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计算机图形学的发展及应用（3篇）

计算机图形学学习心得篇一

计算机图形学是20世纪60年代以后，随着计算机技术(包括计算机硬件技术和软件技术)的发展和完善而形成的一门新兴学科。至今，计算机图形学已在建筑，机械，电子，造船，航空，汽车，轻工，广告，艺术等领域得到了广泛的应用。可以说，它几乎影响了所有涉及领域，冲击和改变着传统的设计模式。一打开计算机，人们首先接触到的就是计算机图形学的内容，因为计算机的用户界面已广泛使用了计算机图形技术。事实上，计算机图形技术已深入到各个领域。计算机图形的生成一般包括两种方法：程序绘图和交互绘图。所谓程序绘图，就是先用计算机语言(例如C语言)编好绘图程序，然后运行该程序并绘出图形。而交互绘图则是应用交互式图形软件，通过交互命令(键盘命令，菜单命令等)由计算机生成图形。程序绘图是交互式绘图的基础。

简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。

这学期我们主要学习了MFC图形编程，学习了《VC++图形程序设计基础》。从中学习了如何建立MFC项目和简单的输入与输出。

三视图即主视图、俯视图、侧视图是分别将三维立体对正面、水平面和侧面作正投影得到的三个基本视图。

用计算机绘制立体图的三视图的具体步骤：

建立三维空间坐标系，这里定义一个右手直角坐标系，即z轴正向朝上。在这个定义的坐标系下，确定三维立体上各点的位置坐标，同时引入齐次坐标。求出所作变换相应的四阶变换矩阵，一般根据变换前后图形上点的几何关系或由已知的变换矩阵求得。

将所作变换写出矩阵表示式，通过运算求得三维立体上各点(_,y,z)竟变换后的相应点(_,y)或(y,z)或(_,z)，一般是二维点的齐次坐标。

有变换后的所有二维点绘出三维立体投影后的平面图形，即为主视图、俯视图或侧视图。

在右手直角坐标系中，将三维立体向_Oz面(正面V)作正投影，得到主视图。由投影变换前后三维立体上点到主视图上点的关系，可知此投影变换的变换矩阵为：

#9121;1#9122;0

Tv=#9122;#9122;0#9122;#9123;#9124;0#9125;#9125;0#9125;#9125;1#9126;

Tv：主视图的投影变换矩阵，简称投影矩阵。

若已知三维立体上n个点(_i,yi,zi)，则各点的齐次坐标可写成n#10799;4阶矩阵，主视图的投影变换矩阵表示式为：

#9121;_1y1z11#9124;#9121;1000#9124;#9121;_10z11#9124;#9122;#9125;#9122;_0z1#9125;#9122;_2y2z21#9125;#9122;2#9125;#9122;2#9125;0000#9125;=#9122;sdot;sdot;sdot;sdot;#9125;#9122;sdot;sdot;sdot;sdot;#9125;sdot;#9122;

#9125;#9122;0010#9125;#9122;#9125;#9122;sdot;sdot;sdot;sdot;sdot;sdot;sdot;sdot;#9122;#9125;#9122;#9125;#9122;#9125;#9122;_yz1#9125;#9123;0001#9126;#9122;_0z1#9125;nnn#9123;n#9126;#9123;n#9126;

在绘图时，只要取_=_i,y=zi(i=1,2,,n)，就可在屏幕上绘出三维立体的主视图

三维立体向_Oy面(水平面H)作正投影得到俯视图。

其投影变换矩阵：#9121;1000#9124;#9122;0100#9125;#9125;T=#912