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    計算機圖形學大學排名【五篇】

    時間:2018-06-26 寫作知識 點擊:

    形學,漢語詞語,拼音是xíng xué,釋義是幾何學, 以下是為大家整理的關于計算機圖形學大學排名5篇 , 供大家參考選擇。

    計算機圖形學大學排名5篇

    【篇1】計算機圖形學大學排名

    大學《計算機圖形學》考試題及答案

    一、選擇題

    1、以計算機中所記錄的形狀參數與屬性參數來表示圖形的一種方法叫做(?A),一般把它描述的圖形叫做(?A );而用具有灰度或顏色信息的點陣來表示圖形的一種方法是(A? ),它強調圖形由哪些點組成,并具有什么灰度或色彩,一般把它描述的圖形叫做(?? A)。

    A、參數法、圖形、點陣法、圖像???? B、點陣法、圖像、參數法、圖形

    C、參數法、圖像、點陣法、圖形???? D、點陣法、圖形、參數法、圖像

    2、下列設備中屬于圖形輸出設備的是(??B? )

    1鼠標? 2LCD? 3鍵盤? 4LED?? 5打印機? 6掃描儀? 7繪圖儀? 8觸摸屏

    A、1368?????? B、2457?????? C、2567?????? D、4678

    3、按照所構造的圖形對象來分,點、曲線、平面、曲面或實體屬于(A? ),而山、水、云、煙等自然界豐富多彩的對象屬于(? )。

    A、規則對象、不規則對象?????? B、規則對象、屬性對象

    C、不規則對象、幾何對象??????? D、不規則對象、屬性對象

    4、面給出的四個選項中(?C )是繞Z軸負向旋轉θ的三維旋轉變換矩陣。

    二、填空題:(本大題共18空,每題1分,共18分)

    1、一個交互式計算機圖形系統應具有? 計算 、存儲 、對話、輸入、輸出??等五個方面的功能。

    2、形體的定義和圖形的輸入輸出都是在一定的坐標系下進行的,通常這些坐標系分為:建模坐標系用戶坐標系,觀察坐標系,規格化設備坐標系和_____設備坐標系____?。

    3、X掃描線算法中,每次用一條掃描線進行填充,對一條掃描線填充的過程可分為4個步驟:____ 求交、排序、交點配對、區間填色???。

    4、平面幾何投影可分為兩大類,分別是:__透視投影和平行投影?。

    5、用一組型值點來指定曲線曲面的形狀時,形狀完全通過給定的型值點列,用該方法得到的曲線曲面稱為曲線曲面的____擬和_____,而用控制點列來指定曲線曲面的形狀時,得到的曲線曲面不一定通過控制點列,該方法稱為曲線曲面的_____逼近____。

    6、對于基本幾何變換,一般有平移、旋轉、反射和錯切等,這些基本幾何變換都是相對于____坐標原點_____和____坐標軸_____進行的幾何變換。

    三、簡答題:(本大題共4小題,每題5分,共20分)

    1、分析計算機圖形學、圖形處理與模式識別本質區別是什么?

    答:計算機圖形學是研究根據給定的描述,用計算機生成相應的圖形、圖像,且所生成的???? 圖形、圖像可以顯示屏幕上、硬拷貝輸出或作為數據集存在計算機中的學科。計算機圖形學研究的是從數據描述到圖形生成的過程。例如計算機動畫制作。

    圖形處理是利用計算機對原來存在物體的映像進行分析處理,然后再現圖像。例如工業中的射線探傷。

    模式識別是指計算機對圖形信息進行識別和分析描述,是從圖形(圖像)到描述的表達過程。例如郵件分撿設備掃描信件上手寫的郵政編碼,并將編碼用圖像復原成數字。

    2、陰極射線管由哪些部分組成?它們的功能分別是什么?

    CRT由電子槍、聚焦系統、偏轉系統和熒光屏四部分組成。

    電子槍:用來產生游離電子;

    聚焦系統:將游離電子匯聚成一條細線;

    偏轉系統:用來控制電子束的運動方向;

    熒光屏:受到電子束的轟擊產生光點.

    3、考慮三個不同的光柵系統,分辨率依次為640×480,1280×1024,2560×2048。欲存儲每個像素12位,這些系統各需要多大的幀緩沖器(字節數)?

    640×480需要的幀緩存為640×480×12/8=450KB

    1280×1024需要的幀緩存為1280×1024×12/8=1920KB

    2560×2048需要的幀緩存為2560×2048×12/8=7680KB

    4、試述Bezier曲線的性質。

    (1)BeZier曲線的起點和終點分別是特征多邊形的第一個頂點和最后一個頂點。曲線在起點和終點處的切線分別是特征多邊形的第一條邊和最后一條邊,且切矢的模長分別為相應邊長的n倍;

    (2)凸包性;

    (3)幾何不變性

    (4)變差縮減性。

    四、計算題:(本大題共3小題,每題12分,共36分)

    1、如右圖所示的多邊形,若采用改進的有效邊表算法進行填充,在填充時采用“下閉上升”的原則(即刪除Y=Ymax的邊之后再填充)試畫出該多邊形的ET表和當掃描線Y=3和Y=8時的AET表。

    ?

    2、已知三角形ABC各頂點坐標為 A(6,10), B(11,14), C(27,-7) ,試對其進行下列變換,寫出變換矩陣,畫出變換后的圖形。

    (1)沿x負向平移10,沿y正平移-15,

    (2)再繞原點順時針旋轉90°。

    3、在用戶坐標系中,定義了一個窗口(左下角坐標為:-20,-20;右上角的坐標為60,60),給定線段的端點坐標為P(-70,-30),Q(200,80),求出線段與窗口的所有交點坐標(考慮窗口的四條邊,結果保留整數),并根據編碼法,確定裁剪后的線段端點坐標。

    線段方程為:y+30=11/27(x+70),端點編碼:P(0101),Q(1010)
    左邊界交點:L(-20,-10),編碼:0001
    上邊界交點:T(151,60),編碼:1010
    右邊界交點:R(60,23),編碼:0010
    下邊界交點:B(-46,-20),編碼:0101
    根據x排序得:P,B,L,R,T,Q
    P,B按位與為:0101非零,丟棄。
    B,L按位與為:0001非零,丟棄。
    L,R按位與為:0000,保留。
    R,T按位與為:0010非零,丟棄。
    T,Q按位與為:1010非零,丟棄。
    裁剪后的端點坐標為L(-20,-10),R(60,23)。

    五、編程填空題:(本大題共4空,每空3分,共12分)

    以下是中點Bresenham畫圓的一段程序,設半徑r=100,顏色為RED,試補充完成該程序。

    ____________________?/*圖形函數庫頭文件聲明*/
    void circlePoint(int x,int y)
    {____________________ ; putpixel(200+y,200+x, RED) ;
    ?putpixel(200-y,200+x, RED);putpixel(200-x,200+y, RED);
    ?putpixel(200-x,200-y, RED);putpixel(200-y,200-x, RED);
    ?putpixel(200+y,200-x, RED);putpixel(200+x,200-y, RED);
    }
    void MidBresenhamcircle(int r)
    {??? int x,y,d;
    ???? x=0;y=r;d=1-r;
    ???? while(x

    【篇2】計算機圖形學大學排名

    一、判斷題:

    1、在多邊形種子填充算法中的四方向連通區域算法同時可填充八方向連通區域。

    2、透視投影變換中,一組平行線投影在與之平行的投影面上,可以產生滅點。

    3、顏色的三基色為:紅、綠、藍。

    4、插值曲線嚴格經過所給定的數據點;擬合曲線則是在某種意義上的最佳近似。

    5、Phong明暗模型的計算量要比Gourand明暗模型小得多。

    6、圖形消隱中的Z-Buffer算法,占用較多的內存空間,且未利用圖形的相關性與連續性。

    7、在光柵掃描圖形顯示器中,所有圖形都按矢量直接描繪顯示,不存在任何處理。

    8、計算機圖形生成的基本單位是線段。

    9、齊次坐標系不能表達圖形中的無窮遠點。

    10、歐拉公式v – e + f = 2也適用于三維形體中的相關信息描述。

    11、Gouraud模型是基于頂點明暗度的插值,Phong模型則是基于表面法向量的插值。

    12、GPU中通常實現了一些基本圖形函數的硬件集成。

    13、Bezier曲線具有對稱性質。

    14、深度緩沖區算法只需要一個深度緩沖區即可。

    15、比例變換和旋轉變換可交換其先后順序,變換結果不受影響。

    16、在形體定義中,允許存在孤立的點。

    17、曲線的位置和形狀只與特征多邊形的頂點的位置有關,它不依賴坐標系的選擇。

    18、八叉樹表示法的幾何造型方法局部操作能力比較弱。

    二、名詞解釋:

    1、計算機圖形學

    2、走樣

    3、反走樣

    4、透視投影

    5、光照模型

    6、構造實體幾何

    7、消隱

    8、LOD顯示技術

    9、齊次坐標表示

    1. 光柵系統在理論上只能用光柵網格上的象素近似地描繪平滑的直線、多邊形和諸如圓與橢圓那樣的曲線圖元的邊界。由于掃描轉換的算法在處理圖形非水平或者非垂直線段時引起了鋸齒或階梯狀的變形,這種視覺人工痕跡是信號處理理論中被稱為走樣的錯誤采樣的表現(此含義在英文中對應翻譯為Aliasing)。

    2. 我們在光柵圖形顯示器上繪制非水平、非垂直的直線或多邊形邊界時,會呈現鋸齒狀外觀。這是因為直線和多邊形的邊界是連續的,而光柵則是由離散的點組成。在光柵顯示設備上表現直線、多邊形等,必須在離散位置采樣。由于采樣不充分重建后造成的信息失真,就叫走樣;用于減少或消除這種效果的技術,就稱為反走樣。

    3. 透視投影屬于中心投影。透視投影圖簡稱為透視圖或透視,它是從某個投射中心將物體投射到單一投影面上所得到的圖形

    4. 光照模型是計算機圖形學中最基礎的知識,是用數學方法和物理方法來描述現實生活中的光照。

    現實環境中真實的光照可以抽象為三種獨立的光照效果疊加:

    1.環境光(Ambient Lighting)

    2.漫反射(Diffuse Lighting)

    3.鏡面光(Specular Lighting)

    5. 最簡單的實體表示叫作體元,通常是形狀簡單的物體,如立方體、圓柱體、棱柱、棱錐、球體、圓錐等。根據每個軟件包的不同這些體元也有所不同,在一些軟件包中可以使用彎曲的物體進行 CSG 處理,在另外一些軟件包中則不支持這些功能。

    構造物體就是將體元根據集合論的布爾邏輯組合在一起,這些運算包括:并集、交集以及補集。

    6. 真實感圖形繪制過程中,由于投影變換失去了深度信息,往往導致圖形的二義性。要消除這類二義性,就必須在繪制時消除被遮擋的不可見的線或面,習慣上稱之為消除隱藏線和隱藏面,或簡稱為消隱,

    7. LOD技術在不影響畫面視覺效果的條件下,通過逐次簡化景物的表面細節來減少場景的幾何復雜性,從而提高繪制算法的效率。

    8. 齊次坐標就是將一個原本是n維的向量用一個n+1維向量來表示,是指一個用于投影幾何里的坐標系統,如同用于歐氏幾何里的笛卡兒坐

    三、單選題:

    C1、分辨率為1024*1024的顯示器,其位平面數為24,則幀緩存的字節數應為 ( )

    A)512KB; B)1MB; C)2MB; D)3MB

    A2、計算機圖形顯示器一般使用什么顏色模型? ( )

    A)RGB; B)CMY; C)HSV; D)HLS

    C3、透視投影中主滅點最多可以有( )個。

    A)1 B)2 C)3 D)4

    C4、包圍盒的主要用途在于( )

    A)多邊形裁剪; B)區域填充; C)消隱; D)上述三個選項都是

    5、如圖,已知入射光單位矢量L,物體表面單位法矢量N,

    則鏡面反射方向單位矢量R為( )

    A)2(L·N)L – L B)2(L·N)N – L

    C)2(N·L)L – N D)2(N·L)L – L

    C6、在用射線法進行點與多邊形之間的包含性檢測時,錯誤的是( )

    A)當射線與多邊形交于某頂點時且該點的兩個鄰邊在射線的一側時,計數0(或2)次;

    B)當射線與多邊形交于某頂點時且該點的兩個鄰邊在射線的兩側時,計數1次;

    C)當射線與多邊形的某邊重合時,計數1次;

    D)射線與多邊形的交點計數為奇數時,說明點在多邊形內。

    B7、下列有關曲線和曲面概念的敘述語句中,錯誤的論述為( )

