计算机图形学公开课一等奖课件省赛课获奖课件.pptx

第1章绪论;1.1计算机图形学及其有关概念;计算机图形学的研究对象——图形

普通意义下的图形：

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。;两类图形要素：

1.几何要素：点，线，面，体等；

2.非几何要素：明暗，灰度，色彩等

计算机图形学中所研究的图形：

从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。;图形的两种表达办法：

点阵法是用品有颜色信息的点阵来表达图形的一种办法，它强调图形由哪些点构成，并含有什么灰度或色彩。

参数法是以计算机中所统计图形的形状参数与属性参数来表达图形的一种办法。

普通把参数法描述的图形叫做图形（Graphics）

把点阵法描述的图形叫做图象（Image）;课后作业：

习题一（p14）;第2章计算机图形系统及图形硬件;2.1计算机图形系统概述;2.1.2计算机图形系统的构造;课后作业：

习题二（p49）;第3章顾客接口与交互式技术;回想。。。。

;表3-1 图形输入设备的逻辑分类;设备的评价三个层次：

⒈设备层:硬件性能最优化

⒉任务层：单任务：选择最佳的交互设备

⒊对话层：多任务：比较优劣;3.2.2输入模式;1.请求方式（requestmode）

输入设备在应用程序的控制下工作：;2.取样方式（samplemode）

应用程序和输入设备同时工作：

输入设备不停地产生数据，并送入数据缓冲区；

当程序碰到采样语句规定输入时，从数据缓冲区中读取数据。;3.事件方式（eventmode）

程序和被置成事件方式的设备分别工作。

输入设备所产生的数据被组织成事件结点，排入事件队列中档待程序的解决。

程序碰到事件解决语句时，就按照先进先出的原则从事件队列中取出队首事件予以解决。如果事件队列为空，程序则等待一定的时间片，等待事件的发生。;课后作业：

习题三（p71）;第4章图形的表达与数据构造;4.1.1基本图形元素;4.1.2几何信息与拓扑信息;4.1.3坐标系;客观存在的三维形体含有的性质：

(1)刚性：含有一定的形状(流体不是实体造型技术描述的对象)

(2)维数的一致性：各部分均是三维的

(3)占据有限的空间：体积有限

(4)边界的拟定???：能区别物体内部，外部

(5)封闭性：运动或集合运算之后（如切割、粘合）仍然是有效物体;三维空间中的物体是一种内部连通的三维点集，是由其内部的点集及紧紧包着这些点的表皮构成的。

物体表面必须含有的性质：

(1)连通性：任意两个点可用一条途径连接起来

(2)有界性：可将空间分为两部分，其中一部分是有界的

(3)非自相交性：表面不能自相交

(4)可定向性：可明拟定义内侧或外侧

(5)闭合性：拓扑关系决定。如一条边有且仅有两个顶点…;点的领域：如果P是点集S的一种元素，那么点P的以R（R0）为半径的领域指的是围绕点P的半径为R的小球（二维状况下为小圆）。

内点：点集中的这样某些点，它们含有完全包含于该点集的充足小的领域。

边界点：不含有上述点集中性质的点。

三维有效物体（正则集，正则形体）的定义：三维空间中由内部点构成的点集的闭包。;定义:点集A的正则运算r为：; 实体表面上一条边所连接的面多于一种，这条边上任意一点的小领域都包含着来自这些面上的点，因此该领域与圆盘不是拓扑等价的，这就是非二维流形。;实体：对于一种占据有限空间的正则形体，如果其表面是二维流形，则该正则形体为实体。

或者：对于任一形体，如果它是3维欧氏空间R3中非空、有界的封闭子集，且其边界是二维流形（即该形体是连通的），我们称该形体为正则形体，否则称为非正则形体。;4.1.5正则集合运算;2023/10/24;有两种办法实现正则运算:间接方式和直接方式

间接方式：普通集合运算+其它规则

按普通的集合运算求成果，再用规则判断删去不符合正则形体定义的部分，如孤立边、孤立面等，得到正则形体。

点的邻域：P是点集S的一种元素，则点P的以R（R＞0）为半径的邻域是指围绕点P的半径为R的小球（二维状况下为小圆）。

集合S在点P附近的局部几何性质：

当且仅当P的邻域为满时（邻域是S的点集），P在S之内；

当且仅当P的邻域为空时，P在S之外；

当且仅当P的邻域既不满也不空时，P在S的边界上。;PA与PB的交集为空因此P点不在它们的正则交集之中，而RA与RB的交集既不为空也不满，因此R点在边界．; 直接方式：定义出正则集合算子的体现式，用它直接得出符合正则形体定义的成果。

在三维空间中，给定一种正则形体S，空间点集被分为三个子集：

S的内部点集：i·S

S的边界点集：b·S

S之外的点集;几何造型中的集合运算:对集合中的组员进行分类