计算机图形学 第1章导论(精品·公开课件).ppt

基于特征的图象变形（猫变虎） 3.计算机动画 运动中的汽车变换成奔跑中的老虎 用计算机软件从事艺术创作 二维平面的画笔程序（如CorelDraw，Photoshop，PaintShop） 图表绘制软件（如Visio） 三维建模和渲染软件包（如3DMAX，Maya）、以及一些专门生成动画的软件（如Alias，Softimage） 4.计算机艺术 用3DMAX与Photoshop制作室内装潢设计效果图 计算机图形学 Computer Graphics (CG)  课前导读 课时：24+12=36课时 考核方法：平时（20%）+实验（30%）+期末笔试（50%） 课程内容：CH1~CH7 教学要求：掌握图形学的理论基础知识，基本概念、方法与算法。具有一定相关编程能力。 参考书：计算机图形学基础教程 孙家广等编 1.1 计算机图形学相关概念及研究内容 1.2 计算机图形学的发展历史 1.3 计算机图形学的应用及研究前沿 第一章 导论 1.1 计算机图形学相关概念及研究内容 1.1.1 计算机图形学的定义 1.1.2 计算机图形学的研究对象 1.1.3 图形的要素 1.1.4 图形在计算机中的表示 1.1.5 几个相关学科 1.1.1 计算机图形学的定义 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。 1.1.2 计算机图形学的研究对象——图形 通常意义上的图形——能够在人的视觉系统中形成视觉印象 的客观对象都称为图形，包括自然景物、拍摄到的图片、用数学 方法描述的图形等等 计算机图形学上的图形——从客观世界物体中抽象出来的带 有颜色及形状信息的可见图形以及不可见的数学/几何描述。 1.1 计算机图形学相关概念及研究内容 1.1计算机图形学相关概念及研究内容 1.1.3 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 1.1.4 图形在计算机中的表示 点阵法：枚举出图形中所有的点(强调图形由点构成)，简称为图像。 参数法：由图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法，简称为图形。 1.1.5 几个相关学科 特征数据、结构数据 计算机图 形学 模式识别 计算机视觉 图象 图形 数字图象处理 图象处理 输入和输出均为图象，它主要分析由摄像机拍摄的二维或三维自然图片,对它进行增强、去噪、分割、重建、存储、压缩、恢复、传输等不同的处理，生成人们所需的便于识别和应用的图形或信息。 模式识别 它是图形学的逆过程，分析和识别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模型（特征）。如文字识别、指纹识别等。 原始Lena图像 直方图均衡后的Lena图像 1.2 计算机图形学的发展历史 1.2.1 历史追溯 1.2.2 图形硬件的发展 1.2.1历史追溯 准备阶段（20世纪50年代） 麻省理工，旋风I号 发展阶段（20世纪60年代） 1962，MIT林肯室验室Ivan.E.Sutherland的博士论文：Sketchpad 首次使用Computer Graphics， 推广应用阶段（20世纪70年代） CAD系统的应用，光栅扫描显示器，图形标准化的提出（CGS） 系统使用化阶段（20世纪80年代） 工作站的出现，微机的普及，进入各领域，用户界面，AutoCAD等 标准化智能化阶段（20世纪90年代） 各种标准：CGI、PHIGS等。3D，智能化设计 1.2 计算机图形学的发展历史 图形显示器设备的发展 1.2.2 图形硬件的发展 画线显示器（矢量显示器/随机扫描显示器），60年代中期 存储管式显示器，60年代后期 刷新式光栅扫描显示器，70年代初 以点阵形式表示图形， 使用专用的缓冲区存放点阵， 由视频控制器负责刷新扫描 需要刷新， 设备昂贵， 限制普及。 不需刷新， 价格较低， 不能动态修改图形功， 不适合交互式 图形输入设备的发展 第一阶段：控制开关、穿孔纸等