    A)實體模型和曲面造型是CAD系統中常用的主要造型方法,曲面造型是用參數曲面描述來表示一個復雜的物體;

    B)參數形式和隱含形式都是精確的解析表示法,在計算機圖形學中,它們同樣好用;

    C)從描述復雜性和形狀靈活性考慮,最常用的參數曲面是3次有理多項式的曲面;

    D)在曲線和曲面定義時,使用的基函數應有兩個重要性質:凸包性和仿射不變性。

    A8、在逐次多邊形裁剪算法中,對于某條多邊形的邊(方向為從端點S到端點P)與某條裁剪線(窗口的某一邊)的比較結果共有以下四種情況,分別需輸出一些頂點。( )情況下輸出的頂點是錯誤的。

    A)S和P均在可見的一側,則輸出S和P;

    B)S和P均在不可見的一側,則輸出0個頂點;

    C)S在可見一側,P在不可見一側,則輸出線段SP與裁剪線的交點;

    D)S在不可見的一側,P在可見的一側,則輸出線段SP與裁剪線的交點和P。

    9、下列有關Gouraud明暗模型和Phong明暗模型的敘述,錯誤的是( )

    A)Phong明暗模型的計算量更大;

    B)Gouraud明暗模型生成的多面體模型比Phong明暗模型生成的模型真實感好;

    C)Phong明暗模型由于考慮了鏡面反射,高光效果好;

    D)Gouraud模型是基于頂點明暗度的插值,Phong模型則是基于表面法向量的插值。

    C10、在面片的數量非常大的情況下哪一個消隱算法速度最快? ( )

    A)深度緩存算法(Z-Buffer)

    B)掃描線消隱算法

    C)深度排序算法(畫家算法)

    D)不知道

    A11、下列有關平面幾何投影的敘述語句中,正確的論述為( )。

    A)計算機輔助設計中的三視圖采用的是正平行投影;

    B)透視投影與平行投影相比,視覺效果更有真實感,也能真實地反映物體的精確的尺寸和形狀;

    C)透視投影變換中,一組平行線投影在與之平行的投影面上,可以產生滅點;

    D)在三維空間中的物體進行透視投影變換,可能產生三個以上的主滅點。

    C12、在光線跟蹤(Ray Tracing)算法中,在哪種情況下應繼續跟蹤光線?( )

    A)光線的光強度已經很弱

    B)光線的深度已經很深

    C)光線遇到某一物體

    D)光線遇到背景

    C13、在簡單光反射模型中,由物體表面上點反射到視點的光強下述哪幾項之和?( )
    (1)環境光的反射光強;(2)理想漫反射光強;(3)鏡面反射光強;(4)物體間的反射光強。

    A)(1)和(2) B)(1)和(3) C)(1)(2)和(3) D)(1)(2)(3)和(4)

    D14、下面關于反走樣的論述錯誤的是( )

    A)提高分辨率 B)把象素當作平面區域進行采樣

    C)采用錐形濾波器進行加權區域采樣 D)增強圖象的顯示亮度

    C15、光線跟蹤算法中包含了哪些光照效果?( )

    A)僅有光反射 B)僅有光透射

    C)有光反射和光透射 D)都沒有

    B16、計算機繪圖設備一般使用( )顏色模型。

    A.RGB B.CMY C.HSV D.HLS

    B17、下面屬于雙線性光強插值法(Gouraud Shading)的不足的是 ( )

    A.多邊形片內光強單一

    B.相鄰多邊形的邊界處存在馬赫帶效應

    C.處理鏡面反射的高光域的效果很好

    D.插值計算量大,速度仍然不夠快

    B18、下面關于深度緩存消隱算法(Z-Buffer)的論斷哪一條不正確? ( )

    A.深度緩存算法并不需要開辟一個與圖像大小相等的深度緩存數組

    B.深度緩存算法不能用于處理對透明物體的消隱

    C.深度緩存算法能并行實現

    D.深度緩存算法中沒有對多邊形進行排序

    C19、在三維齊次變換矩陣

    a b c l

    d e f m

    g h I n

    p q r s

    中,平移線性變換對應的矩陣元素的最大非零個數是( )

    A.3; B.6; C.7; D.8

    D20、使用下列二維圖形變換矩陣: 將產生變換的結果為( )

    A. 圖形放大2倍;

    B. 圖形放大2倍,同時沿X、Y坐標軸方向各移動1個繪圖單位;

    C. 沿X坐標軸方向各移動2個繪圖單位;

    D. 沿X坐標軸方向放大2倍,同時沿X、Y坐標軸方向各平移1個繪圖單位。

    四、填空題:

    1、OpenGL 的幾個常用動態庫分別為_____opengl32.dll ____________、_______ glu32.dll________、______glut32.dll__________。

    2、在計算機圖形學中,____圖形______是指矢量表示的圖;___圖像_____是指用點陣表示的圖。

    3、光柵圖形的走樣現象有_____________階梯狀邊界__________、_________圖形細節失真___________和____________狹小圖形遺失_______________等表現。

    4、三維實體的表示方法有____________空間分割表示___________、_____________邊界表示__________、__________特征表示__________和______________推移表示_____________等。

    5、圖形流水線的三個工作階段為:_______________________、____________________和___________________________。

    6、歷史上CRT顯示器經歷了幾個發展階段,伴隨出現的是不同類型的顯示方式:_______________________、____________________和___________________________。

    7、用于表現粗糙表面的紋理映射稱為________粗糙紋理____________。

    8、_____________虛擬現實________技術是通過減少三維場景的復雜度,來提高圖像繪制速度的。它在商業實時真實感圖形系統中得到廣泛應用。

    9、投影變換中,透視投影的投影中心到投影面之間的距離是_________有限的___________,平行投影的投影中心到投影面之間的距離是_______無限的_____________。

    1.計算機圖形學

    研究怎樣用計算機生成、處理和顯示圖形和科學。

    2.圖象處理

    將客觀世界中原來存在的物體映象處理成新的數字化圖象。

    3.模式識別

    研究如何對所輸入的圖象進行分析和識別。

    4.計算幾何

    研究幾何模型和數據處理的學科,著重討論幾何形體的計算機表示、分析和綜合,研究如何方便靈活、有效地建立幾何形體的數學模型以及如何更好地存儲和管理等。

    5.凸多邊形

    是指這樣一類多邊形:在多邊形內任選兩個點,將這兩個點用線段連接后,此線段上所有的點都在多邊形內。

    6.種子填充算法

    根據已知多邊形區域內部的一個象素點來找到區域內其它象素點,從而對多邊形區域內部進行填充。

    7.窗口

    在用戶坐標系中的圖形根據需要常用一個矩形區域確定一個矩形部分,然后將這個區域內的圖形輸出到屏幕上去,這個矩形稱這窗口。

    8.視區

    在圖形設備的顯示范圍內,由設備坐標系定義的一個矩形區域。

    9.光順性

    有兩條含義:一是指曲線的切矢量和曲率的連續性;另一條是指保凸性。

    10.擬合

    給定一組數據點,構造一個函數y=f(x)去逼近這些數據點,并使得偏差平方和最小。

    11.多項式插值

    采用多項式函數去插值給定的數據點,即對于給定的點P i(i=0,1,…,n),要構造多項式函數y=P(x),使得y i=P(x i)。

    12.小撓度曲線

    曲線上每一點的斜率的絕對值都小于1的曲線。

    13.圖形變換

    指對圖形的幾何信息經過幾何變換后產生新的圖形。

    14.齊次坐標系

    就是N維向量由N+1維向量來表示。一個N維向量的齊次坐標表示不惟一,由啞坐標決定大小。

    15.凸包

    包含一個平面點集S最小的凸區域。

    16.輪廓線

    指物體與周圍環境的交線。

    是把實際的值在已定義的域上用圖形表示的一種方法,即把值相同的點連接成的線。

    18.圖形的翼邊表示

    圖形的一種表示方法。表示一個物體,可以指出它的相鄰邊及相鄰面、有關的端點等,如對于一條邊,指出它相鄰的面、邊的兩個端點以及四條鄰邊,這四條邊好象翅膀一樣。

    19.ER模型

    建立物體模型時常用到實體聯系法,它用簡單的圖形方式即ER模型描述物體,由實體、聯系、屬性三部分組成。

    20.圖形消隱

    計算機為了反映真實的圖形,把隱藏的部分從圖中消除。

    21.本影

    物體表面上那些沒有被光源直接照射的部分。

    22.半影

    景物表面上那些被特定光源直接照射,但并非被所有特定光源直接照射的部分。

    23.用戶坐標系

    用戶為處理自已的圖形時所采用的坐標系,單位由用戶自己決定。

    24.規范化設備坐標系

    將各個設備坐標系中的數據化為統一的數據范圍從而得到的設備坐標系。

    25.構造

    根據選擇的作圖命令和指定的一系列參數進行作圖。

    26.約束技術

    在構造過程中運用一些條件幫助人們完成動作。如水平約束或垂直約束。

    27.光線跟蹤

    光線跟蹤是自然界光照明物理過程的近似逆過程,即逆向跟蹤從光源發出的光經環境景物間的多次反射、折射后投射到景物表面,最終進入人眼的過程.

    28、走樣

    在光柵顯示設備上,由于象素點和象素點之間是離散的,因此用象素點陣組合出的圖形,與真實景物之間必然存在一定的誤差。比如,直線或曲線往往呈現鋸齒狀,細小物體在圖上顯示不出來等。這種現象就是圖形的走樣

    29、CRT(Cathode Ray Tube)

    一種真空器件,它利用電磁場產生高速的、經過聚焦的電子束,偏轉到屏幕的不同位置轟擊屏幕表面的熒光材料而產生可見圖形。

    30、隔行(interlaced)掃描

    隔行掃描技術主要用于較慢的刷新速率,以避免閃爍

    31、輸入模式

    即如何管理、控制多種輸入設備進行工作常用的輸入模式有請求(request)、采樣(sample)、事件(event)及其組合形式等幾種。

    32、取樣方式(sample mode)

    此時,應用程序和輸入設備同時工作,當輸入設備工作時,存儲輸入數據,并不斷地更新當前數據,當程序要求輸入時,程序采用當前數據值。

    33、區域

    是指已經表示成點陣形式的填充圖形,它是像素集合。

    34、邊界表示法

    把位于給定區域的邊界上的象素一一列舉出來的方法稱為。

    圖形作一次以上的幾何變換,變換結果是每次的變換矩陣相乘;任何一復雜的幾何變換都可以看作基本幾何變換的組合形式。

    36、二維復合平移

    兩個連續平移是加性的。

    37.二維復合比例

    連續比例變換是相乘的。

    38.二維復合旋轉

    兩個連續旋轉是相加的。

    39.視區(Viewport)

    將窗口映射到顯示設備上的坐標區域稱為

    40、投影變換

    就是把三維立體(或物體)投射到投影面上得到二維平面圖形。

    41、平面幾何投影

    主要指平行投影、透視投影以及通過這些投影變換而得到的三維立體的常用平面圖形:三視圖、軸測圖。

    42. 參數圖

    參數法描述的圖形為參數圖

    43. 像素圖

    點陣法描述的圖形為像素圖

    44.人機界面

    人-機界面(HCI:HumanComputerInterface)是介于人與計算機之間,完成人與機器通信工作的部件。它包括軟件和硬件兩個部分。

    45.地理信息系統

    地理信息系統是建立在地理圖形之上的關于人口、礦藏、森林、旅游等資源的綜合信息管理系統。在地理信息系統中,計算機圖形學技術被用來產生各種資源的高精度圖形。

    46.虛擬現實

    虛擬現實是指用計算機技術來生成一個逼真的三維視覺、聽覺、觸覺或嗅覺等感覺世界,讓用戶可以從自己的視點出發,利用自然的技能和某些設備對這一生成的虛擬世界客體進行瀏覽和交互考察。

    47.幾何造型技術

    研究如何構造直線段、多邊形、多面體、多項式曲線、自由曲面等幾何模型的理論、方法和技術稱為幾何造型技術。

    48.掃描轉換

    從應用程序中將圖形的描述轉換成幀緩存中象素信息的過程——即掃描轉換。49. 插值曲線

    當選取的多項式使得生成的曲線通過給定的型值點列時,該曲線稱為插值曲線50.逼近曲線

    若生成的曲線在幾何形狀上與給定型值點列的連接線相近似時,該曲線稱為逼近曲線,逼近曲線不必通過每個型值點。

    51. 用戶接口

    用戶接口是人與計算機交互作用的界面。

    52. 交互技術

    所謂交互技術就是使用輸入設備向計算機進行輸入的技術。

    53. 交互式圖形系統的基本交互任務

    交互式圖形系統的基本交互任務包括:定位、選擇、拾取、文字輸入、數值輸入。

    54. 定位任務

    定位任務是指向應用程序指定一個點的坐標(x,y)或(x,y,z)。

    實現定位的交互技術通常有兩種:一是把屏幕上的光標移到要確定的點,再按一下鍵;另一種就是用鍵盤鍵入點的坐標。

    55. 選擇任務

    選擇任務是指從一個被選集中挑選出一個元素來。

    56. 拾取任務

    拾取任務是指從屏幕上的被選圖形物體集上,選出某個物體。拾取通常是在一個有層次結構的物體集上進行的;當拾取的光標落在某個位置時,在不同的層次上對物體進行拾取,通常會得到不同的結果。

