Unit1Introduction.ppt

讲 授 内 容 Unit 1： Introduction Unit 2： The OpenGL API Unit 3: Scan Convention Unit 4: Transformations Unit 5： Color and Shading Models Unit 6：Viewing and Clipping References： 项志刚，《计算机图形学》中文版，清华大学出版社，2008 和平鸽工作室，“OpenGL高级编程与可视化系统开发——高级编程篇”，第二版 教 学 要 求 了解并掌握图形学的基本概念，数学工具，算法以及相关技术； 了解跨平台的图形学应用程序设计接口OpenGL，并学会在Visual C++中利用OpenGL进行图形学编程； 对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个初步认识； 具有一定实践体会和相关的编程能力。 课 程 考 核 课程考核由平时成绩（考勤，课堂表现，作业，实验等），期末成绩两部分组成； 其中平时成绩占总成绩的30%，期末成绩占总成绩的70%； Chapter 1 Introduction 1. What’s the Computer Graphics? IEEE: Computer Graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer. 教 学 要 求 计算机图形学的研究内容： 主要研究如何在计算机中表示图形，对图形进行计算，处理和显示的原理与算法。 图形：通常是由点，线，面等几何元素和灰度，色彩，线型，线宽等非几何属性组成，更强调场景的几何表示，由场景的几何模型和物理属性共同组成的。 从处理技术来看，图形可分为：1）由线条组成的图形，2）类似于照片的明暗图（真实感图形） Chapter 1 Introduction Chapter 1 Introduction 2. The Applications of Computer Graphics CAD/CAM Scientific Visualization Computer Animation Computer Art User Interface Natural Scenery Simulation Chapter 1 Introduction CAD/CAM Scientific Visualization 1986 NSF (The National Science Foundation) ----Visualization in Scientific Computing (VISC). Widely Used in Medicine, fluid dynamics, finite element analysis, weather analysis, etc. Remote Operation Computer Animation Computer Art 2D Software (CorelDraw，Photoshop，PaintShop) Visio, Excel 3D Software (3D Max, Maya, SoftImage) User Interface Natural Scenery Simulation Chapter 1 Introduction 3. Graphical System Devices Display Devices Input Devices Cathode Ray Tube (CRT) 要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地发射电子束，刷新屏幕。 刷新：一次是指电子束从上到下扫描一次的过程，刷新频率高到一定值后，图像才能稳定显示。 荧光物质：被电子束轰击时发出亮光 持续发光时间：电子束离开某点后，该点的亮度值衰减到初始值1/10所需的时间 刷新(Refresh)：为了让荧光物质保持一个稳定的亮度值 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数 像素(Pixel:Picture Cell)：构成屏幕（图像）的最小元素 分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直方向单位长度上能识别的最大像素个数，单位通常为dpi（dots per inch)。在假定屏幕尺寸一定的情况下，也可用整个屏幕所能容纳的像素个数描述，如640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等 Color CRT 产生彩色的常用方法： 射线穿透法 影孔板法 射线穿透法 原理： 两层荧光涂层，红色光和绿色光