NERTI H机圈形学 湖北大学数计学院
余 敦 辉 湖北大学 数计学院 计算机图形学
教材 孙家广、杨长贵,计算机图形学(新版),清华大学出版社 1995 主要参考书: °谢步瀛,计算机绘图教程,上海同济大学出版社,1995 倪明田、吴良芝,计算机图形学,北京大学出版社,1999.11 陈传波,陆枫,计算机图形学基础,电子工业出版社,2002( 教材) Donald Hearn, M. Pauline Baker " Computer Graphics: C version". Prentice-Hall Inc, 1997 James D. Foley, etc. "Introduction to Computer Graphics Addison-Wesley publishing Company, 1996 计算机辅助设计与图形学学报
2 2 教材 • 孙家广、杨长贵，计算机图形学（新版），清华大学出版社， 1995 主要参考书： • 谢步瀛，计算机绘图教程，上海同济大学出版社，1995 • 倪明田、吴良芝，计算机图形学，北京大学出版社，1999.11 • 陈传波，陆枫，计算机图形学基础，电子工业出版社，2002 （ 教材） • Donald Hearn, M. Pauline Baker. “Computer Graphics: C version”. Prentice-Hall Inc, 1997 • James D. Foley, etc. “Introduction to Computer Graphics”. Addison-Wesley publishing Company, 1996 • 计算机辅助设计与图形学学报
平时与考试 要求: 1.不迟到 2.上课不说话 3.多提问题与建议 4.课下多讨论,理论联系实际 考试(成绩分布): 1、期末考试--60% 2、上机作业--30% 3、书面作业--10%
3 3 平时与考试 要求： 1. 不迟到 2. 上课不说话 3. 多提问题与建议 4. 课下多讨论，理论联系实际 考试（成绩分布）： 1、期末考试----60% 2、上机作业----30% 3、书面作业----10%
教学要求 了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技 术; 了解图形学的基本问题,掌握图形学的基本概 念、方法与算法; 对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个 初步认识 具有一定实践体会和相关的编程能力
4 4 教学要求 • 了解图形系统的框架及其涉及的软件、硬件技 术； • 了解图形学的基本问题，掌握图形学的基本概 念、方法与算法； • 对与图形相关的应用及当前的研究热点有一个 初步认识； • 具有一定实践体会和相关的编程能力
第一章绪论 什么是计算机图形学? 计算机图形学是利用计算机研究图形的表示 生成、处理、显示的学科。 计算机图形学是计算机科学中,最为活跃 得到广泛应用的分支之
5 5 第一章 绪论 • 什么是计算机图形学？ —计算机图形学是利用计算机研究图形的表示 、生成、处理、显示的学科。 —计算机图形学是计算机科学中，最为活跃、 得到广泛应用的分支之一
11计算机图形学及其相关概念 计算机图形学研究的对象 图形:计算机图形学的研究对象 能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象 包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描 述的图形等等 图形的要素 几何要素: 刻画形状的点、线、面、体等几何要素 非几何要素: 反映物体表面属性或材质的明暗,灰度色彩等
6 6 1.1 计算机图形学及其相关概念 计算机图形学研究的对象 • 图形：计算机图形学的研究对象 —能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象 —包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描 述的图形等等 • 图形的要素 几何要素： 刻画形状的点、线、面、体等几何要素 非几何要素： 反映物体表面属性或材质的明暗,灰度,色彩等
11计算机图形学及其相关概念 计算机图形学研究的对象 计算机图形学所研究图形的定义:从客观世界中抽 象出来的带有颜色及形状信息的图和形。 計计算机中表示图形的方法 a11a12a13a14a15 灰度或颜色 点阵表示 信息 a23 a24 枚举出图形中所有的点 a32 a33 35 简称为图像(数字图像)叫叫““5×5图象 51a52 a54 参数表示 形状参数+属性参数↑y 简称为图形 x直线的参数方程:ax+by+c=0
7 7 1.1 计算机图形学及其相关概念 计算机图形学研究的对象 • 计算机图形学所研究图形的定义：从客观世界中抽 象出来的带有颜色及形状信息的图和形。 • 计算机中表示图形的方法 —点阵表示 –枚举出图形中所有的点 –简称为图像（数字图像） —参数表示 –形状参数+属性参数 –简称为图形 a11 a12 a13 a14 a15 a21 a22 a23 a24 a25 a31 a32 a33 a34 a35 a41 a42 a43 a44 a45 a51 a52 a53 a54 a55 灰度或颜色 信息 5×5图象 0 x y 直线的参数方程：ax+by+c=0
11计算机图形学及其相关概念 计算机图形学研究的对象 图形与图象 图象纯指计算机内以位图 Bitmap)形式存在的 灰度信息。 一图形含有几何属性,更强调场景的几何表示, 是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组 成的。 图形主要分为两类 基于线条信息表示 明暗图( Shading)
8 8 1.1 计算机图形学及其相关概念 计算机图形学研究的对象 • 图形与图象 —图象纯指计算机内以位图(Bitmap)形式存在的 灰度信息。 —图形含有几何属性，更强调场景的几何表示， 是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组 成的。 —图形主要分为两类 –基于线条信息表示 –明暗图(Shading)
1.1计算机图形学及其相关概念 计算机图形学研究的对象 计算机图形学的研究内容 图形的输入 图形的处理 图形的输出 与相关学科的关系 图像生成(计算机图形学) (图像处理 数字图像 数据模型 模型变换 (计算几何) 模型(特征)提取 (计算机视觉,模式识别)
9 9 1.1 计算机图形学及其相关概念 计算机图形学研究的对象 • 计算机图形学的研究内容 • 图形的输入 • 图形的处理 • 图形的输出 • 与相关学科的关系 数 字 图 像 数 据 模 型 图像生成（计算机图形学） 模型（特征）提取 （计算机视觉，模式识别） 模型变换 （计算几何） 图像变换 （图像处理）
12计算机图形学的发展 10 今开创阶段(50年代60年代) 1950年,MT采用原理类似于示波器阴极射线管( CRT)作为旋风一号的图形显示器。 1958年,滚筒式绘图仪和平板式绘图仪研制成功 50年代末,SAGE空中防御指挥系统采用光笔作为输 入设备,标志着交互式图形技术的诞生
10 10 1.2 计算机图形学的发展 ❖开创阶段（50年代~60年代） • 1950年，MIT采用原理类似于示波器阴极射线管（ CRT）作为旋风一号的图形显示器。 • 1958年，滚筒式绘图仪和平板式绘图仪研制成功。 • 50年代末，SAGE空中防御指挥系统采用光笔作为输 入设备，标志着交互式图形技术的诞生