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計算機圖形學學習
報告
篇一：計算機圖形學學習心得體會
計算機圖形學學習心得體會
計算機科學與技術(shù)與技術(shù) 班
學號：
1.計算機圖形學
計算機圖形學(Computer Graphics，
簡稱 CG )，狹義上是一種研究基于物理
定律、經(jīng)驗方法以及認知原理，使用各
種數(shù)學算法處理二維或三維圖形數(shù)據(jù)，
生成可在計算機等顯示設備上顯示的可
視化數(shù)據(jù)的科學。它是計算機科學的一
個分支領(lǐng)域與應用方向。廣義上來看，
計算機圖形學不僅包含了從三維圖形建
模、繪制，到生成動畫的過程，同時也
包含了對二維矢量圖形以及圖像視頻融
合處理的研究。
2.研究內(nèi)容
計算機圖形學的研究內(nèi)容非常廣
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泛，如圖形硬件、圖形標準、圖形交互
技術(shù)、光柵圖形生成算法、曲線曲面造
型、實體造型、真實感圖形計算與顯示
算法、非真實感繪制，以及科學計算可
視化、計算機動畫、自然景物仿真、虛
擬現(xiàn)實等。
簡單地說，計算機圖形學的主要研
究內(nèi)容就是研究如何在計算機中表示圖
形、以及利用計算機進行圖形的計算、
處理和顯示的相關(guān)原理與算法。圖形通
常由點、線、面、體等幾何元素和灰度、
色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。
從處理技術(shù)上來看，圖形主要分為兩類，
一類是基于線條信息表示的，如工程圖、
等高線地圖、曲面的線框圖等，另一類
是明暗圖，也就是通常所說的真實感圖
形。
計算機圖形學一個主要的目的就是
要利用計算機產(chǎn)生令人賞心悅目的真實
感圖形。為此，必須建立圖形所描述的
場景的幾何表示，再用某種光照模型，
計算在假想的光源、紋理、材質(zhì)屬性下
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的光照明效果。所以計算機圖形學與另
一門學科計算機輔助幾何設計有著密切
的關(guān)系。事實上，圖形學也把可以表示
幾何場景的曲線曲面造型技術(shù)和實體造
型技術(shù)作為其主要的研究內(nèi)容。同時，
真實感圖形計算的結(jié)果是以數(shù)字圖像的
方式提供的，計算機圖形學也就和圖像
處理有著密切的關(guān)系。
具體來說計算機圖形學分為兩方面
內(nèi)容，一是建模，二是變換，三是渲染。
所謂建模，就是將一個現(xiàn)實中的物體或
者想象出來的物體做成一個模型，使計
算機能夠識別。所謂變換，就是將空間
中的實體變換到屏幕上。所謂渲染，就
是在屏幕上顯示出來一些場景。
1、建模
建模方面涉及的內(nèi)容相對較少，這
部分主要是和數(shù)學有關(guān)。因為計算機的
基礎就是數(shù)學，計算機可識別的模型也
即數(shù)學模型。
模型的表示方法
模型表示方法有兩種，一種是用方
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程表示，一種是用實體造型表示。
方程表示主要包括常見的曲線曲面
方程，BEZIER 曲線曲面，B樣條曲線曲
面和NURBS 曲線曲面。
實體造型表示包括內(nèi)容挺多，如邊
界表示，空間劃分表示，等等，很多。
總而言之，這一部分的主要任務是
以某種形式將一個實體表示出來。
多邊形網(wǎng)格
以某種形式將模型表示出來后，通
常在三維圖形領(lǐng)域，模型并沒有真正的
建立起來。通用的模型是多邊形網(wǎng)格形
式的，于是需要進行轉(zhuǎn)換。
在上一步形成的圖形可表示出大量
的點，這些點都是實體表面上的點。按
照一定的順序?qū)Ⅻc連接起來，就得到實
體輪廓，即多邊形網(wǎng)格。
通常采用三角形網(wǎng)格，為此需要對
點進行三角剖分。常采用delaunay 三角
剖分和隨機增量剖分。
網(wǎng)格簡化
形成三角網(wǎng)格后，網(wǎng)格數(shù)量如果過
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多，需要對模型簡化，以降低渲染的負
荷。在簡化的同時還要盡量不降低渲染
的效果。通常有靜態(tài)網(wǎng)格簡化技術(shù)，細
節(jié)層次技術(shù)，漸進式網(wǎng)格模型表示等。
2、坐標系變換
觀察變換
這一部分是將空間物體從世界坐標
系變換到二維視區(qū)。因為物體處于三維
空間中，然而屏幕是以圖片的形式顯示
的，即視區(qū)是二維的，這樣就需要這樣
一個變換。包括如下三個步驟：
觀察變換：將實體從世界坐標系變
換到觀察
總結(jié)
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