计算机图形学孙家广PPT课件.pptx

计算机图形学是信息技术领域的一个重要分支，主要关注如何在计算机中表示、计算、处理和显示图形。孙家广教授的PPT课件深入探讨了这一主题。计算机图形学的研究内容涵盖了多个方面，包括图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真和虚拟现实等。 在计算机图形学中，图形和图像有所区别。图像通常是指存储在计算机内存中的位图形式，包含灰度信息。而图形则具有几何属性，强调的是场景的几何表示，由几何模型和物体的物理属性共同构成。图形可以分为基于线条信息的表示和明暗图两种类型。 计算机图形学的历史可以追溯到20世纪50年代，随着第一台图形显示器的诞生，该领域逐渐发展。60年代，I. E. Sutherland的Sketchpad和Pierre Bézier的Bézier曲线理论对图形学产生了深远影响。70年代，光栅图形学取得了显著进步，基本图形概念和算法不断涌现，同时图形软件开始标准化。80年代，真实感图形学进一步发展，如Whitted模型的提出，以及光线跟踪算法的实现。 ACM SIGGRAPH是一个专注于计算机图形学和交互技术的特殊兴趣组，始于1974年，现在已经成为展示最新研究成果和创新技术的重要平台。其年度会议只接纳少数高质量的论文，影响力巨大。 计算机图形学的应用广泛，特别是在计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）领域，它在飞机、汽车、建筑等多个行业的设计和制造过程中起着关键作用。随着网络环境的发展，异地异构系统的协同设计已成为趋势，它能加速产品的开发流程，提高效率。此外，基于工程图纸的三维形体重建技术使得从二维信息重建三维模型成为可能，这在产品分析、仿真、加工等方面有着重要应用。 科学计算可视化是计算机图形学的另一个重要应用领域，它利用图形化手段帮助人们理解和解释大量复杂数据。这种方法在科学、工程和医学等领域都有广泛的应用，帮助研究人员洞察数据背后的模式和趋势。 计算机图形学是连接数学、物理、工程和艺术的桥梁，它的研究和应用持续推动着科技和社会的进步。从早期的基础理论探索到如今的高科技应用，计算机图形学已经深深融入了我们的日常生活，影响着我们的工作方式和生活质量。