计算机图形学学习心得

1 / 36计算机图形学学习心得计算机图形学学习心得体会计算机科学与技术与技术 班学号：1.计算机图形学计算机图形学，狭义上是一种研究基于物理定律、经验方法以及认知原理，使用各种数学算法处理二维或三维图形数据，生成可在计算机等显示设备上显示的可视化数据的科学。它是计算机科学的一个分支领域与应用方向。广义上来看，计算机图形学不仅包含了从三维图形建模、绘制，到生成动画的过程，同时也包含了对二维矢量图形以及图像视频融合处理的研究。2.研究内容计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、2 / 36实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。简单地说，计算机图形学的主要研究内容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、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。3 / 36具体来说计算机图形学分为两方面内容，一是建模，二是变换，三是渲染。所谓建模，就是将一个现实中的物体或者想象出来的物体做成一个模型，使计算机能够识别。所谓变换，就是将空间中的实体变换到屏幕上。所谓渲染，就是在屏幕上显示出来一些场景。1、建模建模方面涉及的内容相对较少，这部分主要是和数学有关。因为计算机的基础就是数学，计算机可识别的模型也即数学模型。(1) 模型的表示方法模型表示方法有两种，一种是用方程表示，一种是用实体造型表示。方程表示主要包括常见的曲线曲面方程，BEZIER 曲线曲面，B 样条曲线曲面和 NURBS 曲线曲面。实体造型表示包括内容挺多，如边界表示，空间划分表示，等等，很多。4 / 36总而言之，这一部分的主要任务是以某种形式将一个实体表示出来。(2) 多边形网格以某种形式将模型表示出来后，通常在三维图形领域，模型并没有真正的建立起来。通用的模型是多边形网格形式的，于是需要进行转换。在上一步形成的图形可表示出大量的点，这些点都是实体表面上的点。按照一定的顺序将点连接起来，就得到实体轮廓，即多边形网格。通常采用三角形网格，为此需要对点进行三角剖分。常采用 delaunay 三角剖分和随机增量剖分。(3) 网格简化形成三角网格后，网格数量如果过多，需要对模型简化，以降低渲染的负荷。在简化的同时还要尽量不降低渲染的效果。通常有静态网格简化技术，细节层次技术，渐进式5 / 36网格模型表示等。2、坐标系变换(1) 观察变换这一部分是将空间物体从世界坐标系变换到二维视区。因为物体处于三维空间中，然而屏幕是以图片的形式显示的，即视区是二维的，这样就需要这样一个变换。包括如下三个步骤：观察变换：将实体从世界坐标系变换到观察坐标系。规范化变换：将观察域规范化视区变换：完成从观察坐标系到视区的映射。(2) 裁剪裁剪是确定图元是否落在某一区域。视区是有限的，在视区外的图元不需要显示在屏幕上。裁剪是在视区变换的过程中执行。6 / 36裁剪算法很多，关于直线裁剪，有 Cohen-Sutherland 算法、Liang-Barsky 算法，关于多边形裁剪，有 Sutherland-Hodgman 算法、Weiler-Atherton 算法。3、渲染渲染是计算机图形学中最庞大的部分，这部分和计算机、数学、物理等多个学科都有联系。(1) 光照和明暗处理这部分研究的是光源发出的光打到实体表面产生的光照效果。于是需要研究如下内容：光照模型。即光源是什么样的，发出什么样的光。明暗处理模型。即模型的表面是什么样的，如何反射光。阴影属于此部分光线追踪。一种计算光照效果的算法。7 / 36辐射度算法。另一种计算光照效果的算法。即，这部分研究的主要内容是：光源发出什么样的光，物体对光如何反射，以及根据光源模型和明暗处理模型而产生的模拟光照效果的算法。(2) 颜色模型与着色现实世界是缤纷多彩的，因此必须有多种颜色。颜色模型有多种，如 CIE-XYZ 色度图，RGB 颜色模型，CMY 颜色模型，HSV 颜色模型，HLS 颜色模型等等。选用某种特定的颜色模型，对实体进行着色，是渲染的重要内容，是增加渲染效果真实性的重要组成部分。(3) 可见面判定图形学模拟的是人眼看到的世界。对于一个实体，面对着我们的一侧可以被看到，而实体的背部则不在视线范围内。不在视线范围内的部分称为隐藏面。可见面判定即确定哪些面可见，哪些面不可见。这里算法8 / 36也比较多，涉及到 Z 缓冲器算法，曲面求交算法等等。(4) 纹理为实体添加纹理，通常采用贴图的形式，使实体更加真实。下面简绍计算机图形学在曲面造型技术中的应用曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。第一论文范文网编辑。