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1、2024/3/3,1,計(jì)算機(jī)圖形學(xué),任鴻翔 dmu_rhx@163.com大連海事大學(xué)航海技術(shù)研究所0411-84729651,2024/3/3,2,2024/3/3,3,教學(xué)目的,掌握計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本理論知識(shí)掌握三維圖形的顯示流程和基本變換掌握三維圖形程序設(shè)計(jì)的基本方法掌握?qǐng)D形API(OpenGL)的基本知識(shí)了解計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、游戲的一些基本知識(shí)了解虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本構(gòu)成、設(shè)計(jì)思路,2024/3/3,4,第一章 計(jì)算機(jī)
2、圖形學(xué)綜述,一、定義,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究通過(guò)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形,并在專門的顯示設(shè)備上顯示的原理、方法和技術(shù)的學(xué)科。,二、研究?jī)?nèi)容,1 圖形輸入、輸出設(shè)備與技術(shù) 2 圖形的生成和表示技術(shù)3 圖形操作與處理方法 4 圖形信息的描述和表示5 幾何模型的構(gòu)造技術(shù) 6 動(dòng)畫技術(shù)7 圖形實(shí)時(shí)性和真實(shí)感,A picture is worth a thousand words.,第一節(jié) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)概述,20
3、24/3/3,5,硬件 (體積從大到?。还δ軓娜醯綇?qiáng)) 五十年代 MIT — 第1臺(tái)圖形顯示器 (準(zhǔn)備期) 六十年代 Ivan E.Sutherland -- Sketchpad繪圖系統(tǒng)(發(fā)展期) 七十年代 中型機(jī)、小型機(jī) (實(shí)用化) 八十年代 圖形工作站 (推廣應(yīng)用期) 九十年代 PC+圖形加速卡?。ㄆ占昂蛷V泛應(yīng)用期),四、發(fā)展史,三、相關(guān)學(xué)科,2024/3/3,6,軟件 (從非標(biāo)準(zhǔn)->標(biāo)準(zhǔn)化;
4、 從與設(shè)備相關(guān)->與設(shè)備無(wú)關(guān)) 七十年代 ACM SIGGRAPH -- 3D Core Graphics System 八十年代 ISO – GKS -> GKS3D ANSI -- PHIGS SGI – GL 九十年代 OpenGL DirectX 2000年后 Vega, VTree, OpenGVS, VRML
5、, Java3D, X3D , OSG (Open Scene Graph),2024/3/3,7,五、應(yīng)用,2024/3/3,8,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域,2024/3/3,9,2024/3/3,10,大連海事大學(xué)大型船舶操縱模擬器,2024/3/3,11,,,2024/3/3,12,,,2024/3/3,13,,,2024/3/3,14,電子海圖,,2024/3/3,15,模擬雷達(dá)畫面,,2024/3
6、/3,16,2024/3/3,17,應(yīng)用程序演示,Marine Simulator (CCTV-1)演示Marine Simulator (Under-sea)演示Marine Simulator (Wuhan-harbour)演示Cloth Simulation演示Fractal Terrain 演示Missle Test游戲程序演示Fighter Test游戲程序演示,2024/3/3,18,第二節(jié) 圖形系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)
7、備,一、圖形系統(tǒng)的組成二、圖形系統(tǒng)的分類三、圖形系統(tǒng)的顯示設(shè)備四、其他設(shè)備,2024/3/3,19,一、圖形系統(tǒng)的組成,二、圖形系統(tǒng)的分類,1)采用大、中型計(jì)算機(jī)的圖形系統(tǒng)2)采用圖形工作站的圖形系統(tǒng)3)采用PC機(jī)的圖形系統(tǒng) PC+顯卡,2024/3/3,20,三、圖形系統(tǒng)的顯示設(shè)備,1.顯卡(圖形加速卡),2024/3/3,21,顯示芯片(圖形處理器,GPU): 顯存: RAMDAC: 總線接口:
8、輸出接口:,,,2024/3/3,22,圖 顯卡工作原理示意圖,2024/3/3,23,2.顯示器,CRT顯示器液晶顯示器等離子顯示器,2024/3/3,24,圖 具有24位面的真彩色顯示器工作原理,,幀緩存(24個(gè)位面),屏幕,,,,,,,,,顯卡,顯示器,2024/3/3,25,頭盔顯示器 (HMD: Head-Mounted Display),3.其他顯示設(shè)備,2024/3/3,26,立體眼鏡,2024/3/3,27,CAVE
9、 (Cave Automatic Virtual Environment),2024/3/3,28,2024/3/3,29,立體顯示器,2024/3/3,30,投影儀,2024/3/3,31,四、其他設(shè)備,數(shù)據(jù)手套(Data Gloves),2024/3/3,32,數(shù)字化儀,2024/3/3,33,2024/3/3,33,作業(yè)題,1 簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的定義,列舉圖形學(xué)的幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域2 簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的軟硬件發(fā)展史3 畫圖說(shuō)明彩
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