    57 .選擇技術

    常用的選擇技術有:指名技術、功能鍵、菜單技術和模式識別等。

    58. 菜單技術

    菜單技術是一種很重要的交互技術。它通常是指在菜單中指點某個菜單項,它可用于指定命令、確定操作對象或選定屬性等多中選一的場合。使用菜單可很好地改善應用系統用戶接口的友善性。

    59. 文字輸入任務

    文字輸入任務是指向應用程序輸入一個字符串。應用程序對輸入的字串不賦予任何特殊意義,因此,鍵入一個命令名或菜單項不屬于文字輸入任務。文字輸入中最基本的技能就是會用標準鍵盤。此外,對于大量的文字輸入還可以采用字符識別技術來提高輸入速度。

    60. 數值輸入任務

    數值輸入用于給出物體旋轉的角度,縮放的比例因子等等。數值輸入設備可以是鍵盤、旋鈕等也可以是各種指點設備,如鼠標、數字化儀等。使用鍵盤鍵入某值,是最基本的和直接的方法。

    旋鈕輸入數值是利用電阻大小的原理將旋鈕位置轉換成輸入值。此外可以使用刻度尺、比例尺、標度盤等模擬辦法輸入數值。

    61.動畫

    所謂動畫,是指利用人的視覺殘留特性使連續播放的靜態畫面相互銜接形成的動態效果。

    62.幀

    與電影、電視一樣,計算機動畫中連續畫面的基本單位為單幅靜態畫面,在圖形學和動畫中稱為一幀(frame)。

    63.場

    場(field)是指圖像中隔行掃描的一半掃描線

    64. 消隱

    在顯示三維物體時,我們不僅要決定物體上每條棱邊在視圖區中的位置,而且要決定哪些棱邊是可見的,必須顯示,而哪些棱邊被遮擋了,不可見,必須被抹掉或用虛線表示。找出并消除物體中不可見的部分,就稱為消隱。

    65.物體空間的消隱算法

    物體空間是指物體所在的空間,即規范化投影空間。這類算法是將物體表面上的k個多邊形中的每一個面與其余的k-1個面進行比較,精確地求出物體上每條棱邊或每個面的遮擋關系。

    66. 漫反射光

    當光線照射到一個粗糙的、無光澤的表面上時,光線沿各個方向都作相同的反射,從任何角度去看這種表面都有相同的亮度,這種反射表現為漫反射。

    67. 環境光

    環境光是光在物體和周圍環境(如墻)之間多次反射的結果,它不是直接來自光源,而是來自周圍的環境對光的反射。

    68. 鏡面反射光

    一個理想的光澤表面,僅僅在反射角等于入射角時,光線才會被反射。只有在反射方向上,觀察者才能看到從鏡面反射出來的光線,而在其它方向都看不到反射光。

    二、選擇題(每題2分)

    B 1、計算機圖形學與計算幾何之間的關系是( )。

    A)學術上的同義詞B)計算機圖形學以計算幾何為理論基礎

    C)計算幾何是計算機圖形學的前身D).兩門毫不相干的學科

    B 2、計算機圖形學與計算機圖象學的關系是( )。

    A)計算機圖形學是基礎,計算機圖象學是其發展

    B)不同的學科,研究對象和數學基礎都不同,但它們之間也有可轉換部分

    C)同一學科在不同場合的不同稱呼而已

    D)完全不同的學科,兩者毫不相干

    C 3、觸摸屏是( )設備。

    A)輸入B)輸出C)輸入輸出D)既不是輸入也不是輸出

    B 4.計算機繪圖設備一般使用什么顏色模型?( )

    A)RGB;B)CMY;C)HSV ;D)HLS

    A 5. 計算機圖形顯示器一般使用什么顏色模型?( )

    A)RGB;B)CMY;C)HSV ;D)HLS

    C 6.分辨率為1024×1024的顯示器各需要多少字節位平面數為24的幀緩存?( )

    A)512KB;B)1MB;C)2MB ;D)3MB

    D 7.哪一個不是國際標準化組織(ISO)批準的圖形標準?( )

    A)GKS;B)PHIGS;C)CGM ;D)DXF

    C8.下述繞坐標原點逆時針方向旋轉a角的坐標變換矩陣中哪一項是錯誤的? ( ) | A B |

    | C D |

    A) cos a;

    B) sin a;

    C) sin a;

    D) cos a

    A9、在多邊形的逐邊裁剪法中,對于某條多邊形的邊(方向為從端點S到端點P)與某條裁剪線(窗口的某一邊)的比較結果共有以下四種情況,分別需輸出一些頂點.請問哪種情況下輸出的頂點是錯誤的? ( )

    A)S和P均在可見的一側,則輸出S和P.

    B)S和P均在不可見的一側,則輸出0個頂點.

    C)S在可見一側,P在不可見一側,則輸出線段SP與裁剪線的交點.

    D)S在不可見的一側,P在可見的一側,則輸出線段SP與裁剪線的交點和P.

    C 10、在物體的定義中對邊的哪條限制不存在? ( )

    A) 邊的長度可度量且是有限的

    B) 一條邊有且只有兩個相鄰的面

    C) 一條邊有且只有兩個端點

    D) 如果一條邊是曲線,那么在兩個端點之間不允許曲線自相交

    D 11.下述哪一條邊不是非均勻有理B樣條(NURBS)的優點? ( )

    A) NURBS比均勻B樣條能表示更多的曲面

    B) 對于間距不等的數據點,用NURBS擬合的曲線比用均勻B樣條擬合的曲線更光滑

    C) NURBS提供的權控制方法比用控制點更能有效的控制曲線的形狀

    D) 使用NURBS可以提高對曲面的顯示效率

    C 12.下列關于圖的存儲表示的敘述中,哪一個是不正確的?

    A) 無向圖的相鄰矩陣是對稱矩陣

    B) 對于帶權的圖,其相鄰矩陣中值為1的元素,其值可以用邊的權來權替

    C) 用鄰接表法存儲包括n個結點的圖需要保存一個順序存儲的結點表和n個鏈接存儲的邊表

    D) 用鄰接表法存儲包括n條邊的圖需要保存一個順序存儲的結點表和n個鏈接存儲的邊表

    C 13*.在面片的數量非常大的情況下哪一個消隱算法速度最快? ( )

    A) 深度緩存算法(Z-Buffer)

    B) 掃描線消隱算法

    C) 深度排序算法(畫家算法)

    D) 不知道

    B 14*.下面關于深度緩存消隱算法(Z-Buffer)的論斷哪一條不正確? ( )

    A) 深度緩存算法并不需要開辟一個與圖像大小相等的深度緩存數組

    B) 深度緩存算法不能用于處理對透明物體的消隱

    C) 深度緩存算法能并行實現

    D) 深度緩存算法中沒有對多邊形進行排序

    D 15.在用射線法進行點與多邊形之間的包含性檢測時,下述哪一個操作不正確? ( )

    A) 當射線與多邊形交于某頂點時且該點的兩個鄰邊在射線的一側時,計數0次

    B) 當射線與多邊形交于某頂點時且該點的兩個鄰邊在射線的一側時,計數2次

    C) 當射線與多邊形交于某頂點時且該點的兩個鄰邊在射線的兩側時,計數1次

    D) 當射線與多邊形的某邊重合時,計數1次

    D 16*、掃描消隱算法在何處利用了連貫性(相關性Coherence)?(1)計算掃描線與邊的交點;

    (2)計算多邊形在其邊界上的深度;(3)計算多邊形視窗任意點處的深度值;(4)檢測點與多邊形之間的包含性。( )

    A)僅在(1)和(2)處

    B)僅在(1)和(3)處

    C)僅在(1)(2)和(3)處

    D)在(1)(2)(3)(4)處

    C17*.在簡單光反射模型中,由物體表面上點反射到視點的光強是下述哪幾項之和? ( )

    (1)環境光的反射光強;(2)理想漫反射光強;(3)鏡面反射光強;(4)物體間的反射光強。

    A)(1)和(2)

    B)(1)和(3)

    C)(1)(2)和(3)

    D)(1)(2)(3)和(4)

    B 18*.雙線性光強插值法(Gourand Shading)存在哪些問題?( )

    A)光照強度在數值上不連續

    B)生成多面體真實感圖形效果差

    C)生成曲面體真實感圖形效果差

    D)速度仍然不夠快

    B 19*.雙線性法向插值法(Phong Shading)有何優點?( )

    A)法向計算精確

    B)高光域準確

    C)對光源和視點沒有限制

    D)速度較快

    C20*.在Hall光透射模型中作了哪些假設?(1)假設光源在無窮遠處;(2)假設視點在無窮遠處。( )

    A)僅(1)

    B ) 僅(2)

    C ) (1)和(2)

    D)都沒有。

    C 21*、在光線跟蹤(Ray Tracing)算法中,在哪種情況下應繼續跟蹤光線? ( )

    A) 光線的光強度已經很弱

    B) 光線的深度已經很深

    C) 光線遇到某一物體

    D) 光線遇到背景

    C 22*.光線跟蹤算法中包含了哪些光照效果? ( )

    A) 僅有光反射

    B) 僅有光透射

    C) 有光反射和光透射

    D) 都沒有

    B 23、灰度等級為256級,分辨率為1024*1024的顯示器,至少需要的幀緩存容量為( )

    A ) 512KB;

    B ) 1MB

    C ) 2MB;

    D )3MB

    C 24、在下列敘述語句中,錯誤的論述為( )

    A ) 在圖形文件系統中,點、線、圓等圖形元素通常都用其幾何特征參數來描述;

    B ) 在圖形系統中,圖形處理運算的精度不取決于顯示器的分辨率;

    C ) 在光柵掃描圖形顯示器中,所有圖形都按矢量直接描繪顯示,不存在任何處理;

    D ) 在彩色圖形顯示器中,使用RGB 顏色模型。

    D 25、使用下列二維圖形變換矩陣:

    將產生變換的結果為( ) A ) 圖形放大2倍; B ) 圖形放大2倍,同時沿X 、Y 坐標軸方向各移動1個繪圖單位; C ) 沿X 坐標軸方向各移動2個繪圖單位;

    D ) 沿X 坐標軸方向放大2倍,同時沿X 、Y 坐標軸方向各平移1個繪圖單位。

    D 26、下列有關Bezier 曲線性質的敘述語句中,錯誤的結論為( )

    A ) Bezier 曲線可用其特征多邊形來定義;

    B ) Bezier 曲線不一定通過其特征多邊形的各個頂點;

    C ) Bezier 曲線兩端點處的切線方向必須與起特征折線集(多邊形)的相應兩端線段走向一致;

    D ) n 次Bezier 曲線,在端點處的r 階導數,只與r 個相鄰點有關。

    A 27*、下列有關物體的幾何表示法的敘述語句中,正確的論述為( )

    A ) 在計算機圖形學中,通常所謂"物體"是三維歐氏空間點的集合;

    B ) 一組三維歐氏空間點的集合都可看成一個(組)"物體";

    C ) 單個孤立的點是"物體";

    D ) 一根直線段或單張曲面都是"物體"。

    C 28*、下列有關邊界表示法的敘述語句中,錯誤的論述為( )

    A ) 定義了物體的邊界也就唯一的定義了物體的幾何形狀邊界;

    B ) 物體的邊界上的面是有界的,而且,面的邊界應是閉合的;

    C ) 物體的邊界上的面是有向的,面的法向總是指向物體的內部;

    D ) 物體的邊界上的邊可以是曲線,但在兩端之間不允許曲線自相交。

    T =

    A 29、下列有關平面幾何投影的敘述語句中,正確的論述為( )

    A ) 在平面幾何投影中,若投影中心移到距離投影面無窮遠處,則成為平行投影;

    B ) 透視投影與平行投影相比,視覺效果更有真實感,而且能真實地反映物體的精確的尺寸和形狀;

    C ) 透視投影變換中,一組平行線投影在與之平行的投影面上,可以產生滅點;

    D ) 在三維空間中的物體進行透視投影變換,可能產生三個或者更多的主滅點。

    B 30*、下列有關簡單光反射模型的描述語句中,錯誤的論述為( )

    A ) 簡單光反射模型,又稱為Phong 模型,它模擬物體表面對光的反射作用;

    B ) 在簡單光反射模型中,假定光源是點光源,而且,僅僅關注物體表面對光的鏡面反射作用;

    C ) 簡單光反射模型主要考慮物體表面對直射光照的反射作用;

    D ) 在簡單光反射模型中,對物體間的光反射作用,只用一個環境光變量做近似處理。

    B 31*、下列有關曲線和曲面概念的敘述語句中,不正確的論述為( )

    A ) 實體模型和曲面造型是CAD 系統中常用的主要造型方法,曲面造型是用參數曲面描述來表示一個復雜的物體;

    B ) 參數形式和隱含形式都是精確的解析表示法,在計算機圖形學中,它們同樣好用;

    C ) 從描述復雜性和形狀靈活性考慮,最常用的參數曲面是3次有理多項式的曲面;

    D ) 在曲線和曲面定義時,使用的基函數應有兩個重要性質:凸包性和仿射不變性。

    C 32.使用下列二維圖形變換矩陣:

    T =????