它肇源于飞机、船舶的外形放样工艺，经三十多年发展，现在它已经形成了以 Bezier 和 B 样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体，以插值、拟合、逼近这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显，随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快，随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善，曲面造型9 / 36在近几年来得到了长足的发展。1 从研究领域来看，曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。曲面变形：传统的非均匀有理 B 样条曲面模型，仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状，至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作；一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法，如扫掠法，蒙皮法，旋转法和拉伸法，也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。计算机动画业和实体造型业迫切需要发展与曲面表示方式无关的变形方法或形状调配方法，于是产生了自由变形法，基于弹性变形或热弹性力学等物理模型的变形法，基于求解约束的变形法，基于几何约束的变形法等曲面变形技术和基于多面体对应关系或基于图象形态学中 Minkowski 和操作的曲面形状调配技术。2 从表示方法来看，以网格细分为特征的离散造型与传统的连续造型相比，大有后来居上的创新之势。而且，这种曲面造型方法在生动逼真的特征动画和雕塑曲面的设计加工中如鱼得水，得到了高度的运用。10 / 363 在计算机辅助设计与制造的应用这是一个最广泛，最活跃的应用领域。计算机辅助设计是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善，与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。CAD 技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面，其主要在制造业中的应用。CAD 技术已在制造业中广泛应用，其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入。众所周知，一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段。同时，现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中，在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑。当前先进的CAD 应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内。现在较常用的软件有 UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid 等 CAD 应用系统，这些系统主要运行在图形工作站平台上。在 PC 平台上运行的 CAD 应11 / 36用软件主要有 Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge 等。由于各种因素，目前在二维 CAD 系统中 Autodesk 公司的AutoCAD 占据了相当的市场。在工程设计中的应用CAD 技术在工程领域巾的应用有以下几个方面：建筑设计，包括方案设计、三维造让设计成为现实我对计算机图形学的认识100494 10 级景观一班 苏莞琴计算机图形学包含的主要内容计算机图形学是人类设计手法不断演进的产物。这门学科主要研究通过计算机处理用几何数据和数学模型所描述的图形的原理、算法和系统。包括图形的输入、存储、运算、12 / 36转换、传送和输出。这是一门反映建筑数字化特征的典型图形技术。通过它，不仅可以反映出建筑的动态特征、互动特征、数学特征、虚实特征，还能通过建模等一系列手段，将具有复杂曲面的建筑从设计师的设想转化为现实。其中包含了一个很重要的内容虚拟现实技术。通过 VR技术可以对人的视觉、听觉、触觉进行模仿，还可以进行语音识别以及合成，甚至还可以检测人的眼球运动。在这一技术的基础与关键在于基于几何与图形学的建模描绘技术和基于图像的场景描绘技术。在 21 世纪，虚拟现实技术在指导设计方面扮演着非常重要的角色。设计师的想象力天马星空，计算机图形学为之提供了一个着陆点，让梦想成为现实。计算机图形学对于设计的作用计算机图形学对于设计作品，设计师，以及设计行业本身都具有很大的意义。