信的图形系统”的博士论文。 他在论文中首次使用了计算机图形学 “Computer Graphics”这个术语，证明了交 互计算机图形学是一个可行的、有用的研究 领域，从而确定了计算机图形学作为一个崭 新的科学分支的独立地位。他在论文中所提 出的一些基本概念和技术,如交互技术、分层 存储符号的数据结构等至今还在广为应用。 成就“图形学之父”的英名。
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参考书
• 孙家广等，计算机图形学（第三版），清华大学出版 社，2002
• 计算机图形学（第三版） 电子工业出版社 Donald Hearn M.Pauline Baker著 蔡士杰 吴春镕 等译
图像生成（计算机图形学）
图像变换 （图像处理）
数
数
字
据
图
模
像
型
模型（特征）提取 （计算机视觉，模式识别）
模型变换 （计算几何）
发展特点: 交叉、界线模糊、相互渗透
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第一节
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计算机图形学
• 计算机图形学是指用计算机产生对象图形 的输出的技术。是利用计算机研究图形的 表示、生成、处理、显示的学科。
• 计算机图形学是研究通过计算机将数据转 换为图形，并在专门显示设备上显示的原 理、方法和技术的学科。
主要研制各种显示器和打 印、绘图设备，如液晶显 示器、等离子显示器以及 携带更方便、色彩更丰富 的新一代显示器
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第二节 计算机图形学的起源
• 50年代
–1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学 院（MIT）旋风I号（Whirlwind I）计算机的附件 诞生。
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计算机图形学
冯月萍
计算机科学与技术学院 Email:fengyp@
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课程的主要内容
• 图形基元的显示 • 图形变换 • 曲线和曲面 • 图形运算 • 形体的表示及其数据结构 • 消除隐藏线和隐藏面的算法 • 真实感图形的绘制
• 潘云鹤等，“计算机图形学—原理、方法及应用”， 高等教育出版社，2003
成绩=作业+上机成绩+期末考试
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第一章 计算机图形学简介
第一节 第二节 第三节
第四节 第五节
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计算机图形学 计算机图形学的起源 计算机图形学的应用
及发展动向 图形系统的硬件 计算机图形标准
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•图形信息的数据结构及存储、检索方法 •几何模型构造技术 •动画技术（游戏） •图形软硬件的系列化、模块化 和标准化 的研究 •科学计算的可视化
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图形学主要研究内容
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，构 成了计算机图形学的主要研究内容。
• 图形的生成和表示技术
• 图形的操作与处理方法
• 图形输出设备与输出技术的研究
• 图形输入设备、交互技术及用户接口技 术的研究
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计算机图形学的研究内容
图形的输入 图形的表示 图形的存储
定义
具体内容
研究将图形或图形数据输入到计算 键盘、鼠标、图形输入板、
机中的技术和设备
扫描仪等设备的研制
研究在计算机中用点、线、面的坐 标值(几何信息)和连接关系(拓扑 信息)建立几何模型的方法
按一定数据结构组织图形数据并将 其存储在动态或永久性介质中
线框模型、面模型、体模 型等
常用的数据结构有线性链 表、二叉树、四叉树等
图形的处理 图形的显示 与输出
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对图形进行几何变换或投影变换以 及并、交、差运算等操作
将计算机内特定表示形式的图形转 换成图形输出设备能够接受的表示 形式，并将图形在计算机屏幕上或 者打印机等输出设备上显示或绘制 输出