    ??????02/10010002/1,產生變換的結果為() A :圖形放大2倍,同時,沿X 和Y 坐標軸方向各移動1/2個繪圖單位;

    B :圖形縮小1/2倍,同時,沿X 、Y 坐標軸方向各移動1/2個繪圖單位;

    C :沿X 坐標軸方向縮小1/2倍,同時,沿Y 坐標軸方向移動1/2個繪圖單位;

    D :沿Y 坐標軸方向縮小1/2倍,同時,沿X 坐標軸方向移動1/2個繪圖單位。

    D 33、使用下列二維圖形變換矩陣: T =????

    ??????-100001010,產生變換的結果為() A :沿X 坐標軸平移1個繪圖單位,同時,沿Y 坐標軸平移-1個繪圖單位; B :繞原點逆時針旋轉90度;

    C :沿X 坐標軸平移-1個繪圖單位,同時,沿Y 坐標軸平移1個繪圖單位;

    D :繞原點順時針旋轉90度;

    B 34、下列有關B 樣條曲線性質的說明語句中,正確的論述為()

    A :

    B 樣條曲線具有幾何不變性,其形狀與坐標系無關;

    B :B 樣條曲線具有造型的靈活性,可構造直線段和切線等特殊情況;

    C :當移動B 樣條曲線一個頂點時,必定會對整條B 樣條曲線產生影響;

    D :一條直線與n 個頂點控制的B 樣條曲線可有n 個或更多個交點;

    B 35、下列有關投影的敘述語句中,正確的論述為()

    A :透視投影與平行投影相比,能真實的反映物體的精確的尺寸和形狀;

    B :平行投影的投影中心到投影面距離是無限的;

    C:透視投影變換中,一組平行于投影面的線的投影產生一個滅點;

    D:滅點可以看作是有限遠處的一個點在投影面上的投影。

    C 36、下列有關三維物體線框模型表示法的敘述語句中,錯誤的論述為()。

    A:物體線框模型由定義物體邊界的直線和曲線組成,但不并存在面的信息;

    B:三維物體線框模型可能出現二義性;

    C:三維物體線框模型所構造出的形體總是簡單且有效的;

    D:線框模型不能表示出曲面的輪廓線,因而也不能正確表示曲面信息。

    B 37、在光亮度插值算法中,下列論述錯誤是()

    A. Gouraud明暗模型計算中,多邊形與掃描平面相交區段上每一采樣點的光亮度

    值是由掃描平面與多邊形邊界交點的光亮度插值得到的;

    B. Phong明暗處理模型中,采用了雙線性插值和構造法向量函數的方法模擬高

    光;

    C. Gouraud明暗模型和Phong明暗處理模型主要是為了處理由多個平面片近似表

    示曲面物體的繪制問題;

    D. Phong明暗模型處理的物體表面光亮度呈現不連續躍變;

    C 38、下列有關平面幾何投影的敘述語句中,正確的論述為()

    A.透視投影變換中,一組平行線投影在與之平行的投影面上,會產生滅點

    B.透視投影與平行投影相比,視覺效果更有真實感,而且能真實地反映物體的精確的尺寸和形狀

    C.在平面幾何投影中,若投影中心移到距離投影面無窮遠處,則成為平行投影

    D.在三維空間中的物體進行透視投影變換,可能產生三個或者更多的生滅點。

    D 39、關于光柵掃描式圖形顯示器,具有這樣的特點()

    A. 楨緩存和光柵顯示器均是數字設備;

    B. 不需要足夠的位面和楨緩存才能反映圖形的顏色和灰度;

    C. 對于彩色光柵顯示器的R.G,B三原色需要三個位面的楨緩存和三個個電子槍;

    D. 對原色配置顏色查找顏色查找表的目的是為了提高顯示的速度;

    A 40、關于計算機圖形標準化的論述,下面論述是不正確的是()

    A. CGM和CGI是面向圖形設備的接口標準;

    B. GKS、IGES、STEP均是ISO標準;

    C. IGES和STEP是數據模型和文件格式的標準;

    D. PHIGS具有模塊化的功能結構;

    D 41. 作為計算機的核心部件,運算器對信息進行加工、運算。運算器的速度決定了計算機的計算速度,它一般包括

    Ⅰ.算術邏輯運算單元Ⅱ.一些控制門

    Ⅲ.專用寄存器Ⅳ.通用寄存器

    A) Ⅰ和Ⅱ

    B) Ⅲ和Ⅳ

    C) Ⅰ、Ⅲ

    Ⅳ D) 全部

    A 42 設在存儲器中、用于存放調用程序的現場及參數的存儲區是

    A) 堆棧B) 緩沖區C) 數據區D) 程序區

    C 43 計算機內存編址的基本單位是

    A)位B) 字C) 字節D) 兆

    D 44 下列關于可編程只讀存儲器的敘述中,正確的是

    A) 其存儲內容可根據用戶需求不同,隨時可由用戶對它再編程

    B) 其存儲內容是由制造廠商在生產過程按預定要求寫入的

    C) 其英文縮寫為EPROM

    D) 其存儲內容只能由用戶寫一次

    C 45 將二進制機器語言程序轉換為匯編語言程序的語言轉換程序為

    A)解釋程序B)編譯程序C)反匯編程序D)實用程序

    D 46 把匯編語言源程序轉換為目標程序,要經過下列哪一個過程?

    A)連接B)編輯C)編譯D)匯編

    A 47 視頻信息的最小單位是

    A)幀B)塊C)像素D)字

    B 48 電子政務屬于下列哪一類計算機應用?

    A)科學計算B)數據處理C)實時控制D)計算機輔助設計

    B 49 下列與數據元素有關的敘述中,哪一個是不正確的?

    A) 數據元素是數據的基本單位,即數據集合中的個體

    B) 數據元素是有獨立含義的數據最小單位

    C) 數據元素又稱做結點

    D) 數據元素又稱做記錄

    A 50 下列關于數據的邏輯結構的敘述中,哪一個是正確的?

    A) 數據的邏輯結構是數據間關系的描述

    B) 數據的邏輯結構反映了數據在計算機中的存儲方式

    C) 數據的邏輯結構分為順序結構和鏈式結構

    D) 數據的邏輯結構分為靜態結構和動態結構

    【篇3】計算機圖形學大學排名

    計算機圖形學之父——Ivan Sutherland

    投遞人 itnews 發布于 2010-09-07 13:42 評論(0) 有559人閱讀 ?[收藏]

      今天各種酷炫的IT產品,不僅漂亮而且好用。這背后,離不開計算機圖形學的發展,也離不開一位計算機科學家的貢獻。他就是Ivan?Sutherland,1988年圖靈獎獲得者,美國科學院和工程院兩院院士。他發明的Sketchpad是有史以來第一個交互式繪圖程序,奠定了計算機圖形學、GUI(圖形界面)和CAD的基礎。他還是虛擬現實技術的先驅,VLSI設計方面的大師。

      偉大工程師的成長之路

      Sutherland?1938年出生于美國內布拉斯加州,父親是土木工程博士,母親是教師。他從小就喜歡對原理刨根問底,很早就知道自己會成為一名工程師。他在高中最喜歡的課程是幾何,自稱圖形思考者。當時,他在繼電器計算機SIMON上編寫了該機型歷史上最長的一個程序。

      1959年,Sutherland以全獎入讀卡內基梅隆大學,后獲得電子工程學士學位。1960年他取得了加州理工學院電子工程碩士學位,而后進入麻省理工學院攻讀博士,師從信息論的開創者Claude?Shannon。

      意義非常的博士論文

      麻省理工學院當時有一臺非常先進的計算機TX-2,配備了鍵盤、監視器和光筆而且支持在線(而非批量)操作。許多博士生在上面玩最早的視頻游戲SpaceWar!,而Sutherland則從中得到啟發,想到可以在上面實現人機的實時交互。他由此出發,完成了自己的博士論文“Sketchpad:?A?Man-Machine?Graphical?Communication?System”。

      早期的計算機繪圖系統只能用鍵盤輸入復雜的代碼和命令來描述產品的幾何形狀。這一切因為Sutherland的驚世研究而徹底改變——不必通過鍵盤輸入繁瑣的公式或代碼,人們只用光筆等手持物體就在電腦屏幕上創建繪出三維幾何圖像,可視圖樣可以自由放大縮小以及保存和復制,甚至計算機中的存儲信息也可被改變和更新。Sketchpad極大簡化了人與計算機的信息交互,使得人手在屏幕上設計世界成為可能。顯示屏成了一個“窗口”用來觀察一個虛擬世界,“窗口”中的圖像及物體行為看起來十分真實,這為圖形界面、計算機仿真、飛行模擬器、CAD/CAM、電子游戲機等重要應用的發展都起到了重大的推動作用。?

      大師中的大師

      Sutherland博士畢業后入伍,后轉到美國國防部高級研究計劃局(ARPA),1964年26歲時成為信息處理技術辦公室主任,發起了時分操作系統和人工智能的研究。1966年,他成為哈佛大學電子工程專業的副教授。

      1967年,Sutherland應邀轉至猶他大學計算機系,將這里建立為世界計算機圖形學首屈一指的學術圣地。培養了一批圖形學大師和大企業家,包括圖靈獎得主Alan?Kay,z緩沖等技術的發明者Edwin?Catmull,提出了反走樣技術的Frank?Crow,開發了Warnock算法的John?Warnock,Gouraud著色技術的發明者Henri?Gouraud,幾何流水線之父Jim?Clark等。

      這期間,Sutherland發明了世界上第一臺頭盔式顯示器,直接把人融入到人腦與計算機生成的三維虛擬世界中,頭盔顯示器里用戶戴的雙目眼鏡內的一個小計算機屏幕上面放映圖像,可以形成“你動它也變”的透視圖景。這是3D交互和虛擬現實技術的先驅。Ivan?Sutherland的其他發明還有很多,包括用來顯示立體和彩色圖像的Lorgnette技術及一系列計算機圖形學學生都很熟悉的算法。

      1974年,他來到加州理工大學,創建了該校的計算機系。在這里,他幫助電路設計成為一本學科,在大規模電路和芯片設計領域也做出了許多重要貢獻,為后來硅谷革命開辟了道路。

      成功的企業家

      在學術生涯之外,Sutherland在商界也毫不遜色。在猶他大學期間他與人創辦的Evans?&?Sutherland公司1978年在納斯達克上市,至今仍然在運營,而且是唯一的數字影院全方案提供商。1980年他又與人創辦Sutherland,?Sproull?and?Associates咨詢公司,十年后被Sun公司收購,并成為該公司研究院的基礎。他也在收購后擔任Sun公司副總裁多年。