可以说正是因为有了这一技术，许多设计师们的异想天开才得以变成现13 / 36实。盖里设计的 “奥运村鱼形雕塑”如今已经成为巴塞罗那的地标，雕塑的落成也是盖里建筑师事务所发展史上的一个里程碑从这雕塑开始，该公司开始正式使用电脑辅助建筑设计与制作。如此巨大的曲面，如果完全依靠人工的计算是很难完成的，而且还可能出现比较大的误差。计算机图形学的出现解决了这一难题。而解决这一难题的方式得益于这一学科的思想原则：以简单代替复杂，以初等代替高级，以近似代替准确，以直观代替抽象。体现在具体的操作中，即以直线代替曲线，以平面代替曲面，凭借惊喜的单体，微小的尺度骗过人的眼睛。14 / 36设计师通过对屏幕图像生成原理以及绘制曲线、曲面的原理的进一步了解，可以将这门学科融入与设计之中，让想象力的海洋更加深邃宽广。在奥地利穆尔河畔坐落着一座超现实建筑格拉茨美术馆。这座超现实主义建筑出自英国建筑师彼得库克之手，以德固赛亚克力拼贴而成，制造出了非常平滑的曲面效果。在计算机图形学的帮助下，设计师不仅可以创造出具有动态特征的曲面建筑，还可以在设计过程中，以仿真、模拟的技术将方案呈现出来，光影，声环境，温度，光照让方案栩栩如生。在15 / 36面对甲方时，也能更加清晰直观地表达自己的想法。这在一定程度上节约了建造过程中所需耗费的各种人力物力资源。也是各种概念产品的出现成为可能。如果将设计看做一门艺术，计算机图形学的融入使之更加具有广延性，可以将更多领域的知识纳入设计。于是灵感无处不在，而且更加容易实现。莫比乌斯环原本是由数学家提出的一个几何模型，今天却被许多才华横溢的设计师演绎出别样的光彩。一个简单的几何模型中所蕴含的连续感给了建筑师很大的启发。日本建筑师藤远秀平最大限度地发挥了波形金属板的材料特性，创造出一个相互依存，相互作用，并具有诗一般韵律和充满雕塑感的建筑空间，让建筑的墙、梁、柱、屋顶、地面等构件元素的身份由其所在的位置而随机决定。波形金属板自由自在地起伏、弯曲、扭转。如此复杂的曲面如果由人工计算，工作量是无法想象的。彼得艾森曼设计的的莱因哈特大楼也运用莫比乌斯环的16 / 36“回旋”特性，在这个设计中，设计师先建立了一个断面，接着让断面配合莫比乌斯环的路径回旋。于是诞一个造型独特，功能多元的建筑诞生了，创造出可以说是有一些错乱的空间感受。这样的一个非理性建筑，不借助计算机图形学也是很难完成的。甚至在构思阶段，这个建筑就已经与计算机密不可分。17 / 36同时，相对人工作图而言，计算机建模具有简易、精确、易于保存和修改的特点。(来自: 海 达范文网:计算机图形学学习心得) 在专业课的学习过程中，相信很多同学都有这样的感触：辛苦一周的劳动成果，也许因为一些小瑕疵便大打折扣。哪怕只是对某一条曲线的局部不满意，在纯手工操作的情况下也许就只能重画一条，风险在于新曲线其它部分的效果可能不如原来的好。随着技术的不断发展，在电脑上修改一条曲线的局部而不影响整体也已经成为可能。同时，在历史建筑保护的方面，保存建筑的图纸是相当困难的。纸张会随着时间的推移泛黄腐蚀，字迹渐渐模糊难辨。而现在拥有了三维扫描仪以及一系列图形图像处理技术，将其建模保存在电脑里之后，储存、备份都相当方便，这对于历史建筑，以及其它历史遗产的保护、复原，都有很大的意义。18 / 36一个项目的施工是很重要的，通过计算机图形学可以对施工的可行性进行分析。通过图形软件可以对 nurbs 曲面进行各种几何和力学的分析，进而深入研究起施工时的可行性。甚至进行仿真施工修改施工细节，如检查施工计划的合理性，有效性，防止施工和运输问题的发生，是设计不仅仅停留在设计，而是更加贴近实践。综上，对于设计而言，仿佛一个舞台，使各种抽象的、梦幻的、超现实的设计可以真实地呈现在人们眼前。一个世纪以前，电脑还没有诞生。而在当下，计算机图形学在设计的世界中创造出了翻天覆地的变化，赋予了设计师突破传统的力量。人类世界的每一个脚印都有人类自己踩出，但世界的发展总是出乎人的意料之外。我很期待在更远的未来，设计的世界又会是怎样的一番景象。 我学习计算机图形学的感受作为大一新生我接触的图形软件是非常有限的。这门课让我在接触各种图形软件之前先对图形软件有了一个总体的映像。同时在软件介绍课上我也慢慢了解到，各绘图软件间是有很多相通之处的。对 Rhino 学习是我第一次借助电19 / 36脑画出曲面，并由了一个可以旋转，可以渲染的立体图形。希望在下学期其它的软件课中我能够对计算机绘图有更加深刻的了解。我想作为一个设计者，学习计算机图形学的目的不仅仅在于掌握这一门知识，而是通过对其原理的探究打开设计思路，是设计更加理性，更加贴近现实。设计绝不是简单的想象，更重要的是要付诸实际、为人服务。对一个设计的可行性分析我想应当是作为一个设计师很重要的素质。计算机图形学的思路：以简单代替复杂，以初等代替高级，以近似代替准确，以直观代替抽象，不仅仅是这个学科发展的动力，我觉得这对于设计本身也是很大的启发。身为设计师不仅要敢于想象，更要拥抱现实。同时，一些大师对这门学科的运用也让我感触很深。