2024年计算机图形学与图像处理培训资料

汇报人：XX2024-01-312024年计算机图形学与图像处理培训资料目录CONTENTS计算机图形学基础图像处理技术入门计算机辅助设计与渲染技术动画原理与制作实践虚拟现实与增强现实技术应用人工智能在图形图像处理中应用01计算机图形学基础

图形学概述与发展历程图形学定义与研究内容探讨计算机图形的表示、生成、处理和显示等原理、方法和技术。发展历程从早期的二维图形处理到现代的三维图形技术，包括硬件和软件的进步。应用领域游戏、电影、虚拟现实、计算机辅助设计等。点、线、面等基本图形元素定义、性质及在计算机中的表示方法。图形属性颜色、亮度、透明度等，以及它们在图形处理中的作用和实现方法。基本图形元素与属性平移、旋转、缩放等变换的原理和矩阵表示。二维变换线段裁剪、多边形裁剪等算法的原理和实现方法。裁剪算法直线生成、圆生成等算法的原理和实现方法。二维图形生成算法二维图形变换及算法三维空间中的平移、旋转、缩放等变换的原理和矩阵表示。三维变换三维图形表示三维图形处理技术三维物体的几何表示、表面表示和体表示等方法。包括消隐、光照、纹理映射等技术的原理和实现方法。030201三维图形表示与处理技术原理、实现方法和优化技术，用于生成真实感图形。光线跟踪算法基于物理光学原理的渲染方法，模拟光的传播和反射过程。辐射度方法光线跟踪与辐射度方法02图像处理技术入门数字图像处理基本概念由像素组成的二维数组，每个像素具有特定的位置和灰度或颜色值。包括空间分辨率（像素密度）和灰度分辨率（颜色深度）。二值图像、灰度图像、彩色图像等。改善图像质量、提取图像特征、识别图像内容等。数字图像定义分辨率概念图像类型图像处理目的图像采集设备图像存储格式图像显示技术色彩空间与色彩管理图像采集、存储及显示技术数字相机、扫描仪、摄像头等。LCD、OLED、投影仪等。JPEG、PNG、BMP、TIFF等。RGB、CMYK、Lab等色彩空间及其转换。通过映射函数改变像素灰度值，增强图像对比度。灰度变换概念线性拉伸、对数变换、幂次变换等。线性变换与非线性变换表示图像灰度值分布的图表，反映图像对比度、亮度等信息。直方图概念及性质通过拉伸像素灰度值范围，提高图像对比度，改善图像质量。直方图均衡化原理及应用灰度变换与直方图均衡化消除图像噪声、平滑图像、突出图像特征等。滤波概念及目的线性滤波器与非线性滤波器锐化算法原理及应用边缘检测算法均值滤波器、高斯滤波器、中值滤波器等。通过增强图像高频分量，提高图像清晰度。Sobel、Prewitt、Canny等边缘检测算子原理及应用。滤波、锐化及边缘检测算法膨胀、腐蚀、开运算、闭运算等。形态学基本概念消除噪声、分割图像、测量形状等。形态学操作在图像处理中应用不同形状和大小的结构元素对形态学操作效果的影响。结构元素选择与性质利用形态学梯度算子检测图像边缘。形态学梯度与边缘检测形态学操作在图像处理中应用03计算机辅助设计与渲染技术介绍CAD软件的发展历程、应用领域和未来趋势。CAD软件概述详细讲解CAD软件的操作界面，包括菜单栏、工具栏、绘图区、命令行等。操作界面组成介绍CAD软件的基本操作，如新建、打开、保存、关闭等。基本操作CAD软件简介及操作界面认识编辑功能介绍CAD软件中的编辑功能，如移动、旋转、缩放、修剪等。绘图命令详细讲解CAD软件中的二维绘图命令，如直线、圆、弧、多边形等。绘图技巧分享二维绘图的实用技巧和注意事项，提高绘图效率。二维绘图命令和编辑功能讲解03建模技巧分享三维建模的实用技巧和注意事项，提高建模精度和效率。01三维建模概述介绍三维建模的基本概念和应用领域。02建模方法详细讲解CAD软件中的三维建模方法，如拉伸、旋转、放样等。三维建模方法和技巧分享介绍CAD软件中的材质贴图功能，包括材质类型、贴图方法等。材质贴图详细讲解CAD软件中的灯光设置技巧，包括光源类型、光线效果等。灯光设置通过实例演示材质贴图和灯光设置对渲染效果的影响。渲染效果材质贴图与灯光设置技巧渲染输出介绍CAD软件中的渲染输出功能，包括渲染器选择、渲染设置等。后期处理详细讲解后期处理流程，包括色彩调整、特效添加等。输出格式介绍常见的渲染输出格式及其特点，如JPEG、PNG、TIFF等。渲染输出及后期处理流程04动画原理与制作实践动画是一种通过连续播放一系列静态图像来产生动态视觉效果的技术。这些静态图像在短时间内快速连续显示，利用人眼的视觉暂留现象形成连续的动作。动画原理概述动画技术的发展经历了传统手绘动画、二维数字动画、三维计算机动画等阶段。随着计算机技术的不断进步，动画制作变得更加高效、便捷和真实。发展历程动画原理简介及发展历程回顾关键帧概念关键帧是指在动画中定义动画变化的关键帧点。通过设置关键帧，可以控制动画中对象的属性变化，如位置、旋转、缩放等。