計算機圖形學知識點

1、1、計算機圖形系統(tǒng)硬件：圖形輸入、處理、顯示、存儲、輸出等設備軟件：圖形生成、顯示、處理算法以及圖形數(shù)據(jù)存儲、交換格式等2、硬件設備的發(fā)展：圖形顯示器是計算機圖形學中的關鍵設備畫線顯示器——存儲管式顯示器——刷新式光柵掃描顯示器——液晶顯示器和等離子顯示器3、隨機掃描顯示器：（由電子束的隨機運動產(chǎn)生光點）隨機掃描方式指屏幕上的圖形是按矢量線段一筆一筆畫出的，其順序完全按用戶的繪圖指令來決定。又稱為畫線式顯示器、矢量式顯示器存儲管式顯示器

2、：【特點】不需刷新，價格較低，缺點是不具有動態(tài)修改圖形功能，不適合交互式液晶顯示器：體積小，輻射弱等離子顯示器：平板式、透明。顯示圖形無鋸齒現(xiàn)象；不需要刷新緩沖存儲器。4、輸入設備：將各種形式的信息轉換成適宜計算機處理的形式圖形輸入設備從邏輯上分為6種：定位(Locat)、筆劃(Stroke)、數(shù)值(Valuat)、選擇(Choice)、拾取(Pick)、字符串(String)5、計算機圖形學算法研究的發(fā)展：1）光柵掃描圖形生成；2）圖

3、形變換；3）真實感圖形生成；4）幾何建模；5）曲線與曲面生成算法；6）圖形學應用算法計算機圖形學的應用領域：圖形用戶界面、計算機輔助設計與制造(CADCAM)、科學計算可視化、地理信息系統(tǒng)、娛樂、計算機藝術、虛擬現(xiàn)實、逆向工程6、計算機圖形：計算機圖形是通過計算機利用算法在專用顯示設備上設計和構造出來的。7、計算機視覺與模式識別：圖形學的逆過程，分析和識別輸入的圖像并從中提取二維或三維的數(shù)據(jù)模型（特征）。手寫體識別、機器視覺。8、逆向工

4、程：也稱反求工程、反向工程)是一種現(xiàn)代化新產(chǎn)品開發(fā)技術，解決了由產(chǎn)品實物模型到產(chǎn)品數(shù)字模型，進而作修改和詳細設計，快速開發(fā)出新產(chǎn)品的過程，為現(xiàn)代設計方法和快速原型制造等提供了技術支持。9、計算機圖形學研究的內容：圖形的輸入、表示（存儲）、處理、顯示與輸出。1、圖形顯示設備：是一個畫點設備?？梢园压鈻艌D形顯示器看成許多離散點組成的矩陣，每個點都可以發(fā)光2、幀緩沖存儲器幀緩沖存儲器：是一大塊連續(xù)存儲空間作用作用：存放畫面的數(shù)字信息。說明：①

5、幀緩沖存儲器即通常所說的顯存。幀緩沖存儲器中單元的數(shù)目與顯示器上像素的數(shù)目相同，單元與像素一一對應，各單元的數(shù)值決定了其對應的像素的顏色。②通常的顯示卡所包含的主要部件即為視頻控制器與幀緩沖存儲器。視頻控制器是負責刷新的部件，它建立了幀緩沖存儲器單元與屏幕像素之間的一一對應。3、位平面位平面：光柵中的每個像素在幀緩沖存儲器中至少要有1位（bit），每個像素一位的存儲容量稱為位平面(bitplane)。說明：①畫面就是由幀緩沖器中的這些位

6、信息組成的。由于一個二進制位只有兩個狀態(tài)，所以單獨一個位平面只能產(chǎn)生黑白（單色）顯示。②由于幀緩沖器是數(shù)字設備，而光柵顯示器是模擬設備，所以將幀緩沖器中的信息讀出并在光柵CRT顯示器上顯示時需要將數(shù)字量轉換成模擬量。這個工作由數(shù)模轉換器(DAC)完成。幀緩沖存儲器中的每一個像素，只有在讀出并轉換為模擬量以后才能顯示在熒光屏上。③如果增加幀緩沖存儲器的位平面數(shù)，光柵顯示器就可以表示彩色或不同的灰度級。4、光柵化：把物體的數(shù)學描述以及與物體

7、相關的顏色信息轉換為屏幕上的像素的過程。5、計算機圖形軟件的分類：通用編程軟件包和專業(yè)應用圖形軟件包成。glBegin()函數(shù)有一個類型為Glenum的參數(shù)，gLEnd()函數(shù)標志著形狀的結束，該函數(shù)沒有參數(shù)。24、OpenGl函數(shù)及結構：1）核心庫，函數(shù)以gl開頭；2）實用庫，函數(shù)以glu開頭；3）輔助庫，函數(shù)以aux開頭4）Windows專用函數(shù)，用于連接OpenGL和Windows窗口系統(tǒng)，以wgl開頭5）實用函數(shù)工具包(GLUT

8、)提供了與任意屏幕窗口系統(tǒng)進行交互的函數(shù)庫，函數(shù)以glut開頭。1、為什么要研究真實感圖形學？真實感圖形繪制是計算機圖形學研究的重要內容之一，簡單地講，真實感圖形繪制就是借助數(shù)學、物理、計算機等學科的知識在計算機二維顯示屏上產(chǎn)生三維場景的真實逼真圖像、圖形的過程。真實感圖形繪制在人們日常的工作、學習和生活中已經(jīng)有了非常廣泛的應用，如計算機輔助設計、多媒體教育、科學計算可視化、動畫制作、電影特技模擬、計算機游戲等許多方面，都可以看到真實感

9、圖形在其中發(fā)揮了重要的作用，而且人們對于計算機在視覺感受方面的要求越來越嚴格，這就需要研究更多更逼真的真實感圖像生成算法。2、真實感圖形的生成技術：消隱技術、光照技術、物體表面細節(jié)的模擬、陰影的生成、圖形反走樣技術、用OpenGL生成真實感圖形3、消隱技術消隱技術:消除隱藏線、隱藏面(消除不可見的線和面，從而消除圖像二義性)真實圖形：真實圖形：經(jīng)過消隱得到的投影圖稱為物體的4、判別可見面算法的分類：按照實現(xiàn)時所基于的坐標系——物空間算法

10、和像空間算法物空間算法：在定義、描述物體的世界坐標系中實現(xiàn)的。優(yōu)點：精度高，與機器精度相同在工程應用方面特別有用像空間算法：在觀看物體的屏幕坐標系下實現(xiàn)的。（局限于屏幕的分辨率）5、物空間算法和像空間算法顯著區(qū)別:在于算法所需要的計算量不同。6、為什么判別可見面算法并非在物空間實現(xiàn)？1）判別可見面的算法離不開排序2）排序一般是基于體、面、邊或點到視點的距離3）判別可見面的算法的效率很大程度上取決于排序的效率4）掃描線的方式實現(xiàn)像空間算法

11、時容易利用連貫性質使得像空間算法更具效率連貫性：是物體特征變化趨勢具有局部不變性。8、提高消隱算法效率的方法：、提高消隱算法效率的方法：利用連貫性、包圍盒技術、背面剔除、區(qū)域分割技術、物體分層表示9、消隱的基本（核心）問題：排序10、整體排序：畫家算法算法思想:1）按多邊形離觀察者的遠近來建立一張表–距觀察者遠的優(yōu)先級低，近的優(yōu)先級高。2）如果這張表能正確地建立好，那么只要從優(yōu)先級低的多邊形開始，依次把多邊形的顏色填入幀緩沖存儲器中以形