计算机图形学仿佛能够简便将各种元素汇聚到一个设计中。点动成线，线动成面，面动成体，它们随着设计师的思绪运动，这种运动从设计师的脑海到达屏幕，再由屏幕转移到基地上，真的是一个非常奇妙的过程。我们在欣赏一个建筑的同时，其实也是在欣赏设计师灵感的火花。当然，科学技术是为设计服务的，但人不能依赖科技。计20 / 36算机图形学使各种独特大胆的形态成为可能，但在功能始终应当作为设计的起点。计算机中的设计是数字化的设计，每一条线段都有准确的长度。与之相比，手绘也许粗糙一些，却也更加写意，更加随意，有着更多发展的可能性，有时也与构思更加符合。也有很多大师至今坚持手绘。生在这样一个时代，我认为手绘是一项不能放松的训练，它的使命不会过时。在当下，把手绘和计算机绘图结合起来是很重要的。在初步思考时，边想边画，手与脑一起工作也许会产生令人意外的效果；在设计的末期，运用计算机图形学的技术将构思详细化，便于施工分析，绘制效果图，使方案更加现实完整。我明白，当前对这门学科我也许只是刚刚到达入口，甚至离入口还有一段距离，看到的只是冰山一角。在之后的本科生涯，甚至研究生阶段，工作阶段，我与它将会越来越密不可分。我很乐意以这篇文章记录下我对它最初的映像。也希望的我不会在熟悉中感到麻木，不是机械地拖动鼠标，而是以之为工具，为灵感，为交流的伙伴，将我的想法变成现实。计算机图形学感想21 / 36小学期的导论课里，老师们从偏微分方程、代数学组合、概率论、非线性方程组解法、计算数学简介、几何学最优化、运筹学和计算机图形学八个方面为切入点，给我们讲解了数学的一些分支上的知识。老师的讲解拓宽了我们的知识面，增加了我们对于数学更深层次的了解。以下为我对计算机图形学的感想。李伟才老师以幽默风趣的讲解，将我们引进了对计算机图形学的认识中。李老师说计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学，是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。简单地说，计算机图形学的主要研究内容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、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。22 / 36根据老师的讲解以及相关资料的辅助，我明白了计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。处处留心皆学问，同时我还了解到图形与图像的区别。如今，图形与图像两个概念间的区别越来越模糊，但还是有区别的：图像纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息，而图形含有几何属性，或者说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。接着，李老师给我们讲解了计算机图形学的研究内容。我发现计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图23 / 36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、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。这些领域对于生活在 21 世纪的我们都不陌生，比如计算机动画，我在享受它带来的视觉盛宴时从没想过它竟然和自己所学习的专业有着密切的联系。同时，李老师给我们展示了很多个计算机图形学应用的实例。每一个实例所应用的技术他都做了相应的说明，在观看那些实例的同时，我们也不禁感慨技术的伟大。更不可思议的是，科学家表明自从有了计算机图形学，计算机可以部分地表现人的右脑功能了，可见计算机图形学的建立是具有相当重要的意义。近年来，计算机图形学也有着长足的发展。诸如 CAD 的智能化，计算机的美术与设计，计算机的动画艺术等。这计算机图形成为了系统设计手段的一种强化和替代，达到了高精度、高速度、高储存的效果。与此同时，计算机图形也成为了新的表现形式和形象资源，是一种设计方法和观念。24 / 36李老师甚至以实例给我们讲解了计算机动画在电影特技中的应用。原来，计算机动画的一个重要应用就是制作电影特技，可以说电影特技的发展和计算机动画的发展是相互促进的。无疑诸如终结者 狮子王那些令人称赞的科技大片都是与为计算机图形学所涵盖的计算机动画所密不可分的。本次讲课给我映象最深的除了计算机图形学的应用面比较广泛，还有计算机图形学在计算机三维图形方面的应用。众所周知，我们现实世界的实体有三维：高、长和宽。若计算机显示屏幕的图象模拟了物体的高、长和宽的话，那么就称之为三维的或 3D；在计算机图形学中，目标屏上的这样一个图象叫做一个 3D 模型，而图形的产生称为模型化。