计算机图形学基础教程

计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，主要研究如何在计算机中表示、处理和显示图形信息。这个基础教程，"计算机图形学基础教程"，由孙家广教授编写，旨在为初学者提供一个易于理解的学习入口，帮助他们克服学习初期的困难。 教程可能涵盖以下几个关键知识点： 1. **基本概念**：会介绍计算机图形学的基本概念，包括二维和三维坐标系统、像素、向量和矩阵等。这些是理解后续内容的基础。 2. **图形硬件和软件**：会讨论计算机图形处理单元（GPU）的作用，以及OpenGL、DirectX等图形库在图形渲染中的应用。 3. **几何建模**：这部分将讲解如何使用点、线、面来构建几何形状，如直线、曲线、平面和曲面，以及更复杂的多边形网格。 4. **变换**：包括平移、旋转、缩放等基本变换，以及矩阵的组合应用，用于实现复杂的物体运动和视角变化。 5. **投影与视图**：讲解透视投影和平行投影，以及如何创建真实感的图像，比如近大远小的效果。 6. **光照与着色**：介绍光照模型，如Phong模型，以及颜色理论，理解光影对图形外观的影响。 7. **抗锯齿与纹理映射**：解释如何消除图像边缘的锯齿现象，以及如何通过纹理映射为图形添加细节和色彩。 8. **图形渲染算法**：可能包括光栅化、Z-Buffering（深度缓冲）等，这些都是实时渲染的关键技术。 9. **交互式图形**：探讨用户输入与图形之间的交互，如鼠标点击、拖动等事件处理。 10. **图形编程**：教授如何使用编程语言（如C++或Python）与图形库结合，实现自己的图形应用程序。 11. **实例分析**：教程可能会通过实际案例，如游戏开发、3D建模、动画制作等，来演示这些理论的应用。 孙家广教授的教程通常以易懂的方式讲解复杂概念，适合初学者逐步掌握计算机图形学的核心知识。通过学习，读者不仅可以了解计算机图形学的基本原理，还能具备一定的实践能力，为后续深入学习打下坚实基础。