制作方法制作关键帧动画需要先在时间轴上确定关键帧的位置，然后在这些关键帧上设置对象的属性。软件会自动计算关键帧之间的过渡，形成流畅的动画效果。关键帧动画制作方法讲解运动规律是指物体在运动中遵循的基本法则和规律，如匀速直线运动、加速运动、减速运动等。在动画制作中，运动规律被广泛应用于角色的动作设计、场景的动态效果等方面。通过合理运用运动规律，可以使动画更加生动、逼真。运动规律在动画制作中应用应用方法运动规律概述特效制作技巧和实例演示特效制作技巧特效是动画制作中的重要组成部分，可以增加动画的视觉效果和吸引力。特效制作技巧包括粒子系统、动力学模拟、贴图与材质等方面。实例演示通过具体的特效制作实例，如火焰、水流、烟雾等效果的制作，来详细讲解特效制作的方法和技巧。视频剪辑和合成软件是用于处理视频素材、添加特效和合成最终视频的工具。常用的软件有AdobePremierePro、FinalCutPro等。软件介绍通过具体的软件操作演示，来详细讲解视频剪辑和合成的基本流程、常用功能和操作技巧。同时，也会提供一些实用的快捷键和技巧，帮助提高制作效率。使用指南视频剪辑和合成软件使用指南05虚拟现实与增强现实技术应用123介绍虚拟现实和增强现实的定义、技术原理及发展历程，分析当前市场趋势和未来发展方向。VR/AR技术定义及发展历程梳理VR/AR产业链上下游企业及产品，包括硬件设备、内容制作、平台服务等，分析各环节的市场竞争格局和发展前景。VR/AR产业链梳理结合市场调研数据，对VR/AR技术在游戏、教育、医疗、工业等领域的应用前景进行预测和分析。市场前景预测VR/AR技术概述及市场前景分析设备选购指南提供VR/AR设备选购的指南，包括价格、性能、舒适度、生态环境等方面的考虑因素，帮助用户做出明智的购买决策。设备维护和保养建议提供VR/AR设备的维护和保养建议，延长设备使用寿命，提高用户体验。主流VR/AR设备介绍介绍市场上主流的VR/AR硬件设备，包括头戴式显示器、手柄、跟踪器等，分析其技术特点、优缺点及适用场景。硬件设备选择和购买建议平台使用教程和案例分享提供平台使用的详细教程和案例分享，帮助用户快速掌握虚拟现实内容制作技能。内容创作趋势和展望分析虚拟现实内容创作的趋势和未来发展方向，为用户提供创作灵感和思路。主流内容创作平台梳理梳理市场上主流的虚拟现实内容创作平台，包括Unity、UnrealEngine等，分析其技术特点、优缺点及适用场景。虚拟现实内容创作平台介绍介绍增强现实应用开发的流程、技术原理及开发工具，帮助用户了解增强现实应用开发的基本概念和流程。增强现实应用开发概述提供开发环境搭建和配置的详细教程，包括开发工具选择、SDK集成等，确保用户能够顺利开始增强现实应用开发。开发环境搭建和配置介绍应用测试的方法、工具和流程，以及应用发布的渠道和注意事项，帮助用户确保应用质量和推广效果。应用测试和发布增强现实应用开发流程讲解游戏领域应用案例分享虚拟现实和增强现实在游戏领域的应用案例，包括游戏类型、游戏场景、用户体验等方面的介绍和分析。工业领域应用案例分享虚拟现实和增强现实在工业领域的应用案例，包括产品设计、生产流程优化、虚拟培训等方面的介绍和分析。医疗领域应用案例分享虚拟现实和增强现实在医疗领域的应用案例，包括手术模拟、康复治疗、医学教育等方面的介绍和分析。同时，对医疗领域应用VR/AR技术的挑战和前景进行讨论。教育领域应用案例分享虚拟现实和增强现实在教育领域的应用案例，包括课堂教学、远程教育、虚拟实验室等方面的介绍和分析。行业应用案例分享和讨论06人工智能在图形图像处理中应用人工智能定义与发展历程从符号主义到连接主义，再到深度学习的发展历程。机器学习基本概念监督学习、无监督学习、半监督学习等。深度学习原理及应用卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等。人工智能发展趋势智能化、自主化、普惠化等。人工智能基本概念和发展趋势ABCD深度学习框架在图形图像处理中应用TensorFlow框架介绍基本原理、核心组件、应用场景等。深度学习框架比较TensorFlow与PyTorch优缺点对比。PyTorch框架介绍动态计算图、GPU加速、自定义层等。深度学习在图像处理中应用案例图像分类、风格迁移、超分辨率重建等。目标检测算法目标识别算法目标跟踪算法算法性能评估指标目标检测、识别及跟踪算法讲解01020304R-CNN系列、YOLO系列、SSD等。人脸识别、指纹识别、文字识别等。基于滤波器的跟踪、基于相关滤波的跟踪、基于深度学习的跟踪等。准确率、召回率、F1分数等。生成对抗网络（GAN）原理和应用GAN基本原理生成器与判别器的博弈过程。GAN变种介绍CGAN、DCG