显然，图形是计算机图形学的研究对象，是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。而构成图形的要素可分为几何要素和非几何要素。其中几何要素包括刻画形状的点、线、面、体等，而25 / 36非几何要素则为反映物体表面属性或材质的灰度颜色等非几何要素。在实例讲解中，李老师说这些图形的处理是依据坐标来实现的。 而产生三维模型可抽象为三个阶段：定义世界坐标表示模型的形状;通过转动模型并移至一合适位置以获得期望的视点此处，即通过旋转和平移产生视见坐标；然后利用投影产生屏幕上的图象，从而产生了显示坐标。当然具体的技术是非常精细与复杂的，我们要想弄明白所有的问题仍需要更多的学习与探索。当然，任何学科的发展都是拥有一份属于它自己的历史文化的。 中国的计算机图形学发展最早可以追溯到二十世纪八十年代末期，在清华大学、浙江大学等国家重点大学中的计算机研究所中开始了对计算机图形技术的研究，产生了像鹏群生教授这样的计算机图形技术专家，他们对中国在计算机图形技术算法方面作出了巨大的贡献。但是当时由于经济发展以及对外开放程度的原因，绝大多数的学校及个人都没有机会接触到计算机图形学，这个时期是中国计算机图形的萌芽阶段。真正计算机图形学在中国开始发展的阶段大约是在 1994 年26 / 36左右直到现在，随着经济水平的提高以及开放程度的日益拓展，一部分中国人已经开始拥有电脑。更重要的是国外优秀的电脑游戏以及好莱坞电影的进入，使得国人开始对计算机图形学有了一个感性的认识。而电脑游戏则更是激发了年轻一代的计算机从业人员投身于计算机图形学行业的热情，越来越多的人开始开发国内的电脑游戏市场，这是如今中国计算机图形学行业和电脑游戏密切相关的现状的历史渊源。课堂上，李老师给我们展示了很多有关计算机图形学的应用实例，其中还有他自己参与研究的案例，这增添了我们对老师的敬佩，也让我们明白科学可以离我们很近，只要我们付出肯努力，肯付出。同时，计算机图形学与虚拟现实的发展有着密不可分的联系，可见计算机图形的前景是十分诱人的。可以看出，数学的确是一门非常博大精深的学科，我们现在所学习的只是它的一些皮毛，要想达到新的高度和层次，我们必须更加努力地学习和奋斗！27 / 36对计算机图形学课程学习的心得体会通过一个学期的学习，了解了什么是计算机图形学、什么是图形 API、为什么需要计算机图形学以及计算机图形学在各个领域的应用。计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学，研究的是应用计算机产生图像的所有工作，不管图像是静态的还是动态的，可交互的还是固定的，等等。图形 API 是允许程序员开发包含交互式计算机图形操作的应用而不需要关注图形操作细节或任务系统细节的工具集。计算机图形学有着广泛的应用领域，包括物理、航天、电影、电视、游戏、艺术、广告、通信、天气预报等几乎所有领域都用到了计算机图形学的知识，这些领域通过计算机图形学将几何模型生成图像，将问题可视化从而为各领域更好的服务。计算机图形学利用计算机产生让人赏心悦目的视觉效果，必须建立描述图形的几何模型还有光照模型，再加上视角、颜色、纹理等属性，再经过模型变换、视图变换、投影操作等，通过这些步骤从而实现一个完整的 OpenGL 程序效果。OpenGL 是一个开放的三维图形软件包，它独立于窗口系统和操作系统，以它为基础开发的应用程序可以十分方便地28 / 36在各种平台间移植。计算机图形学通过应用 OpenGL 的功能，使得生成的图形效果具有高度真实感。学习计算机图形学的重点是掌握 OpenGL 在图形学程序中的使用方法。21 世纪是信息的时代，在日新月异的科技更新中相信计算机会发挥越来越重要的作用，计算机图形学也会在更多的领域所应用，虽然我国在这方面还比较薄弱，但相信会有越来越好的时候的。第一章 绪论计算机图形学的基本概念计算机图形学：是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科。图形：计算机图形学的研究对象。构成图形的要素：几何要素几何属性非几何要素视觉属性29 / 36表示图形的方法：点阵表示；参数表示研究内容计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法，构成了计算机图形学的主要研究内容。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、虚拟现实等。计算机图形学的应用图形用户界面；计算机辅助设计与制造；4 科学计算的可视化：CT；真实感图形实时绘制与自然景物仿真 ；地理信息系统；Virtual Reality；事务和商务数据的图形显示；地形地貌和自然资源的图形显示30 / 36过程控制及系统环境模拟；电子出版及办公自动化；计算机动画及广告计算机艺术；科学计算的可视化；工业模拟；计算机辅助教学 当前研究热点：1.真实感图形实时绘制 2.野外自然景物的模拟 3 与计算机网络技术的紧