    名人故事之 Ivan Edward Sutherland :計算機圖形學之父

    1988年,享有“計算機圖形學之父”美譽的伊凡?蘇澤蘭特(Ivan Edward Sutherland)成為當年的圖靈獎獲得者。除了

    圖靈獎以外,他還是美國工程院茲沃里金獎的第一位得主;1975年他被系統、管理與控制論學會授予“杰出成就

    獎”;1986年IEEE授予他皮奧爾獎;ACM除授予他圖靈獎以外,1994年又授予他軟件系統獎,并早在1983年為紀念計算

    機圖形學的先驅考恩斯而建立以他的名字命名的獎項時,就把第一個考恩斯獎授予了蘇澤蘭特……這眾多榮譽充分說明

    了蘇澤蘭特在計算機圖形學、計算機體系結構和邏輯電路方面做出了卓越的貢獻。

    如同計算機行業其他大師一樣,蘇澤蘭特很早就對計算機產生了濃厚的興趣。早在上個世紀50年代計算機剛問世不久,

    上中學的蘇澤蘭特就被計算機這種神秘而又令人向往的機器所深深吸引。繼而,他依靠對計算機的狂熱興趣自己動手設

    計并裝配了一些用繼電器工作的計算裝置,從而積累了最基本的計算機知識和感性的認識。

    真正讓蘇澤蘭特在計算機圖形學上嶄露頭角的是在MIT攻讀博士學位的時期。憑借先后在電氣工程和計算機專業方面都

    有很高水平的卡內基?梅隆大學和加州理工學院攻讀學士和碩士學位所打下的堅實的專業基礎,以及假期前往IBM公司打

    工的實踐經驗,蘇澤蘭特通過勤奮工作,用3年時間完成了在TX2計算機上開發出3維交互式圖形系統(當時2維圖形系

    統已經問世)這個艱巨而復雜的任務——這就是著名的Sketchpad系統。Sketchpad的成功最后成為蘇澤蘭特作為“計

    算機圖形學之父”的基礎,并為計算機仿真、飛行模擬器、CAD/CAM、電子游戲機等重要應用的發展起到了重大的推

    動作用。

    有意思的是,為了在論文答辯時充分展示Sketchpad系統的功能和特點以獲得最佳效果,蘇澤蘭特這位平時看上去似乎

    只懂得工作的勤懇嚴謹的學者,制作了一部名為《Sketchpad:人機圖形通信系統》的影片。在博士論文答辯時,他談

    吐風趣幽默,配合影片對Sketchpad的講解絲絲入扣,特殊的方式和出色的表現深深打動并征服了包括信息論創始人—

    —香農、有“人工智能之父”之稱的明斯基等著名學者組成的答辯委員會。最后他的博士論文被當之無愧地評級為

    “優”,而那個影片也廣為流傳。

    后來,年僅26歲的蘇澤蘭特被任命為負責高科技項目并曾經組織實施了Internet的前身阿帕網(ARPANET)等一批重大項

    目的國防部高級研究計劃署DARPA的信息處理技術局IPTO(Information Processing Techniques Office)的局長。這段任

    職經歷和他主攻方向看似有所偏離,然而既讓他鍛煉了領導能力,又有機會與美國最重要的企業和研究機構打交道,并

    結識了許多知名人物,這對他今后的事業有著深遠的影響。


    離開DARPA以后,蘇澤蘭特在哈佛繼續其計算機圖形學方面的研究,并開發了一些有用的圖形工具。1967年,應對計

    算機圖形學也有著濃厚興趣的著名學者大衛?埃文斯的邀請,他從哈佛大學轉至猶他大學,并與之將猶他大學計算機系建

    設成為成果豐碩、人才輩出的計算機圖形學研究中心:早期著名的游戲軟件“Pong”就是由蘇澤蘭特在研究中心的一個

    學生Nolan Bushnell——著名的Atari公司的創始人于1972年開發出來的。

    1968年蘇澤蘭特與埃文斯合辦了Evans & Sutherland Co.,其主要產品是飛行訓練器和CAD工具。公司的產品和公司

    不定期出版的主要刊登計算機仿真技術方面文章的“Evans&Sutherland Newsletter”為該公司贏得極高聲望。1980

    年,蘇澤蘭特又同在DARPA時他一個上級的兒子共同創辦了Sutherland, Sproull&Associates,主要從事計算機圖形學

    方面的產品開發和市場營銷,在這里,除了圖形學的課題外,他還研究計算機體系結構,邏輯電路等等。

    正如當年為Sketchpad制作出色的影片并生動講解所顯出蘇澤蘭特并不是個只知道教學和研究的書呆子那樣,他在純技

    術之外對于技術和研究成果的商品化和推廣方面也展示出了其出色的智慧和天賦。也許正是這些,才讓他在所涉及的領

    域都能如此豐富多彩,成果豐碩。

    ivan sutherland

      

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    1988年,享有“計算機圖形學之父”美譽的伊凡·蘇澤蘭特(IvanEdwardSutherland)成為當年的圖靈獎獲得者。除了圖靈獎以外,他還是美國工程院茲沃里金獎的第一位得主;1975年他被系統、管理與控制論學會授予“杰出成就獎”;1986年IEEE授予他皮奧爾獎;ACM除授予他圖靈獎。

      1938年5月16日,Ivan Sutherland出生于美國內布拉斯加州的黑斯廷斯(Hastings)。他的父親是一名土木工程師。受其父親職業的影響,它總是認為自己也會成為一個工程師。Sutherland離開中西部到卡內基理工學院學習,1959年獲得學士學位。隨后,1960年他在加州理工學院獲得碩士學位,1963年在麻省理工學院獲得電子工程博士學位。在麻省理工學院,它很幸運地被信息論的開創者Claude Shannon選作學生。

      在Shannon的指導下,Sutherland進行了圖形編程的開發,作為他博士研究的一部分。這一研究工作的目的是簡化人與計算機之間的信息交互。它的研究還向相關領域擴展,在1960年代早期Sutherland被邀請參加MIT和ARPA資助的一個會議。這兩所機構中的研究人員都在積極探索計算機與人之間更好的交流渠道。作為一名研究生,Sutherland沒有被邀請提交論文,但研究小組聽說了Claude Shannon的這個天才學生的研究工作,產生了濃厚的興趣。要知道,作為著名的科學家,Claude Shannon以前是不會和一個研究生共同工作的。

      Sutherland沒有使他的導師失望。雖然沒有被安排進行正式的陳述,但他在會議結束時問了一個問題,這個問題使會議組織者認識到他可能會為這次會議添加某些重要的內容。第二天,他被邀請在研究小組內發言。發言中,他展示了他的研究工作,不僅描述了處理計算機圖形的新方法,還闡述了操作計算機的更好的新方法。

      Sutherland的計算機編程,被稱為Sketchpad,可以通過使用手持物體(如光筆)直接在顯示屏幕上創建圖形圖像。可視的圖樣隨即被存入計算機內存,它們可以被重新調用,并同其他數據一樣可以進行后期的處理。雖然今天我們把這看成是想當然的,但Sketchpad是第一個可以在顯示屏幕上直接構造圖形圖像的系統,不用再通過鍵盤向計算機輸入代碼和公式。更具革命性的是,它考慮到了在顯示屏幕上作某些改動后,存儲在計算機中的信息可以被改變和更新。從此,除了數據處理,計算機又有了新的用途。Sketchpad開創了計算機輔助設計的一個新領域,即我們所熟知的CAD。?

      1968年,Sutherland到位于鹽湖城的猶他大學擔任電子工程教授。在那里,他繼續研究頭盔顯示器系統。同時,他和David Evans創立了Evans & Sutherland,這是早期以計算機模型系統和軟件為主的公司之一,如今已成為業內的主導設計者和制造商。

      1975年,Sutherland離開了猶他大學和Evans & Sutherland,返回加州理工學院,在那里擔任計算機科學系的系主任,直到1980年。此后,他離開加州理工,建立了Sutherland, Sproull, and Associates,一個顧問和資本投資公司,即現今Sun微系統實驗室的五家伙伴公司之一。

      盡管Ivan Sutherland對于計算機技術的貢獻在當初看起來可能屬于異類,但一條主線始終貫穿它們,就像在

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    1989年關于ACM通信的綜述中Sutherland自己說的,這篇綜述發表在1988年他獲得A. M. 圖靈獎(A. M. Turing Award)之后。當問到他什么時候產生了Sketchpad的想法時,Sutherland指出他后來做的每一件事都與早期對于他父親的設計藍圖和機械圖紙的興趣有關。Sutherland說:“當有機會接觸計算機時,想用計算機把它們畫出來就是非常自然的事了。”

      Ivan Sutherland在教室中加州理工大學,1976

    【篇4】計算機圖形學大學排名

    計算機圖形學


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    計算機圖形學

    計算機圖形學(Computer Graphics,簡稱CG)是一種使用數學算法將二維或三維圖形轉化為計算機顯示器的柵格形式的科學。簡單地說,計算機圖形學的主要研究內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、處理和顯示的相關原理與算法。

    主要組成

     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。

    主要目的

      計算機圖形學一個主要的目的就是要利用計算機產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、材質屬性下的光照明效果。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和實體造型技術作為其主要的研究內容。同時,真實感圖形計算的結果是以數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系。

    概念區分

     圖形與圖像兩個概念間的區別越來越模糊,但還是有區別的:圖像純指計算機內以位圖形式存在的灰度信息,而圖形含有幾何屬性,或者說更強調場景的幾何表示,是由場景的幾何模型和景物的物理屬性共同組成的。

    研究內容

     計算機圖形學的研究內容非常廣泛,如圖形硬件、圖形標準、圖形交互技術、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、虛擬現實等。

    編輯本段學科歷史

      1963年,伊凡?蘇澤蘭(Ivan Sutherland)在麻省理工學院發表了名為《畫板》的博士論文, 它標志著計算機圖形學的正式誕生。至今已有三十多年的歷史。此前的計算機主要是符號處理系統,自從有了計算機圖形學,計算機可以部分地表現人的右腦功能了,所以計算機圖形學的建立具有重要的意義。近年來, 計算機圖形學在如下幾方面有了長足的進展:

    1、智能CAD

      CAD 的發展也顯現出智能化的趨勢,就目前流行的大多數CAD 軟件來看,主要功能是支持產品的后續階段一一工程圖的繪制和輸出,產品設計功能相對薄弱, 利用AutoCAD 最常用的功能還是交互式繪圖,如果要想進行產品設計, 最基本的是要其中的AutoLisp語言編寫程序,有時還要用其他高級語言協助編寫,很不方便。而新一代的智能CAD 系統可以實現從概念設計到結構設計的全過程。例如,德國西門子公司開發的Sigraph Design軟件可以實現如下功能:① 從一開始就可以用計算機設計草圖,不必耗時費力的輸入精確的坐標點,能隨心所欲的修改,一旦結構確定,給出正確的尺寸即得到滿意的圖紙;② 這個軟件中具有關系數據結構, 當你改變圖紙的局部,相關部分自動變化,在一個視圖上的修改,其他視圖自動修改,甚至改變一個零件圖,相關的其它零件圖以及裝配圖的相關部分自動修改:③ 在各個專業領域中,有一些常用件和標準件, 因此,希望有一個參數化圖庫。而Sigraph不用編程只需畫一遍圖就能建成自己的圖庫;④Sigraph還可以實現產品設計的動態模擬用于觀察設計的裝置在實際運行中是否合理等等。智能CAD的另一個領域是工程圖紙的自動輸入與智能識別,隨著CAD技術的迅速推廣應用,各個工廠、設計院都需將成千上萬張長期積累下來的設計圖` 儀交互輸入和鼠標加鍵盤的交互輸入方法.很難適應工程界大量圖紙輸入的迫切需要。因此, 基于光電掃描儀的圖紙自動輸入方法已成為國內外CAD工作者的努力探索的新課題。但由于工程圖的智能識別涉及到計算機的硬件、計算機圖形學、模式識別及人工智能等高新技術內容,使得研究工作的難點較大。工程圖的自動輸入與智能識別是兩個密不可分的過程,用掃描儀將手繪圖紙輸入到計算機后,形成的是點陣圖象。CAD 中只能對矢量圖形進行編輯, 這就要求將點陣圖象轉化成矢量圖形.而這些工作都讓計算機自動完成.這就帶來了許多的問題.如① 圖象的智能識別;② 字符的提取與識別;③ 圖形拓撲結構的建立與圖形的理解;④實用化的后處理方法等等。國家自然科學基金會和863計劃基金都在支持這方面的研究, 國內外已有一些這方面的軟件付諸實用,如美國的RVmaster,德國的VPmax, 以及清華大學,東北大學的產品等。但效果都不很理想.還未能達到人們企盼的效果。

    2 計算機美術與設計

      2.1 計算機美術的發展

      1952年.美國的Ben .Laposke用模擬計算機做的波型圖《電子抽象畫》預示著電腦美術的開始(比計算機圖形學的正式確立還要早)。計算機美術的發展可分為三個階段:

    (1)早期探索階段(1952 1968年)主創人員大部分為科學家和工程師,作品以平面幾何圖形為主。1963年美國《計算機與自動化》雜志開始舉辦年度“計算機美術比賽”。

      代表作品:1960年Wiuiam Ferrter為波音公司制作的人體工程學實驗動態模擬.模擬飛行員在飛機中各種情況;1963年Kenneth Know Iton的打印機作品《裸體》。1967年日本GTG小組的《回到方塊》。

