计算机图形学是一门涵盖多个领域的学科，主要关注通过计算机生成和处理图形的技术。这门课程由中国的科大计算机科学与技术系图形图像实验室的董兰芳主讲，研究方向包括图像处理、模式识别以及科学计算可视化。课程内容深入探讨了计算机图形学的基础理论，如三维变换、三维观察、三维物体的表示、计算机动画，以及数字图像处理的相关概念，如数字图像基础、空间域图像增强、图像恢复和彩色图像处理。
计算机图形学的研究内容包括图形的概念、图形的几何和非几何要素、图形的表示方法（点阵和参数表示）、图形的输入、处理和输出。此外，课程还涉及图形的几何变换（平移、缩放、旋转等）、投影变换（平行投影和透视投影）、集合运算、着色和形变。在图像处理方面，课程涵盖了从连续图像取样、量化成数字图像，到滤波、图像恢复、压缩、边缘检测和特征提取等一系列处理技术。
课程的教学目标是让学生掌握三维计算机图形学的基本理论和三维动画的基本原理，理解图像处理的基本流程和方法，熟悉图像复原和增强的基本原理，以及对小波变换有深入的了解并探索其应用。推荐的教材包括《计算机图形学》（第三版）和《数字图像处理》（第二版），分别由Donald等人和冈萨雷斯著，蔡士杰和电子工业出版社出版。
计算机图形学的发展历程与硬件进步紧密相连，如早期的图形显示器和图形输入设备的演变，以及图形软件和标准的演进。这门学科与计算机视觉、模式识别、计算几何等多个领域有密切关系，表现出交叉性、边界模糊和相互渗透的特点。例如，图像变形技术结合了计算机图形学和图像处理，而模式识别则涉及计算机视觉和特征提取。
学习计算机图形学不仅需要理解基本理论，还需要实践操作，通过实际项目和案例来加深理解。这门课程提供了一个全面的平台，让学生能够掌握这些关键技能，从而在未来的工作和研究中能够灵活运用计算机图形学的原理和技术。
