计算机图形学（第一讲）

计算机图形学

第一讲：计算机图形学概论

1.1计算机图形学简介

 

1.2计算机图形学概述

 

计算机图形是计算机产生的图像

1.2.1 计算机图形学的定义：就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的先关原理与算法。

（真实世界的数字模拟）

在计算机上生成一副表示物体的图形，有三个步骤：

1. 造型技术

在计算机中建立所要生成图像的物体的模型，即给出表示该物体的几何数据和拓扑关系。（比如：规则的可用圆柱等几何体表示，不规则的用不规则造型工具表示）

1. 光照模型

自然光照现象是有一些复杂的物理定律所决定的，希望用简单的数学模型来近似、代替那些物理学模型。为模拟物体表面的光照物理现象的数学模型叫光照模型。

1. 渲染技术

选择适当的绘制算法来把这个场景画（渲染）出来，就是将模型真实性的显示在屏幕上

渲染的方法：光线跟踪、辐射度算法、文理映射、阴影等

1.2.3计算机图形学发展简史

1.2.4计算机图形学的应用领域

1.2.5计算机图形处理系统的组成

 

1.3 交互式计算机图形处理系统

交互式=computer+人

输入输出设备

图形的输出包括图形的显示和绘制，显示是指在屏幕上输出图形，图形的绘制是把图形画在纸上或硬拷贝（打印机）

CRT显示器（阴极射线管显示器）

LCD是液晶屏幕，用于显示

LED是光源器件，用于照明

1.4 帧缓冲器与分辨率

 

计算方法：

 

 

分辨率分为屏幕分辨率，显示分辨率，显卡分辨率

屏幕：就是屏幕上显示的像素个数，例如1024*768

 

 

 

1024*1024=1048576（个像素），显示颜色64k，2的16次方，所以每个像素需两个字节表示。1048576*2=2097152（个字节）是=2M 2*1024*1024

显存越大，支持的色彩数越多

电脑的分辨率取决于电脑屏幕的分辨率以及显卡的分辨率，并取其中较低的

1.5 图形图像的区别

一种说法：图形是由计算机绘制而成，而图像则是人为的用外部设备所捕捉到的外部的景象。

图形是矢量图，图像是位图（点阵图/像素图）

1》存储方式的区别

位图文件存储每一个像素，故存储空间较大

矢量文件是用数学方程、形式对图形进行描述

2>缩放的区别

位图放大会失真，与分辨率有关，矢量图与分辨率无关，放大或缩小均不会影像清晰度

3>存储格式的区别

位图在互联网上经常是以JPEG合适存储