     (2)中期應用階段(1968年~1983年)以1968年倫敦第一次世界計算機美術大展一“控制論珍寶 (Cybernehic Serendipity1為標志,進入世界性研究與應用階段;計算機與計算機圖形技術逐步成熟, 一些大學開始設置相關課題, 出現了一些CAD應用系統和成果, 三維造型系統產生并逐漸完善。代表作品:1983年美國IBM 研究所Richerd Voss設計出分形山(可到網站“分形頻道hrtp:ttfracta1.126.tom 中查找有關“分形”的知識) 

     (3)應用與普及階段(1984年~現在)以微機和工作站為平臺的個人計算機圖形系統逐漸走向成熟, 大批商業性美術(設計)軟件面市; 以蘋果公司的MAC 機和圖形化系統軟件為代表的桌面創意系統被廣泛接受,CAD成為美術設計領域的重要組成部分。代表作品:1990年Jefrey Shaw的交互圖形作品“易讀的城市f The legible city) 。

    計算機設計學

      (Computer Des i gn i cs)

     包括三個方面:環境設計(建筑、汽車)、視覺傳達設計(包裝)、產品設計。

      CAD對藝術的介入,分三個應用層次:

    (1)計算機圖形作為系統設計手段的一種強化和替代; 效果是這個層次的核心(高精度、高速度、高存儲)。

     (2)計算機圖形作為新的表現形式和新的形象資源。

     (3)計算機圖形作為一種設計方法和觀念。 

    3 計算機動畫藝術

    3.1 歷史的回顧

    計算機動畫技術的發展是和許多其它學科的發展密切相關的。計算機圖形學、計算機繪畫、計算機音樂、計算機輔助設計、電影技術、電視技術、計算機軟件和硬件技術等眾多學科的最新成果都對計算機動畫技術的研究和發展起著十分重要的推動作用50年代到60年代之間,大部分的計算機繪畫藝術作品都是在打印機和繪圖儀上產生的。一直到60年代后期,才出現利用計算機顯示點陣的特性,通過精心地設計圖案來進行計算機藝術創造的活動。

      70年代開始.計算機藝術走向繁榮和成熟 1973 年,在東京索尼公司舉辦了“首

      屆國際計算機藝術展覽會”80年代至今,計算機藝術的發展速度遠遠超出了人們的想象 在代表計算機圖形研究最高水平的歷屆SIGGRAPH年會上,精彩的計算機藝術作品層出不窮。另外,在此期間的奧斯卡獎的獲獎名單中,采用計算機特技制作電影頻頻上榜,大有舍我其誰的感覺。在中國,首屆計算機藝術研討會和作品展示活動于1995年在北京舉行 它總結了近年來計算機藝術在中國的發展,對未來的工作起到了重要的推動作用

    計算機動畫在電影特技中的應用

     計算機動畫的一個重要應用就是制作電影特技 可以說電影特技的發展和計算機動畫的發展是相互促進的。1987年由著名的計算機動畫專家塔爾曼夫婦領導的MIRA 實驗室制作了一部七分鐘的計算機動畫片《相會在蒙特利爾》 再現了國際影星瑪麗蓮?夢露的風采。1988年,美國電影《誰陷害了兔子羅杰》 (Who Framed Roger Rabbit?)中二維動畫人物和真實演員的完美結合,令人膛目結舌、嘆為觀止 其中用了不少計算機動畫處理。1991年美國電影《終結者II:世界末日》展現了奇妙的計算機技術。此外,還有《侏羅紀公園》(Jurassic Park)、《獅子王》、《玩具總動員》(Toy Story)等。

    國內情況

    我國的計算機動畫技術起步較晚。1990年的第11屆亞洲運動會上,首次采用了計算機三維動畫技術來制作有關的電視節目片頭。從那時起,計算機動畫技術在國內影視制作方面得到了訊速的發展, 繼而以3D Studio 為代表的三維動畫微機軟什和以Photostyler、Photoshop等為代表的微機二維平面設計軟件的普及,對我國計算機動畫技術的應用起到了推波助讕的作用。

     計算機動畫的應用領域十分寬廣 除了用來制作影視作品外, 在科學研究、視覺模擬、電子游戲、工業設計、教學訓練、寫真仿真、過程控制、平面繪畫、建筑設計等許多方面都有重要應用,如軍事戰術模擬

    4 科學計算可視化

      科學計算的可視化是發達國家八十年代后期提出并發展起來的一門新興技術,它將科學計算過程中及計算結果的數據轉換為幾何圖形及圖象信息在屏幕上顯示出來并進行交互處理,成為發現和理解科學計算過程中各種現象的有力工具。

      1987年2月英國國家科學基金會在華盛頓召開了有關科學計算可視化的首次會議。會議一致認為“將圖形和圖象技術應用于科學計算是一個全新的領域” 科學家們不僅

     需要分析由計算機得出的計算數據,而且需要了解在計算機過程中數據的變化。會議將這一技術定名為“科學計算可視化(Visualization in Scientific Computing)”。科學計算可視化將圖形生成技術圖象理解技術結合在一起, 它即可理解送入計算機的圖象數據.也可以從復雜的多維數據中產生圖形。它涉及到下列相互獨立的幾個領域:計算機圖形學、圖象處理、計算機視覺、計算機輔助設計及交互技術等。科學計算可視按其實現的功能來分, 可以分為三個檔次:(1)結果數據的后處理;(2)結果數據的實時跟蹤處理及顯示;(3)結果數據的實時顯示及交互處理。

    國外科學計算可視化現狀

      (1)分布式虛擬風洞 

      這是美國國家宇航局(Ames)研究中心的研究項目,包括連接到一臺超能計算機上的兩個虛擬屏幕。這一共享的分布式虛擬環境用來實現三維不穩定流場。兩個人協同工作, 可在一個環境中從不同視點和觀察方向同一流場數據。 

    (2)PHTHFINDER

      這是美國國家超級計算機應用中心(NCSA)的研究項目. 是在交互分布環境下研究大氣流體的軟件。PHTHFINDER通過多個相聯系的模型來研究暴風雨。

    (3)狗心臟CT數據的動態顯示

      這也是NCSA的研究項目,它利用遠程的并行計算資源.用體繪制技術實現CT掃描三維數據場動態顯示。其具體內容是顯示一個狗的心臟跳動周期的動態圖像。

    (4)燃燒過程動態模型的可視化 

      這是美國西北大學的研究項目.可以顯示發生在非燒熱的氣體燃燒中復雜的空問瞬態圖象。火焰位于兩個同心圓柱之間.可燃混合氣體從內圓柱注入,燃燒所生成的物質通過外圓柱送出。

    (5)胚胎的可視化 

    依利諾大學芝加哥分校研制了一個在工作站和超級計算機上實現的可視億應用軟件。其內容是對一個七周的人類胚胎實現交互的三維顯示,是由衛生和醫學國家博物館所得到的數據重構而成的。這一項目表示了對人類形態數據實現遠程訪問和在網絡資源中實現分布計算的可能性。最近美國還將做整個人體的可視化, 他們將兩個自愿者(一男一女)做成了切片,男的被切了1780片, 厚度約1毫米,女的被切了5400片, 厚度約O.3毫米,數據量很大。概括起來有以下幾點: 

      (1)科學計算可視化技l術在美國的著名國家實驗室及大學中已經從研究走向應用,應用范圍涉及天體物理、生物學、氣象學、空氣動力學、數學、醫學圖象等領域。科學計算可視化的技術水平正在從后處理向實時跟蹤和交互控制發展。 

    (2)美國在實現科學計算可視化時, 已經將超級計算機、光纖高速網、高性能工作站及虛擬環境四者結合起來,顯示了這一領域技術發展的重要方向。就三維數據場的顯示算法而言,當數據場分布密集而規則時(如cT掃描數據)多采用體繪制技術,這種算法效果好,但計算費時。對于數據場分布稀疏,或分布不規則的應用領域, 如天體物理、氣象學多采用構造中間幾何圖象的方法,這種方法生成圖象速度快,較易作到實時交互處理。

    5 虛擬現實

      “虛擬現實”(Virbual ReMity)- 詞是由美國噴氣推動實驗室(VPL)的創始人拉尼爾(Jaron Lanier)首先提出的 在克魯格(Myren Kruege)70年代中早期實驗里.被稱為 人工現實”(Artificial reality);而在吉布森(William Gibson)l984 年出版的科幻小說Neuremanccr里,又被稱為“可控空間”(Cyberspaee)。虛擬現實, 也育人稱之為虛擬環境(Virtual Environment)是美國國家航空和航天局及軍事部門為模擬而開發的一門高新技術 它利用計算機圖形產生器,位置跟蹤器,多功能傳感器和控制器等有效地模擬實際場景和情形,從而能夠使觀察者產生一種真實的身臨其境的感覺虛擬環境由硬件和軟件組成,硬件部分主要包括:傳感器(Sensors)、印象器(Efeeter)和連接侍感器與印象器 產生模擬物理環境的特殊硬件。利用虛擬現實技術產生虛擬現實環境的軟件需完成以下三個功能:建立作用器(Actors)以及物體的外形和動力學模型:建立物體之間以及周圍環境之間接照牛頓運動定律所決定的相互作用;描述周圍環境的內容特性

    虛擬現實技術的應用

      5.1.1用于腦外科規劃的雙手操作空間接口工具

      最近,美國弗尼亞大學推出了一種能用于腦外科規劃的被稱為Netra的雙手操作空間接口工具 根據腦外科醫生的工作環境和習慣,該系統采用一種外形象人頭的控制器。腦外科醫生可以根據他們的職業習慣,通過轉動外形象人頭的控制器, 來方便地觀察人腦的不部位, 同時通過右手控制面板的平面來控制人腦的剝面的掃描井能根據CT或強磁共振圖像所產生的主體腦模型顯示所需得到觀察視點著色后的真實圖像

      5.1.2虛擬環境用于恐高癥治療

    英國研制的一個虛擬現實系統可以產生以下虛擬環境:① 透明的玻璃電梯,② 高層建筑陽臺.@位于蛺咎之上的索橋。為了增加真實的感覺,患者除了佩戴能夠產生三維立體景象的頭盔式顯示器外,還必須站在一個特制的框架內。調節電梯、.陽臺和索橋的高度就可以產生不同程度的刺激。

    5.1.3虛擬風洞 

      德國信息技術國家研究中心的克魯格等人建立了一個所謂的“虛擬風嗣 ,用以代替風洞實驗(因風洞實驗成本高,且實驗難以控制)。在虛擬風洞中,其模擬的數據來自超級計算機或高性能工作站上運行的有限元程序。利用虎擬風洞,觀測者通過佩戴液晶開關眼鏡可以方便地對于給定的點和線進行觀察,而且還可以通過放大的方式進行更細致的研究,大大方便了人們對于物體動力中特性的研究。

      5.1.4封閉式戰斗作戰訓練器

    封閉式戰斗作戰訓練器(CCTT)是馬斯塔格利等人為美軍研制的用于坦克和機械化步兵在實際地形上進行演習的模擬裝置。它與通常的虛擬環境和模擬器不同,它需要建立的是適用于軍隊訓練的大規模復雜的虛擬環境。

      5.1.5虛擬現實技術在建筑設計中應用 

    虛擬現實技術還被廣泛用于建筑設計。克魯格等將他們設計的未來建筑顯現在他們發明的虛擬工作平臺上,建筑學家們聚集在一起透過所佩戴的液晶眼鏡,可以看到設計的立體建筑,井方便地增添或移去建筑的一部分或其它物體。同時也可以通過數據手套來設置不同的光源.模擬不同時間的日光和月光.觀察在不同光線下所設計建筑的美感以及與整個環境的協調性。 

     總之.虛擬現實技術是一門多學科交叉和綜合集成的新技術。因此, 它的發展將取決于相關科學技術的發展和進步 虛擬現實技術最基本的要求就是反映的實時性和場景的真實性。但一般來說,實時性與真實性往往是相互矛盾的。 

    多通道用戶界面

     用戶界面是計算機系統中人與計算機之間相互通訊的重要組成部分。八十年代以WIMP(窗口、圖符、菜單、鼠標)為基礎的圖形用戶界面(GUD極大地改善了計算機的可用性、可學性和有效性,迅速代替了命令行為代表的字符界面,成為當今計算機用戶界面的主流。以用戶為中心的系統設計思想.增進人機交互的自然性,提高人機交互的效率和帶寬是用戶界面的研究方向。于是提出了多通道用戶界面的思想,它包括語言、姿勢輸入、頭部跟蹤、視覺跟蹤、立體顯示、三維交互技術、感覺反饋及自然語言界面等。可以這樣說人體的表面就是人機界面。人體的任何部分都應成為人機對話的通道。虛擬現實顯示是關鍵所在,這不僅要求軟件來實現,更主要的是硬件上的實現。概括起來虛擬現實的人機交互通道可分為兩個方面:主要的感覺通道和主要作用通道。多通道用戶界面強調:

