計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教材第一章緒論(希賽教育基礎(chǔ)學(xué)院)

1、★第一章緒論◇課前索引【課前思考】計(jì)算機(jī)圖形學(xué)目前常用的設(shè)備有哪些計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容和范圍是什麼計(jì)算機(jī)圖形學(xué)有哪些應(yīng)用？計(jì)算機(jī)圖形標(biāo)準(zhǔn)有哪些【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀明確計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向。【學(xué)習(xí)指南】查閱有關(guān)的計(jì)算機(jī)圖形標(biāo)準(zhǔn)，了解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的編程環(huán)境?！倦y重點(diǎn)】計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的輸入輸出設(shè)備及其使用。【知識(shí)點(diǎn)】計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展概況；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究?jī)?nèi)容及應(yīng)用情況；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)目前常用

2、的輸入輸出設(shè)備。第一節(jié)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究用計(jì)算機(jī)表示、生成、處理和顯示圖形的學(xué)科。它涉及將幾何模型和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形的各種算法和技術(shù)。目前，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中最為活躍的學(xué)科分支之一，并在眾多領(lǐng)域（如：汽車和飛機(jī)的設(shè)計(jì)與制造、機(jī)械產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造、電影特技和動(dòng)畫(huà)、商業(yè)、廣告業(yè)、娛樂(lè)業(yè)、政府部門(mén)、軍事、醫(yī)學(xué)、工程、藝術(shù)、教育和培訓(xùn)等等）得到廣泛的應(yīng)用。本章將介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展歷史、研究?jī)?nèi)

3、容、工程應(yīng)用以及主要的圖形硬件等基本情況，使讀者對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的概貌有個(gè)基本的了解。1.1計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史a)硬件的發(fā)展1950年，美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)誕生了旋風(fēng)I號(hào)(WhirlwindI)計(jì)算機(jī)及其顯示器。該顯示器用一個(gè)類似于示波器的陰極射線管(CRT)來(lái)顯示一些簡(jiǎn)單的圖形。五十年代中期，美國(guó)戰(zhàn)術(shù)防空系統(tǒng)SAGE(SemiAutomaticGroundEnvironment)則是第一個(gè)使用具有命令和控制功能的CRT顯示控制

4、臺(tái)的系統(tǒng)；在顯示器上，操作員可以用光筆在屏幕上指出被確定的目標(biāo)。1958年美國(guó)Calcomp公司由聯(lián)機(jī)的數(shù)字記錄儀發(fā)展成滾筒式繪圖儀，GerBer公司把數(shù)控機(jī)床發(fā)展成為平板式繪圖儀。在整個(gè)50年代，只有電子管計(jì)算機(jī)，用機(jī)器語(yǔ)言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算，為這些計(jì)算機(jī)配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時(shí)期。與此同時(shí)，類似的技術(shù)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中也陸續(xù)得到了應(yīng)用，它預(yù)示著交互式計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的誕生。c)基于圖象和圖形的的混

5、合繪制技術(shù)；d)自然景物仿真；e)圖形用戶接口；f)虛擬現(xiàn)實(shí)g)動(dòng)畫(huà)技術(shù)；h)可視化技術(shù)；i)幾何和圖形數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，包括數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮；j)圖形硬件、圖形標(biāo)準(zhǔn)、圖形交互技術(shù)，等等。1.3計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：a)CADCAM包括機(jī)械、汽車、航空航天、紡織、服裝、電子、建筑等領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造。b)地形地貌和自然資源圖繪制平面地形圖、三維地貌圖等，資源發(fā)布和天氣預(yù)報(bào)等等；c)過(guò)程控制及系統(tǒng)模擬