图形学探索之旅-解密图形学应用与算法.pptx

图形学探索之旅解密图形学应用与算法Presentername

Agenda计算机图形应用发展基础知识掌握图形学算法技术实践和进一步学习图形学算法

01.计算机图形应用发展计算机图形学在不同领域的应用

制造设计使用CAD技术辅助制造设备和产品的设计与生产建筑设计利用CAD软件进行建筑设计和布局规划计算机辅助设计的应用领域工程设计应用CAD工具进行工程设计和工艺流程规划计算机辅助设计

虚拟现实通过图形学算法生成逼真的虚拟环境虚拟场景模拟让用户身临其境地感受虚拟场景沉浸式体验在游戏、教育、医疗等领域得到广泛应用应用领域广泛虚拟现实-超越想象

线框图与光栅图两种常见的图形表示方式3D图形渲染技术实现逼真的三维图形效果虚拟增强现实创造沉浸式的虚拟环境计算机图形学的发展历程动画

娱乐产业中的主力军游戏图形学应用的发展历程创造出真实感强烈的虚拟环境虚拟世界实时渲染和物理模拟的应用动态效果游戏

图形编辑器图形编辑器功能可以绘制、编辑和变换图形对象图形编辑器工具包括选择、绘制、填充、变换等工具图形编辑器应用广泛应用于平面设计、插图制作等领域图形编辑器：创造无限可能

02.基础知识计算机图形学基本概念与算法

图形算法的应用图像处理算法O1对图像进行增强、滤波、分割和变换等操作模拟算法O2模拟真实世界的光照、物理效果和材质特性渲染算法O3将3D模型转化为2D图像并添加光照和阴影效果图形算法

图形数据结构图形学基本元素，有坐标表示。点(Point)由多个线段组成的封闭图形，用于表示复杂的图形。多边形由两个点连接而成，可以用于绘制直线、曲线等。线段图形数据结构：构建视觉世界

图形学的定义图形学的定义研究计算机处理和生成图像图形学的定义应用于计算机科学中的一门学科图形学的定义包括图像处理、渲染、建模和动画等领域计算机图形学的定义

03.掌握图形学算法技术图形学算法所需技术

掌握编程语言和算法设计，实现图形学算法的代码1数学和编程技术了解向量和矩阵运算，应用于图形变换和投影2掌握代数和几何的基本概念和运算规则3线性代数编程技巧数学基础数学与编程：完美结合

点01表示图形中的一个位置线段02连接两个点，用于绘制直线或曲线多边形03由多个线段组成的封闭图形图形数据结构图形数据结构：构建视觉世界

向量减法计算两个向量的差向量02向量叉积计算两个向量的向量积04向量加法计算两个向量的和向量01向量点积计算两个向量的数量积03向量运算向量运算：加速计算的魔法

数字矩阵表示图形数据结构变换。矩阵的定义与构成可用于表示多种图形学算法，如几何变换、渲染算法等矩阵的加减乘运算可用于求解线性方程组和解决变换操作的逆运算逆矩阵与转置如投影矩阵、齐次矩阵等，用于实现图形学算法中的高级操作矩阵的特殊运算矩阵运算的概念和应用矩阵运算

04.实践和进一步学习实践了解图形学应用与算法

实践经验分享参与开源项目了解图形学应用和算法的实际应用01完成编程任务通过编程实践掌握图形学基本算法02参与竞赛锻炼图形学应用和算法的解决问题能力03图形学应用实践

利用图形学知识开发实用的图形应用程序开发图形应用应用图形学算法解决实际问题实践图形学算法探索图形学领域的前沿技术和研究课题深入图形学研究参与研究项目研发项目提高技能

05.图形学算法常见图形学算法介绍

Bezier曲线CSG模型体素表示图形建模的重要性描述平滑的二三维曲线和曲面。通过组合基本的几何体来创建复杂的形状将三维空间划分为小立方体并表示对象的形状和属性形状建模算法

用于计算点到线的距离、点在线上的投影等点与线的计算用于将复杂的多边形剖分为简单的三角形多边形的剖分算法用于实现平移、旋转和缩放等变换操作二维几何变换几何算法的重要性几何算法

模拟光线与物体的相交，计算光照效果光线追踪确定物体之间的阴影关系，增加真实感阴影算法将二维图像映射到三维物体表面，增加细节纹理映射图形学算法的应用渲染算法

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