计算机图形学27257.ppt

* 1.3 计算机图形学的应用在线虚拟现实：虚拟现实建模语言VRML * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 9 科学计算可视化 科学计算可视化(Scientific Visualization) 必要性：直接分析大量的测量数据或统计数据有困难 目标：用图形表现抽象的数据 应用领域：医学 、遥感、流场、气象、核爆模拟、有限元分析……。 等等 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 * 1.3 计算机图形学的应用 10 计算机辅助教学 * 1.4 当前的研究动态 用粒子系统建立的火 造型技术 规则形体：欧氏几何方法 不规则形体： 分形几何方法 粒子系统 纹理映射 * 1.4 当前的研究动态 造型技术 (续) 实体造型 基于物理的造型 基于图像的造型 真实感图形绘制技术 光照明模型 绘制算法 快速算法 易于图像的绘制 * 1.4 当前的研究动态 人机交互技术 与计算机网络技术的紧密结合 远程医疗与诊断 远程导航与维修 远程教育 * 计算机图形学在材料科学与工程领域的应用 (1)材料组织结构的图形表征组织结构的概念表征的尺度表征的主要设备及原理简介样品的制备(2)材料组织的定量分析组织表征的主要参数简介定量分析方法介绍 (3)材料组织和性能数据可视化性能表征的主要参数简介绘图工具Origin7.0简介 * 第一讲 计算机图形学绪论 唐建国 计算机图形学及其辅助设计 * 课程简介 课程安排总学时32，18（课堂）+14（上机）。 课程内容计算机图形学基础 （唐建国）计算机图形学在材料科学与工程领域的应用（刘胜胆） Matlab与图形学（段柏华）上机实践 * 课程简介 参考书目 《计算机图形学》 孙家广等编著.清华大学出版社，1995 《计算机图形学C语言版》Hearn D等.影印版. 清华大学出版社,1998 精通Origin 7.0,周建平，北京航空航天大学出版社，2004 Origin7.0科技绘图及数据分析，叶卫平，机械工业出版社，2004 数字图像处理在定量金相分析中的应用，王建萍，材料导报，2003 * 1.1 研究内容 1.2 发展历史 1.3 计算机图形学的应用 1.4 当前研究动态 * 1.1 研究内容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。 定义 图形主要分为两大类 线条图：基于线条信息表示的工程图、等高线地图、曲面的线框图； 明暗图(shading)，也就是通常所说的真实感图形。 物空间 像空间 * 1.1 研究内容 图形的概念：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 图形的要素 几何要素：刻画对象的轮廓、形状等 非几何要素：刻画对象的颜色、材质等 图形表示法 点阵表示 枚举出图形中所有的点,简称为图像。 参数表示 由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数,线段的端点坐标等)+属性参数(颜色、线型等)来表示,简称为图形。 * 1.1 研究内容 * 1.1 研究内容 * 1.1 研究内容 * 1.2 发展历史 历史追溯1950年，MIT，旋风一号（Whirlwind I 计算机的图形显示器，类似于示波器的CRT来显示简单图形。--CRT的出现为计算机生成和显示图形提供了可能。50年代末期，MIT林肯实验室，在Whirlwind上开发SAGE空中防御系统，通过光笔在屏幕上指点与系统交互。--标志着交互式图形技术的诞生。 * 1.2 发展历史1962年MIT林肯室验室Ivan.E.Sutherland的博士论 文：Sketchpad：一个人机通信的图形系统。--确定了交互图形学作为一个学科分支（提出基本交互技术、图元分层表示概念及数据结构…)。60年代：MIT、Bell Lab、 通用汽车公司、剑桥大学开展大规模的研究。60年代确立并得到发展70年代进入技术实用化但80年代初，图形学 依然是较小的学科，原因是图形硬件设备十分昂贵，且基于图形的应用相对较少。后来，情况发生了变化…… 历史追溯 * 1.2 发展历史——硬件 图形显示器的发展图形显示器是计算机图形学中关键的设备 60年代中期：画线显示器（亦称矢量显示器）需要刷新。设备昂贵，限制普及. 60年代后期：存储管