    主要強調

      (1)多個交互通道,如眼一語言一手勢等。 

      (2)交互的雙向性.如果每個通道兼有輸入/輸出

     (3)交互不一定是在同一通道中完成.例如, 眼和耳都可以接受信息.但有明顯的區別。眼永遠是主動的, 即主動地去獲取信息,耳永遠是被動的,有些信息不管你愿不愿聽,總要輸到耳朵中,這就要求在具體的交互中具體選擇交互通道。計算機圖形學中各個領域的發展各有各自的特點, 但總起來說是以虛擬現實為導向

    和目的的。虛擬現實的發展要求必將帶動計算機圖形學各學科的發展. 同樣虛擬現實的發展也將依賴于其他學科的發展,計算機圖形前景誘人。形勢逼人(我國還比較落后),但通過努力還是可以縮短差距的。

    學科趨勢

    計算機圖形學狹義上是一種研究基于物理定律、經驗方法以及認知原理,使用各種數學算法處理二維或三維圖形數據,生成可視數據表現的科學。它是計算機科學的一個分支領域與應用方向,主要關注數字合成與操作視覺的圖形內容。廣義上來看,計算機圖形學不僅包含了從三維圖形建模、繪制到動畫的過程,同時也包括了對二維矢量圖形以及圖像視頻融合處理的研究。 計算機圖形學經過將近40年的發展,已進入了較為成熟的發展期。目前,其主要應用領域包括計算機輔助設計與加工,影視動漫,軍事仿真,醫學圖像處理,氣象、地質、財經和電磁等的科學可視化等。由于計算機圖形學在這些領域的成功運用,特別是在迅猛發展的動漫產業中,帶來了可觀的經濟效益。動漫產業是目前各國優先發展的綠色產業,具有高科技、高投入與高產出等特點。據統計,截至2009年3月,美國Pixar所拍攝的三維動畫片《怪物史萊克II》在預算為1.5億美元的情況下,獲得了超過9.2億的全球累計票房。而我國在2008年度共制作完成的國產電視動畫片249部,計131042分鐘,與2007年度相比增加了近28%。另一方面,由于這些領域應用的推動,也給計算機圖形學的發展提供了新的發展機遇與挑戰。

      從計算機圖形學目前學科發展來看,有以下幾個發展趨勢: 

     (1) 與圖形硬件的發展緊密結合,突破實時高真實感、高分辨率渲染的技術難點

     圖形渲染是整個圖形學發展的核心。在計算機輔助設計,影視動漫以及各類可視化應用中都對圖形渲染結果的高真實感提出了很高的要求。同時,由于顯示設備的快速發展,人們要求能提供高清分辨率(1920x1080),進一步要能達到數字電影所能播放的4K分辨率(4096x2060);色彩的動態范圍也希望從原來每個通道的8Bit提高到10bit及以上。雖然已有的圖形學方法已經能較為真實地再現各類視覺效果,然而為了能提供高分辨率高動態的渲染效果,必須消耗非常可觀的計算能力。一幀精美的高清分辨率圖像,單機渲染往往需要耗費數小時至數十小時。為此,傳統方法主要采用分布式系統,將渲染任務分配到集群渲染節點中。即使這樣,也需要使用上千臺計算機,耗費數月時間才能完成一部標準90分鐘長度的影片渲染。

     近10年來,基于GPU的圖形硬件技術得以發展迅速,已經能在一個GPU芯片上采用64nm工藝集成上千個采用SIMD(單指令多數據流)架構的通用計算核心。而2009年底,主流圖形硬件商nVidia和AMD以及Intel還會推出基于MIMD(多指令多數據流)計算核心的GPU芯片用于圖形加速繪制,以支持DirectX 11以及OpenGL 3.0圖形標準。最新的圖形學研究,采用GPU技術可以充分利用計算指令和數據的并行性,已可在單個工作站上實現百倍于基于CPU方法的渲染速度。 

    然而已知的實現方法,其實現效果還較為初步,無法實現復雜的視覺特效,離實時的高真實感渲染還有很大差距。其主要原因是:(i)缺乏良好的數據組織方法,基于GPU方法由于硬件的架構原因,數據組織無法如同CPU方法一樣的組織,因此對復雜的數據結構仍無法得到很好地支持。(ii)缺乏標準高效的GPU高層編程語言、編譯器以及相應調試工具,(iii)由于以上兩個問題,無法完整地實現適于電影渲染制作的RenderMan標準,以及其他各類基于物理真實感的渲染算法。因此,如何充分利用GPU的計算特性,結合分布式的集群技術,解決以上這些難題,從而來構造低功耗的渲染服務是圖形學的未來發展趨勢之一。(本段主要根據周昆博士所作發言總結)

    (2) 研究和諧自然的三維模型建模方法

      三維模型建模方法是計算機圖形學的重要基礎,是生成精美的三維場景和逼真動態效果的前提。然而,傳統的三維模型方法,由于其主要思想方法來源于CAD中基于參數式調整的形狀構造方法,建模效率低而學習門檻高,不易于普及和讓非專業用戶使用。而隨著計算機圖形技術的普及和發展,各類用戶都提出了高效的三維建模需求,因此研究和諧自然的三維建模方法是目前發展的一個重要趨勢。

      采用合適的交互手段,來進行三維模型的快速構造,特別是應用于概念設計和建筑設計領域目前已引起了國際同行的廣泛關注。由于筆式或草圖交互方式,非常符合人類原有日常生活中的思考習慣,是目前研究的重點問題。其難點是根據具體的應用領域,與視覺方法相融合,如何設計合理的交互語匯以及對應的過程式“識別-構造”方法。 

    與此相關的一個問題是基于規則的過程式建模方法。目前由于Google Earth等數字地圖信息系統的廣泛應用,對于地圖之上的建筑物信息等存在迫切需求。為此,研究者希望通過激光掃描或者視頻等獲取方式獲得相關信息后能迅速地重建出相關三維模型信息。然而單純的重建方式存在精度低、穩定性差和運算量大等不足,遠未能滿足實際的需求。因此,最近的研究中,傾向于采用基于規則的過程式建模方法相結合來嘗試高效地構造出三維建筑模型,以及相關的樹木等結構化場景。

      三維建模方法中的另一主要問題是研究合適的曲面表達方法,以適于各類圖形學的應用。在CAD的主流方法是采用NURBS(非均勻有理B-樣條)方法,然而此類方法無法很好解決非正規情況下的曲面拼合,不甚適合于圖形學。為此,細分曲面方法,作為一種離散迭代的曲面構造方法,由于其構造過程樸素簡單以及實現容易,是一個方興未艾的研究熱點,而且極有可能逐步取代NURBS方法。目前主要需要解決的問題有:(i)奇異點處的C連續性的有效構造方法;(ii)與GPU圖形硬件相結合的曲面處理方法。

     (3) 利用日益增長的計算性能,實現具有高度物理真實的動態仿真

      高度物理真實感的動態模擬,包括對各種形變、水、氣、云、煙霧、燃燒、爆炸、撕裂、老化等物理現象的真實模擬,是計算機圖形學一直試圖達到的目標。這一技術是各類動態仿真應用的核心技術,可以極大地提高虛擬現實系統的沉浸感。然而高度物理真實性模擬,主要受限于目前計算機的處理能力和存儲容量限制,不能處理很高精度的模擬,也無法做到很高的響應速度。所幸的是,GPU技術帶來了革新這一技術的可能。充分利用GPU硬件內部的并行性,研究者開始普遍關注基于GPU的各類數學物理方程求解極其相關的有限元加速計算方法。就目前而言,主要研究關注焦點還是單個物理方法的GPU實現。然而,最近隨著nVidia推出了基于GPU的PhysX通用物理加速技術,以及Havok公司與AMD合作開發了通用物理中間件技術,相信未來可為高度物理真實的動態模擬提供新的研究機遇。 

      (4) 研究多種高精度數據獲取與處理技術,增強圖形技術的表現

     真實感的畫面與逼真動態效果,一種有效的解決途徑是采用各種高精度手段獲取所需的幾何、紋理以及動態信息。為此,研究者正在考慮對各個尺度上的信息進行獲取。小到物體表面的微結構、紋理屬性和反射屬性通過研制特殊裝置予以捕獲與處理,或采用一組同攝像機來獲取演員的幾何形體與動態,大到采用激光掃描獲取整幢建筑物的三維數據。這里主要研究的三個問題是:(a)圖形獲取設備的設計與實現,這是與計算機視覺、硬件、軟件相關的系統工程研究問題;(b)由于一般獲取的數據均極為龐大且附加了各種噪聲與冗余信息,如何進行處理與壓縮以適合于圖形學應用是主要問題;(c)一旦獲取相關的數據,如何進行重用是一個主要課題,因此使得基于數據驅動的方法,與機器學習相交叉的圖形學方法是最近的研究熱點。

     (5) 計算機圖形學與圖像視頻處理技術的結合

      家用數字相機和攝像機的日益普及,對于數字圖像與視頻數據處理成為了計算機研究中的熱點問題。而計算機圖形學技術,恰可以與這些圖像處理,視覺方法相交叉融合,來直接地生成風格化的畫面,實現基于圖像三維建模,以及直接基于視頻和圖像數據來生成動畫序列。當計算機圖形學正向地圖像生成方法和計算機視覺中逆向地從圖像中恢復各種信息方法相結合,可以帶來無可限量的想象空間,構造出很多視覺特效來,最終用于增強現實、數字地圖、虛擬博物館展示等多種應用中去。

     (6) 從追求絕對的真實感向追求與強調圖形的表意性轉變 

    計算機圖形學在追求真實感方向的研究發展已進入一個發展的平臺期,基本上各種真實感特效在不計較計算代價的前提下均能較好得以重現。然而,人們創造和生成圖片的終極目的不僅僅是展現真實的世界,更重要的是表達所需要傳達的信息。例如,在一個所需要描繪的場景中每個對象和元素都有其相關需要傳達的信息,可根據重要度不同可采用不同的繪制策略來進行分層渲染再加以融合,最終合成具有一定表意性的圖像。為此,研究者已經開始研究如何與圖像處理、人工智能、心理認知等領域相結合,探索合適表意性圖形生成方法。而這一技術趨勢的興起,實際上延續了已有的非真實感繪制研究中的若干進展,必將在未來有更多的發展[1]。

    【篇5】計算機圖形學大學排名

    計算機圖形學的應用及研究前沿摘 要

    計算機圖形學是一門研究計算機圖形原理、方法和技術,使用數學算法將二維或三維圖形轉化為計算機顯示器的?柵格形式的學科。它的研究分為兩個部分:一部分就按就幾何作圖,它包括平面線條作圖和三維立體建模等;另一部分是研究圖形表面渲染,它包括表面色調、光照、陰影和紋理等表面屬性的研究。目前,計算機圖形學的應用已經深入到真實感圖形、科學計算可視化、虛擬環境、多媒體技術、計算機動畫、計算機輔助工程制圖等領域。經過30?多年的發展,計算機圖形學已成為計算機科學中最為活躍的分支之一?,并得到廣泛的應用?。本文將介紹計算機圖形學的研究內容?、發展歷史、應用和圖形學前沿的方向?。

    關鍵詞: 應用 ; 計算機; 研究前沿; CAD技術; 三維; 可視化。

    Abstract

    Computer Graphics is the study of computer graphics principles, methods and techniques Using mathematical algorithms to translate two-dimensional or three-dimensional computer graphics into the display grid in the form of discipline. Its research is divided into two parts: one to press on the geometric construction, which includes the line drawing and three-dimensional surface modeling; the other is the surface rendering of graphics, which include surface color, light, shadow and texture, and so the surface property of. Currently, the application of computer graphics has gone deep into the realistic graphics, scientific visualization, virtual environments, multimedia technology, computer animation, computer aided engineering drawings and other fields. After 30 years of development, computer graphics, computer science has become a branch of one of the most active and widely used. This article describes research in computer graphics, history, application and direction of cutting edge graphics.
    ?Key words: application ; computer;Research Frontiers;technology of CAD ;

    three- dimension ;Visualization 。

    1計算機圖形學簡介極其發展史

    計算機圖形學屬于可視化計算機領域,是研究如何用計算機生成可視圖形和如何用計算機模擬現實世界的科學。計算機圖形學源于學術興趣,起初依靠政府的資助發展,但隨著圖形學軟件在廣播電視和電影領域的廣泛應用,越來越多的商業團體投資該領域,最后商業投資成為圖形學發展的主要因素。

