《計算機圖形學》第1章 計算機圖形學綜述

1.1 圖和表

典型的數據繪圖：折線圖、直方圖、餅圖、曲面圖、等高線圖……

 

1.2 計算機輔助設計

CAD 計算機輔助設計（computer-aided design）

CADD 計算機輔助繪圖和設計（computer-aided drafting and design），

如今已經頻繁地應用於大樓、汽車、輪船、宇宙飛船、計算機、紡織品、家庭用品和許多其餘產品的設計中。

在某些設計中，對象首先是以線框輪廓的形式顯示出來，從而展示其整個外形以及該對象的內部特徵。

在對象設計完成或將要完成的時候，應用逼真的光照模型和曲面繪製技術能夠生成最終產品的外形圖。

CAM 計算機輔助製造技術（computer-aided manufacturing，CAM），能夠實現產品安裝的自動化。

 

1.3 虛擬現實環境（virtual-reality environment）

在此環境下的用戶可與三維場景中的對象進行交互。

 

1.4 數據可視化

科學計算可視化（scientific virtualization）：爲科學計算、工程和醫藥的數據集或過程生成圖形表示。

商務可視化（business visualization）：與貿易、工業和其餘非科學計算領域相關的數據可視化。

 

1.5 教學與培訓

計算機生成的物理模型、財政模型、和經濟系統模型經常使用做教學的輔助工具。

 

1.6 計算機藝術

計算機圖形學普遍應用於美術和商務藝術應用中。藝術家使用各類計算機方法，包括專用硬件、商業化得軟件包（如Lumena）、符號數學程序（如Mathematica）、CAD軟件包、桌面出版軟件和動畫軟件來設計物體的外形及描述物體的運動。

變形（morphing）技術：將一個物體轉換爲另外一個的技術。

 

1.7 娛樂

電視產品、動畫片和音樂視頻等頻繁地使用計算機圖形方法。

計算機生成特效、動畫、人物素描、場景，仿真真是的演員。

 

1.8 圖像處理（image processing）

照片和電視掃描片等現有圖片的修改或解釋。

醫學上也普遍地將圖像處理技術應用於圖片加強，層析X射線造影術和外科手術模擬等方面。

計算機控制X射線斷層造影術（computed X-ray tomography，CT）

定位發射造影術（position emission tomography，PET）

計算機軸向造影術（computed axial tomography，CAT）等

均使用投影方法從數據中重建剖面。

超聲波掃描儀，核子醫學掃描儀，……

計算機輔助手術（computer-aided surgery）。

 

1.9 圖形用戶界面（graphical user interface，GUI）

 

1.10 小結

本章綜述了計算機圖形學應用的許多領域，包括數值圖、CAD、虛擬現實、科學計算可視化、教學、藝術、娛樂、圖像處理和圖形用戶界面。