計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教案引言市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)任課教師：何興恒cug_第1頁(yè)第1頁(yè) 學(xué)時(shí)安排：32+16 使用教材： 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ) 陳傳波 陸楓 編著 電子工業(yè)出版社 參考書(shū)： 計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 孫家廣著 清華大學(xué)出版社 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)算法基礎(chǔ) 石教英譯 機(jī)械工業(yè)出版社第2頁(yè)第2頁(yè)課程內(nèi)容 概論 計(jì)算機(jī)圖形設(shè)備 交互式技術(shù) 幾何造型技術(shù) 基本圖形生成算法 二維圖形變換及二維觀測(cè) 三維圖形變換及三維觀測(cè) 曲線(xiàn)和曲面、真實(shí)感圖形顯示第3頁(yè)第3頁(yè)第1章 引言 主要內(nèi)容： 什么是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)？ 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究對(duì)象是什么？ 計(jì)算機(jī)圖形處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)？第4頁(yè)第4頁(yè)1.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及其相關(guān)概念 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（Co

2、mputer Graphics） 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究如何利用計(jì)算機(jī)來(lái)顯示、生成和處理圖形原理、辦法和技術(shù)一門(mén)學(xué)科。第5頁(yè)第5頁(yè) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究對(duì)象圖形通常意義下圖形：能夠在人視覺(jué)系統(tǒng)中形成視覺(jué)印象客觀對(duì)象都稱(chēng)為圖形。 圖形要素有：幾何要素和非幾何要素。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中所研究圖形：從客觀世界物體中抽象出來(lái)帶有顏色及形狀信息圖和形。第6頁(yè)第6頁(yè) 圖形表示 點(diǎn)陣法：用含有顏色信息點(diǎn)陣來(lái)表示圖形一個(gè)辦法。（Image）參數(shù)法：以計(jì)算機(jī)中所統(tǒng)計(jì)圖形形狀參數(shù)與屬性參數(shù)來(lái)表示圖形一個(gè)辦法。（Graphics）第7頁(yè)第7頁(yè) 與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)學(xué)科計(jì)算機(jī)圖形學(xué)試圖從非圖象形式數(shù)據(jù)描述來(lái)生成（逼真）圖象。數(shù)字圖象

3、處理旨在對(duì)圖象進(jìn)行各種加工以改進(jìn)圖象視覺(jué)效果。計(jì)算機(jī)視覺(jué)是研究用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬生物外顯或宏觀視覺(jué)功效科學(xué)和技術(shù)。 第8頁(yè)第8頁(yè)特性數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖象信號(hào)數(shù)字圖象處理圖1-1 圖形圖象處理相關(guān)學(xué)科間關(guān)系第9頁(yè)第9頁(yè)1.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展 1.2.1計(jì)算機(jī)圖形學(xué)確實(shí)立醞釀期（50年代）萌芽期（60年代）發(fā)展期（70年代）普及期（80年代）提升增強(qiáng)期（90年代）第10頁(yè)第10頁(yè) 1.2.2 硬設(shè)備發(fā)展 圖形顯示設(shè)備60年代中期，隨機(jī)掃描顯示器60年代后期，存儲(chǔ)管式顯示器70年代中期，光柵掃描圖形顯示器。當(dāng)前正向著小型化、低電壓、數(shù)字化方向發(fā)展第11頁(yè)第11頁(yè) 圖形硬拷貝設(shè)備 打

4、印機(jī) 繪圖儀 圖形輸入設(shè)備 二維圖形輸入設(shè)備 三維圖形輸入設(shè)備第12頁(yè)第12頁(yè)1.2.3 圖形軟件發(fā)展及軟件原則形成 圖形軟件發(fā)展 開(kāi)放式、高效率、原則化、集成化、智能化、學(xué)科交叉 圖形軟件原則 與設(shè)備無(wú)關(guān)、與應(yīng)用無(wú)關(guān)、含有較高性能第13頁(yè)第13頁(yè) 近二十年中，國(guó)際原則化組織ISO已經(jīng)同意和正在討論與計(jì)算機(jī)圖形相關(guān)原則有：GKS、GKS-3D、PHIGS、CGM、CGI、IGES、STEP 事實(shí)原則如SGIOpenGL，微軟Direct X，AdobePostscript等 第14頁(yè)第14頁(yè)1.3 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造,輔助繪圖,輔助教學(xué)交通控制，警用醫(yī)療衛(wèi)生計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)地理信息系統(tǒng)真實(shí)感圖形顯示虛擬現(xiàn)實(shí)科學(xué)計(jì)算可視化。第15頁(yè)第15頁(yè)1.4 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng) 1.4.1 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)功效圖1-2 圖形系統(tǒng)基本功效框圖顯示器交互輸出計(jì)算輸入存貯數(shù)據(jù)庫(kù)圖形輸出設(shè)備圖形輸入設(shè)備第16頁(yè)第16頁(yè) 1.4.2 計(jì)算機(jī)圖形