    1.1計算機圖形學發展簡史

    1950?年,第一臺圖形顯示器?作為美國麻省理工學院?(MIT)旋風號—(Whirlwind)計算機的附件誕生了。?該顯示器用一個類似示波的陰極射線管(CRT)來顯示一些簡單的圖形?。?在整個50?年代,只有子管計算機?,用機器語言編程?,主要應用于科學計算,為這些計算機置的圖形設備僅具有輸出功能?。?計算機圖形學處于準備和醞釀時期并稱之為?:“被動式”圖形學。?1963?年,伊凡·蘇澤蘭在麻省理工學院發表了名為?《畫板》的博士論文,?它標志著計算機圖形學的正式誕生?。此前的計算機主要是符號處理系統?,自從有了計算機圖形學?,?計算機可以部分地表現?人的右腦功能了,計算機圖形學的建立意義重大?。從1973年開始,相繼出現了英國劍橋大學CAD小組的Build系統、美國羅徹斯特大學的PADLI系統等實體造型系統。1980年Whitted提出了一個光透視模型——— Whitted 模型,并第一次給出光線跟蹤算法的范例,實現Whitted模型;1984年,美國Cornell大學和日本廣島大學的學者分別將熱輻射工程中的輻射度的方法引入到計算機圖形學中,用輻射度方法成功地模擬了理想漫反射表面間的多重漫反射效果;光線跟蹤算法和輻射度算法的提出,標志著真實感圖形的顯示算法已逐漸成熟。從20世紀80年代中期以來,超大規模集成電路的發展,為圖形學的飛速發展奠定了物質基礎。計算機的運算能力的提高,圖形處理速度的加快,使得圖形學的各個研究方向得到充分發展,圖形學已廣泛應用于動畫、科學計算可視化、CAD/CAM、影視娛樂等各個領域。

    ACM SIGGRAPH會議是計算機圖形學最權威的國際會議,每年在美國召開,參加會議的人在50000人左右。SIGGRAPH會議很大程度上促進了圖形學的發展,世界上不會有第二個領域會每年召開如此規模巨大的專業會議。SIGGRAPH是大約60年代中期,由Brown大學的教授AndriesvanDam和IBM公司的Sam Matsa發起的。1974年,在Corlorado大學召開了第一屆SIGGRAPH年會,并取得了巨大的成功,當時有大約600位來自世界各地的專家參加了會議。到了1997年,參加會議的人數已經增加到48700。因為每年只錄取大約50篇論文,在Computer Graphics雜志上發表,因此論文的學術水平較高,基本上代表了圖形學已經的主流方向。

    ?2計算機圖形學的應用

    2.1制造業中的應用

    CAD技術已在制造業中廣泛應用,其中以機床、汽車、飛機、船舶、航天器等制造業應用最為廣泛、深入。眾所周知,一個產品的設計過程要經過概念設計、詳細設計、結構分析和優化、仿真模擬等幾個主要階段。 同時,現代設計技術將并行工程的概念引入到整個設計過程中,在設計階段就對產品整個生命周期進行綜合考慮。當前先進的CAD應用系統已經將設計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個系統內。現在較常用的軟件有UG II、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD應用系統,這些系統主要運行在圖形工作站平臺上。在PC平臺上運行的CAD應用軟件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各種因素,目前在二維CAD系統中Autodesk公司的AutoCAD占據了相當的市場。

    2.2.工程設計中的應用

    CAD技術在工程領域中的應用有以下幾個方面:

    (1)建筑設計,包括方案設計、三維造型、建筑渲染圖設計、平面布景、建筑構造設計、小區規劃、日照分析、室內裝潢等各類CAD應用軟件。

    (2)結構設計,包括有限元分析、結構平面設計、框/排架結構計算和分析、高層結構分析、地基及基礎設計、鋼結構設計與加工等。

    (3)設備設計,包括水、電、暖各種設備及管道設計。

    (4)城市規劃、城市交通設計,如城市道路、高架、輕軌、地鐵等市政工程設計。

    (5)市政管線設計,如自來水、污水排放、煤氣、電力、暖氣、通信(包括電話、有線電視、數據通信等)各類市政管道線路設計。

    (6)交通工程設計,如公路、橋梁、鐵路、航空、機場、港口、碼頭等。

    (7)水利工程設計,如大壩、水渠、河海工程等。

    (8)其他工程設計和管理,如房地產開發及物業管理、工程概預算、施工過程控制與管理、旅游景點設計與布置、智能大廈設計等。

    2.3.電氣和電子電路方面的應用

    CAD技術最早曾用于電路原理圖和布線圖的設計工作。目前,CAD技術已擴展到印刷電路板的設計(布線及元器件布局),并在集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路的設計制造中大顯身手,并由此大大推動了微電子技術和計算及技術的發展。

    2.4.其他應用

    CAD技術除了在上述領域中的應用外,在輕工、紡織、家電、服裝、制鞋、醫療和醫藥乃至體育方面都會用到CAD技術 。

    3計算機圖形學的研究前沿

    3.1?3D計算機圖形學

    3D計算機圖形研究如何運用計算機和特殊的3D軟件生成3D圖形。3D之于2D就像雕塑之于繪畫,其獨特之處在于采用三維的方式來表示和保存虛擬物體。在CAD?領域中,目前一個重要的?研究領域是基于工程圖紙的三維形體重建。三維形體重建是從二維信息中提取三維信息?,通過對這些信息進行分類?,綜合等一系列處理?,在三維空間中重新構造出二維信息所對應的三維形體?,恢復形體的點、線、面及其拓撲關素,從而實現形體的重建?。

    3.2計算機圖形學的可視化研究

    目前科學計算可視化廣泛應用于醫學、流體力學、有限元分析、氣象分析當中。尤其在醫學領域,可視化有著廣闊的發展前途。依靠精密機械做腦部手術已經由機械人和醫學專家配合做遠程手術是目前醫學上很熱門的課題,而這些技術的實現的基礎則是可視化。可視化技術將醫用CT掃描的數據轉化為三維圖象,并通過一定的技術生成在人體內漫游的圖象,使得醫生能夠看到并準確地判別病人的體內的患處,然后通過碰撞檢測一類的技術實現手術效果的反饋,幫助醫生成功完成手術。從目前的研究狀況來看,這項技術還遠未成熟,離實用還有一定的距離。主要難點在于生成人體內漫游圖象的三維體繪制技術還沒有達到實時的程度,而且現在大多的體繪制技術是基于平行投影的,而漫游則需要真實感更強的透視投影技術,然而體繪制的透視投影技術到還沒有很好地解決。另外在漫游當中還要根據CT圖象區分出不同的體內組織,這項技術叫Segmentation。目前的Segmentation主要是靠人機交互來完成,遠未達到自動實時的地步。

    3.3?圖形實時繪制與自然景物仿真

    在計算機中重現真實世界的場景叫做真實感繪制。真實感繪制的主要任務是模擬真實物體的物理屬性,簡單的說就是物體的形狀、光學性質、表面的紋理和粗糙程度,以及物體間的相對位置、遮擋關系等等。這其中光照和表面屬性是最難模擬的。為了模擬光照,已有各種各樣的光照模型。從簡單到復雜排列分別是:簡單光照模型、局部光照模型和整體光照模型。從繪制方法上看有模擬光的實際傳播過程的光線跟蹤法,也有模擬能量交換的輻

    射度方法。除了建造計算機可實現的逼真物理模型外,真實感繪制還有一個研究重點是研究加速算法,力求能在最短時間內繪制出最真實的場景。例如求交算法的加速、光線跟蹤的加速等等,象包圍體樹、自適應八叉樹都是著名的加速算法。實時的真實感繪制已經成為當前真實感繪制的研究熱點,而當前真實感圖形實時繪制的兩個熱點問題則是物體網格模型的面片簡化和基于圖象的繪制(IBR Image Based Rendering)。網格模型的面片簡化,就是指對網格面片表示的模型,在一定誤差的精度范圍內,刪除點、邊、面,從而簡化所繪制場景的復雜層度,加快圖形繪制速度。IBR完全摒棄傳統的先建模,然后確定光源的繪制的方法。它直接從一系列已知的圖象中生成未知視角的圖象。這種方法省去了建立場景的幾何模型和光照模型的過程,也不用進行如光線跟蹤等極費時的計算。該方法尤其適用于野外極其復雜場景的生成和漫游。另外,真實感繪制已經從最初繪制簡單的室內場景發展到現在大量模擬野外自然景物,比如繪制山、水、云、樹、火等等。人們提出了多種方法來繪制這些自然景物,比如繪制火和草的粒子系統(Particle System),基于生理模型的繪制植物的方法,繪制云的細胞自動機方法等。也出現了一些自然景物仿真繪制的綜合平臺,如德國Lintermann 和 Deussen的繪制植物的平臺Xforg,以及清華大學自主開發的自然景物設計平臺。

    3.4?計算機動畫

    隨著計算機圖形和計算機硬件的不斷發展?,?計算機動畫應運而生。事實上動畫也只是生成一幅幅靜態的圖象?,但是每一幅都是對前一幅小部分修改?,?如何修改便是計算機?動畫的研究內容,這樣,當這些連續播放時?,整個場景就動起來?。早期的計算機動畫靈感來源于傳統的卡通片?,?在生成幾幅被稱作“關健幀”,連續播放時2?個關健幀就被有機的結合起來了。?計算機動畫內容豐富多彩?,生成動畫的方法也?多種多樣,比如基于特征的圖象變形?,二維形狀混合,軸變形方法,三維自由形體變形等。?近年來人們普遍將注意力轉向基于?物理模型的計算機動畫生成方法?。這是一種嶄新的方法?,該方法大量運用彈性力學和流體力學的方程進行計算?,?力求使動畫過程體現出最適合真實世界的運動規律?。然而要真正到達真實運動是很難的?,比如人的行走或跑步?,要實現很自然的人走路的畫面?,計算機方程非常復雜和計算量極大?,?基于物理模型的計算機?動畫還有許多內容需要進一步研究?。

    3.5?計算機藝術

    用計算機從事藝術創作?,?計算機圖形學除了?廣泛用于藝術品的制造,如各種圖案、花紋及傳統的油畫?、中國國畫等。還成功的用來制造廣告?、動畫片甚至電影?,其中有的影片還獲得了奧斯卡獎。這是電影界最高的殊榮?。目前國內外不少人士正在研制人體模擬系統,?這使得在不久的將來把歷史上早已?去世的著名影視明星重新搬上新的影視片成為可能?。?這是一個傳統的藝術家無法實現也不可想象的?。

    4?計算機圖形學發展前景

    綜觀計算機圖形學的發展 ,我們發現圖形學的 發展迅速,并且已經成為一門獨立的學科 ,傲站在科學的前端 。計算機圖形學的已經應用到各個領域 。比如計算機輔助設計與制造,自然景物仿真和計算機動畫 。在我們的生活到處可見 ,使我們的生活變的絢麗多彩。 還有將可視化用于天氣預報 , 使氣象預報越來越準確;用于地質堪探,使地質學家可以發現新資源 ;用于醫學做一些精密的手術提高了人們的壽命等 。 總之計算機圖形學的應用給人類帶來了很多益處 ,在促進人們物質水平提高 的同時,也給我們帶來的精神上的享受 。

    收獲和感想

    通過本學期對計算機圖形學這門課程的學習,我了解了什么是計算機圖形學及其廣泛的應用。熟練掌握了Visual.Studio軟件的安裝環境極其具體應用。基本上掌握了運用OpenGL語言的簡單編程。然而在本門課程中我收獲最大的是提高了自主學習的能力,以前所學的課程,特別是一些計算機相關的課程,都是老師一步步指導我們進行上機操作。雖然最終的結果是出來了,但是碰到其它的程序語言需要自己編程上機操作的,就束手無策了。在本門課程中郭老師就著重培養了我們自主創新的能力。在課堂上,郭老師只是給我們講解編程的原理,最終的編程和程序的調試都要靠自己的自學去完成。雖然中途遇到了很大的困難,但是我還是堅持下來了,完成了老師布置的作業。在這里我要感謝我們的郭老師給我上了人生中重要的一課。她讓我明白了,原來只要自己努力是沒有辦不到的事情的,碰到問題就該自己去想解決的辦法,而不光是抱怨。只有這樣,我們才能不斷提高自己,向著自己的人生目標靠近。

    參考文獻

    [1]王義豹.計算機圖形原理與編程[M].天津科學技術出版社.1993.

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    [3]S.D.Elliott.3Dstudio 技術精粹[M].清華大學出版社.1995.

    [4]彭群生,鮑虎軍,金小剛.計算機真實感圖形的算法基礎[M].北京科學出版社.1999.

    [5]Procedural Elements for Computer Graphics David F. Rogers.機械工業出版社,2002.1

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    [7] 費廣正,蘆麗丹,陳立新.可視化OpenGL程序設計[M].北京:清華大學出版社,2001

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