第一章緒論

本章主要內容 ：

計算機圖形學的目標和任務
計算機圖形學的內容體系
計算機圖形學的相關學科
計算機圖形學的應用領域
計算機圖形學的發展

一、CG的目標

核心目標：視覺交流，通過圖形或幾何的方式來表示或展示一些問題或信息。

視覺交流的過程：

二、CG的基本任務

表示：將客觀世界用二維或三維的方式表示。

交互：通過計算機輸入、輸出設備，以有效的方式實現表示與繪制的技術。

繪制：如何將計算機中的對象用一種直觀形象的圖形圖像方式表現出來。

三、CG的內容體系

1、基礎模塊

數學基礎：向量、矩陣、齊次坐標和幾何變換等。（第四章）

2、建模

概念：研究如何用圖形方式表示現實或虛擬世界中的對象與信息，如一座房子、一輛汽車、一個電影角色等。
表示：模型在外部顯示上通常以點、線、面、體等各種幾何元素及它們的組合來表現，而在計算機內部則是通過坐標、連接關系所對應的幾何信息與拓撲信息來表示。

3、繪制

概念：將計算機中對象的數字幾何模型轉換為直觀形象的圖形或圖像形式，是數字幾何模型的視覺可視化過程。
繪制過程：
（1）應用程序
（2）幾何處理
（3）像素處理

4、交互

四、CG相關學科

1、圖形與圖像

圖形：指由點、線、面以及三維空間所表示的幾何圖形。
圖像：原意picture，指各種圖片、圖畫、照片及光學影像，是采用繪畫或者拍照的方法獲得的人、物、景的模擬。現在普遍采用image代表離散了的數字圖像，其含義是“像”，是客觀世界通過光學系統產生的視覺映像。

2、相關學科

圖像處理
計算幾何
計算機視覺

五、CG 應用領域

CAD&CAM：計算機輔助設計與制造

科學計算可視化Visualization

醫學可視化

虛擬現實Virtual reality：用戶可在其中自由運動，隨意觀察周圍的景物，並通過一些特殊的設備與虛擬物體進行交互操作。

動畫Animation：利用圖像序列，產生物體運動的視覺效果的一種技術。

六、CG 的發展

發展過程
誕生：1950---1960
線框圖形學：1960---1970
光柵圖形學：1970---1980
真實感圖形學：1980---1990
實時圖形學：1990-

發展趨勢
基於GPU的圖形硬件技術，三維建模，動態仿真

讀書筆記——計算機圖形學基礎（OpenGL版）第一章