计算机图形学概论.pptxVIP

1、计算机图形学是研究怎样用数字计算机产生、处理和显示图形的一门新兴学科。

2、图形：线条图和浓淡图

3、图像处理：将客观世界中原来存在的物体映象处理成新的数字化图像。

4、图像处理中关心的问题：滤去噪声、压缩图像数据、对比度增强、图像复原、三维图像重建。

5、模式识别：研究怎样分析和识别输入的图象，找出其中蕴涵的内在联系和抽象模型。

6、计算几何：讨论几何形体的计算机表示和分析、综合，研究怎样方便、灵活地建立几何形体的数

学模型，提高算法效率，在计算机内怎样更好地存储和管理这些模型数据。;9、光栅扫描显示器是一种画点设备，可看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元的亮度。

当前显示的图形信息是存放在帧缓存中。

光栅扫描显示器上的图形都是由象素点组成的。

直线和圆弧是最基本的图形元素。在光栅扫描显示器上绘制直线和圆弧，实际上是通过算法找

到最靠近直线或圆弧的象素点，并将其点亮。因此，不可避免地会出现走样现象。锯齿现象（走样）

10、像素：每个可寻址的点阵单元称为一个像素（pixel）。

11、分辨率：显示器在水平和垂直方向上能够寻址的像素数称为分辨率。

分辨率：指其真实分辨率，表示水平方向的像素点数与垂直方向的像素点数的乘积。

12、基本图形软件（支撑软件）的内容：系统管理程序、定义和输出基本图素和复合图素的程序、图形变换（包括几何变换、裁剪等）程序、实时输入处理程序、交互处理程序。

常见支撑软件：1.高级语言（扩充了图形处理子程序包）：TurboC、TurboPascal、NDPFORTRAN、Delphi、VB、VC等2.交互式图形软件（与硬件平台有关）：微机：AutoCAD、3DSMAX、MicroStation、SoftImage3D等。工作站：Euclid、I—DEAS、Unigraphics、MAYA等。

13、图形软件的组成：1）零级图形软件：解决图形设备与主机的通讯、接口等问题，又称设备驱动程序。2）一级图形软件：包括生成基本图形元素、对设备进行管理的各程序模块，又称基本子程序。3）二级图形软件：建立图形数据结构，定义、修改和输出图形；以及建立各图形设备之间的联系，具有较强的交互功能。也称功能子程序4）三级图形软件：为解决某种应用问题的图形软件，是整个应用软件的一部分。

14、曲线：规则曲线——可用曲线方程式表示的曲线。

不规则曲线——不能确切给出描述整个曲线的方程，而是由从实际测量中得到的一系列

离散数据点采用曲线拟合的方法来逼近的。这类曲线也称之为自由曲线。

曲线的表示方法：1.直角坐标曲线显式y=f(x)隐式f(x,y)=02.极坐标曲线Ｐ=ρ(θ)3.参数坐标曲线x=x(t);y=y(t)参变量的规格化;对于曲线的非参数方程表示，它们存在以下几个问题：1.与坐标轴相关。2.会出现斜率为无穷的情况（垂线）。3.对于非平面曲线难以用常系数的非参数化函数表示。4.不便于计算和编程。

使用参数方程的优越性：1.控制曲线形式的自由度更大。2.对曲线进行变换时，对参数方程的参变量直接进行几何变换，节省了工作量。3.便于处理斜率为无穷大的问题，不会因此而中断处理。4.参数方程中，代数，几何相关和无关的变量是完全分离的，而且对参变量个数不限，从而便于用户把低维空间的曲线扩展到高维空间中去。5.参数变量的规格化，0=t=1。6.易于用矢量和矩阵表示几何分量，简化了计算。

曲线的绘制方法：用很多短直线段来逼近曲线。曲线上点的数量取多少，直线段取多长，取决于绘制曲线的精度要求和图形输出设备的精度。

其余的二次曲线可采用参数插值的方法绘制。插值点之间用小直线段连接。

自由曲线采用分段拟合的方法绘制。分段后用来拟合的曲线，绘制时的方法同上

15、型值点：是指通过测量或计算得到的曲线上少量描述曲线几何形状的数据点。

16、控制点：是指用来控制或调整曲线形状的特殊点，曲线本身不一定通过控制点。

17、拟合：是指在曲线的设计过程中，用插值或逼近的方法使生成的曲线达到某些设计要求。

插值和逼近：这是曲线设计中的两种不同方法。插值设计方法要求建立的曲线数学模型，严格

通过已知的每一个点。而逼近设计方法建立的曲线数学模型只是近似地接近已知的点。

18、连续性：C0连续（0阶参数连续）——前一段曲线的终点与后一段曲线的起点相同。

C1连续（一阶参数连续）——两相邻曲线段的连接点处有相同的一阶导数。

C2连续（二阶参数连续）——两相邻曲线段的连接点处有相同的一阶导数和二阶