### 计算机图形学知识点概述
#### 一、计算机图形学定义与研究对象
- **定义**: 计算机图形学是一门研究如何利用计算机显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的学科。
- **研究对象**:
- **图形**: 指能够给人的视觉系统带来印象的客观对象。
- **要素**: 包括几何要素（如点、线、面、体）以及非几何要素（如明暗、辉度、色彩）。
#### 二、图形表示方法
- **点阵法**: 使用具有颜色信息的点阵来表示图形的方法。
- **参数法**: 通过记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的方法。
#### 三、与计算机图形学相关的学科
- **数字图像处理**: 改善图像视觉效果的技术。
- **计算机视觉**: 模拟生物视觉功能的科学和技术。
#### 四、计算机图形学的发展历程
- **酝酿期 (1950s)**: MIT的Whirlwind I计算机使用CRT显示简单图形。
- **萌芽期 (1960s)**: Ivan E. Sutherland发表了关于“Sketchpad”的论文，首次提出“Computer Graphics”这一术语。
- **发展期 (1970s)**: 图形学领域的研究逐渐增多。
- **普及期 (1980s)**: 个人计算机和工作站配备光栅图形显示器。
- **提高增强期 (1990s)**: 技术进一步成熟，应用范围扩大。
#### 五、硬件设备的发展
- **图形显示设备**: 随机扫描显示器、存储管式显示器、光栅扫描图形显示器。
- **图形硬拷贝设备**: 打印机、绘图仪等。
- **图形输入设备**: 二维和三维输入设备。
#### 六、软件的发展与标准化
- **发展趋势**: 开放式、高效率、标准化、集成化、智能化、学科交叉。
- **软件标准**: GKS、GKS-3D、PHIGS、CGM、CGI、IGES、STEP等。
- **事实标准**: OpenGL、DirectX、Postscript等。
#### 七、计算机图形学的应用领域
- **CAD/CAM**: 计算机辅助设计与制造。
- **计算机辅助绘图**: 用于绘制各类图表和模型。
- **计算机辅助教学 (CAI)**: 提升教育体验。
- **办公自动化**: 提高工作效率。
- **计算机艺术**: 数字创作工具。
- **医疗卫生**: 在医学成像等方面的应用。
- **图形用户界面**: 用户与计算机交互的方式。
#### 八、计算机图形系统
- **功能**: 包括图形生成、编辑、显示等功能。
- **结构**: 包括硬件和软件两个方面。
#### 九、计算机图形学的研究动态
- **计算机动画**: 利用程序生成连续变化的画面。
- **地理信息系统 (GIS)**: 处理和分析地理空间数据。
- **人机交互 (HCI)**: 关注用户界面的设计和用户体验。
- **真实感图形显示**: 实现高度逼真的图形渲染。
- **虚拟现实 (VR)**: 创建沉浸式的三维环境。
- **科学计算可视化**: 将复杂的数据转换为易于理解的图形。
- **并行图形处理**: 利用多处理器提高图形处理速度。
计算机图形学是一门涵盖了多个领域知识的综合性学科，它不仅涉及到计算机科学的基础理论，还融合了数学、物理等多个学科的知识。随着技术的进步和发展，计算机图形学在诸多领域都有着广泛的应用前景。
