- 1、本文档共28页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
计算机图形学基础教程——课件
目录?计算机图形学概述?基础知识?基本图形生成算法?图形变换与渲染?高级技术?实践项目与案例分析
计算机图形学概述
定义与分类定义计算机图形学是研究使用计算机生成和操作图形的科学。分类计算机图形学可以分为几何造型、图像处理、可视化、动画与交互等几个分支。
发展历程起步阶段20世纪50年代,计算机图形学开始起步,主要应用于科学可视化。发展阶段20世纪80年代,随着计算机硬件和软件技术的进步,计算机图形学在电影、游戏等领域得到广泛应用。成熟阶段21世纪初,计算机图形学技术逐渐成熟,广泛应用于教育、工业设计、医学影像等领域。
应用领域工业设计电影与游戏制作计算机图形学在电影和游戏制作中广泛应用,包括角色建模、场景设计、特效制作等。计算机图形学可用于产品外观设计、工程制图、虚拟装配等领域。医学影像教育与培训计算机图形学可用于医学影像处理和分析,如CT、MRI等医学影像的3D重建和可视化。计算机图形学可用于创建虚拟实验环境和模拟器,为教育和培训提供更加真实和沉浸式的学习体验。
基础知识
色彩原理颜色模型色彩空间2用于描述和表示颜色的系统,如RGB、HSV等。1描述颜色的不同方式,如RGB、CMYK等。颜色深度颜色校正34描述图像中可用的颜色数调整图像颜色的过程,以确保图像的色彩准确性和一致性。量的度量。
计算机图形学中的数学基础0102向量运算矩阵运算在图形学中用于描述方向和位移的用于描述变换和仿射变换的基本数基本数学概念。学概念。插值和拟合光线追踪用于创建平滑曲线和表面的数学方法。用于创建真实感图像的基本算法。0304
图形硬件基础GPU(图形处理单元)显示器用于加速图形渲染的专用硬件。显示图像的设备,如液晶显示器(LCD)。图形内存图形驱动程序用于存储图像数据的专用内存。控制图形硬件的软件,以确保与操作系统和应用程序的兼容性。
基本图形生成算法
直线生成算法直线生成算法是计算机图形学中最基本的算法之一,用于在屏幕上绘制直线。常用的直线生成算法包括中点法、Bresenham算法和DDA算法等。中点法适用于绘制斜率较大的直线,Bresenham算法适用于绘制斜率较小的直线,而DDA算法则可以绘制任意斜率的直线。这些算法的基本思想是通过在两点之间选择像素点来逼近直线,以达到绘制直线的目的。
圆生成算法最常用的圆生成算法是中点圆算法,该算法基于中点法进行扩展,通过逼近圆周上的像素点来绘制圆。圆生成算法是用于在屏幕上绘制圆的算法。中点圆算法的基本思想是在圆周上选择像素点,并利用圆的性质计算出每个像素点的坐标。该算法的优点是简单易懂,但可能会在圆周上出现锯齿状的像素点。
多边形生成算法多边形生成算法是用于在屏幕上绘制多边形的算法。逐点插入法的基本步骤是先确定多边形的顶点坐标,然后按照顺序连接这些顶点,并在连接过程中插入像素点以逼近多边形。最常用的多边形生成算法是逐点插入法,该算法的基本思想是通过在多边形的顶点之间插入像素点来逼近多边形。该算法的优点是简单易懂,但可能会在多边形内部出现锯齿状的像素点。
图形变换与渲染
图形变换投影变换将三维空间中的图形投影到二维平面上,包括正交投影和透视投影。几何变换包括平移、旋转、缩放等基本变换,用于改变图形在二维或三维空间中的位置和方向。齐次坐标使用齐次坐标表示法,将二维或三维空间中的点扩展到更高维度的空间中,以便进行更复杂的几何变换。
光照模型光源类型材质属性光照计算根据光源和材质属性,计算物体表面的光照强度和颜色,以实现逼真的渲染效果。包括点光源、方向光源和聚光灯等,每种光源都有不同的光照效果。包括颜色、纹理、透明度等,影响物体对光的反射和折射方式。
纹理映射STEP03定义纹理在物体表面上的位置和方向,确保纹理与物体表面正确对应。纹理坐标STEP02纹理映射技术将纹理图像映射到物体表面,以增加真实感和细节。STEP01纹理定义纹理是用于描述物体表面细节的图像或图像集。
高级技术
真实感图形渲染光线追踪全局光照纹理映射着色器编程通过模拟光线在场景中的传播,实现更逼真的阴影和反射效果。模拟光线在物体表面反射和折射的过程,以产生更自然的光影效果。将图像贴图映射到三维物体的表面,以增加物体的细节和真实感。使用高级编程语言编写渲染程序,实现更复杂的视觉效果。
计算机动画关键帧动画动力学动画通过创建关键帧来定义物体的位置、形状和姿态,然后自动生成中间帧。基于物理原理模拟物体的运动和碰撞,如重力、弹性等。骨骼动画流体动力学通过将骨骼绑定到模型上,实现更自然的肢体运动和表情变化。模拟液体的流动和变形,如水、烟雾等。
虚拟现实与增强现实三维建模与场景构建立体显示技术使用三维建模软件创建虚拟场景和物使用特殊的眼镜或头盔显示器,提供立体的视觉效果。体。交互技术混合现实通过传感器
文档评论(0)