chapter01_1_CG_new教案分析.ppt

* 52 * 53 * 54 * 55 * 56 * 57 * * Who am I? 段鸿 厦门大学软件学院 副教授 Email: gotibet@ Mobile Phone:教育背景: 中国科学技术大学 2005（本硕博） 美国爱荷华大学 2008-2009（博士后） 英国萨塞克斯大学 2007（访问学者） 主持和参与: 国家“863”项目（编号: 2008AA09Z108，97万） 美国国家卫生研究院(NIH)项目(编号：R01AR-054439，36万美元) 福建省青年科技人才项目（编号：2007F3097，12万） 参与国家自然科学基金青年基金项目（2012立项） 福建省自然科学基金项目主持和参与各一项(2013立项) 研究领域: 网络多媒体，模式识别与智能图像处理，虚拟现实和三维建模，管理信息系统等等。 所指导硕士研究生已毕业32名。 * * * * * * * * * * * * * * * * 真实感图形实时绘制与自然景物仿真 光照模型 简单光照模型 局部光照模型 整体光照模型 绘制方法 光线跟踪 辐射度 加速算法 包围体树、自适应八叉树等等 * 光照模型 * 地理信息系统（GIS） 建立在地理图形之上的关于各种资源的综合信息管理系统 数字地球，地形数据作为载体，全球信息化. 军事，政府决策，旅游，资源调查。 典型例子：google maps * 娱乐 ●电脑游戏 实时性 逼真性 蕴含了先进的图形处理技术 ●电视广告，节目片头，科教演示（CAI） ● Quake III，“古墓丽影”，“侏罗纪公园”、“皇帝的新衣”、完美风暴……… * 娱乐 动态化人物面部表情捕捉 /talks/lang/chi_hans/paul_debevec_animates_a_photo_real_digital_face.html * Virtual Reality（虚拟现实、灵境） 又称虚拟环境（Virtual Environment)： 是指用立体眼镜、传感手套等一系列传感辅助设施来实现的一种三维现实，人们通过这些设施以自然的方式（如头的转动、手的运动等）向计算机送入各种动作信息，并且通过视觉、听觉以及触觉设施使人们得到三维的视觉、听觉等感觉世界。随着人们不同的动作， 这些感觉也随之改变。 * * 1.3.2 图形学近几年的若干热点 IBMR （Image-Based Modeling and Rendering基于图象的建模和绘制 ） Internet-based Graphics 与多媒体有关，几何压缩， HCI（Human-Computer Interaction） 手势，表情识别，眼动，手写体识别；自然语言处理 * 真实感图形绘制 非真实感图形绘制 虚拟手术 Volume Graphics 非欧氏几何造型，分形几何，…… * 纹理 * Bumptexture（凹凸贴图 ） * 日本Yoshinori Dobashi等人绘制的真实感云 * 计算机生成的挪威云杉 * 非真实感绘制（NPR，Non-Photorealistic Rendering） 用于模拟艺术效果，研究方法有别于真实感图形学 钢笔素描的生成 钢笔素描产生于中世纪，从19世纪开始成为一门艺术20世纪90年代开始研究用计算机模拟 中国国画与书法的生成 * 非真实感图形绘制 * Georges Winkenb1ach绘制的壶和碗(Siggraph’96) * Salisbury绘制的茶壶(Siggraph’97) * Salisbury绘制的熊(Siggraph’97) * Oliver Deussen绘制的素描树(Siggraph’2000) * * * 小结 图形的定义？ 举例说明图形的表示方法？ 二维和三维图形学的内容各有哪些？ 举4-5个图形学应用的例子？ 举两个CG当前研究动态的例子？ 请列举几个公认的CG标准？ * OpenGL的绘制流程-流水线结构 42 * OpenGL的绘制流程-流水线结构 43 * OpenGL的绘制流程-流水线结构 44 * OpenGL的绘制流程-流水线结构 45 * OpenGL的绘制流程-流水线结构 步骤： 根据基本图形单元建立景物模型，并且对所建立的模型进行数学描述（OpenGL中把点，线，多边形，图像和位图都作为基本图形单元。） 把景物模型放在三维空间中的合适位置，并设置视点（viewpoint）以观察所感兴趣的景观。 计算模型中所有物体的颜色，颜色可以是由应用程序明确指定的，也可以是根据特定的光照条件所确定的，或者是通过把纹理贴到物体的表面所获得的，也可能是上述三种操作的混合产物。 把景物模型的数学描述及其色彩信息转换至计算机屏幕上的像素，这个过程也就是光栅化（r