1、2018/10/9,1,计算机图形学,任鸿翔 dmu_大连海事大学航海技术研究所0411-84729651,2018/10/9,2,2018/10/9,3,教学目的,掌握计算机图形学的基本理论知识掌握三维图形的显示流程和基本变换掌握三维图形程序设计的基本方法掌握图形API（OpenGL）的基本知识了解计算机动画、游戏的一些基本知识了解虚拟现实系统的基本构成、设计思路,2018/10/9,4,第一章 计算机图形学综述,一、定义,计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门的显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。,二、研究内容,1 图形输入、输出设备与技术 2 图形的生成和表示技术3
2、图形操作与处理方法 4 图形信息的描述和表示5 几何模型的构造技术 6 动画技术7 图形实时性和真实感,A picture is worth a thousand words.,第一节 计算机图形学概述,2018/10/9,5,硬件 (体积从大到小；功能从弱到强） 五十年代MIT 第1台图形显示器 （准备期） 六十年代Ivan E.Sutherland - Sketchpad绘图系统（发展期） 七十年代中型机、小型机 （实用化） 八十年代图形工作站（推广应用期） 九十年代PC图形加速卡（普及和广泛应用期）,四、发展史,三、相关学科,2018/10/9,6,软件 (从非标准标准化； 从与设备相关
3、与设备无关） 七十年代ACMSIGGRAPH - 3D Core Graphics System 八十年代ISO GKS - GKS3D ANSI - PHIGS SGI GL 九十年代OpenGL DirectX 2000年后 Vega, VTree, OpenGVS, VRML, Java3D, X3D , OSG (Open Scene Graph),2018/10/9,7,五、应用,2018/10/9,8,计算机图形学的应用领域,2018/10/9,9,2018/10/9,10,大连海事大学大型船舶操纵模拟器,2018/10/9,11,2018/10/9,12,2018/10/9,13
4、,2018/10/9,14,电子海图,2018/10/9,15,模拟雷达画面,2018/10/9,16,2018/10/9,17,应用程序演示,Marine Simulator (CCTV-1)演示Marine Simulator (Under-sea)演示Marine Simulator (Wuhan-harbour)演示Cloth Simulation演示Fractal Terrain 演示Missle Test游戏程序演示Fighter Test游戏程序演示,2018/10/9,18,第二节 图形系统的相关设备,一、图形系统的组成二、图形系统的分类三、图形系统的显示设备四、其他设备,20
5、18/10/9,19,一、图形系统的组成,二、图形系统的分类,1）采用大、中型计算机的图形系统2）采用图形工作站的图形系统3）采用PC机的图形系统 PC+显卡,2018/10/9,20,三、图形系统的显示设备,1.显卡(图形加速卡),2018/10/9,21,显示芯片(图形处理器,GPU)： 显存： RAMDAC： 总线接口： 输出接口：,2018/10/9,22,图 显卡工作原理示意图,2018/10/9,23,2.显示器,CRT显示器液晶显示器等离子显示器,2018/10/9,24,图 具有24位面的真彩色显示器工作原理,帧缓存(24个位面),屏幕,显卡,显示器,2018/10/9,25,
6、头盔显示器 (HMD: Head-Mounted Display),3.其他显示设备,2018/10/9,26,立体眼镜,2018/10/9,27,CAVE (Cave Automatic Virtual Environment),2018/10/9,28,2018/10/9,29,立体显示器,2018/10/9,30,投影仪,2018/10/9,31,四、其他设备,数据手套(Data Gloves),2018/10/9,32,数字化仪,2018/10/9,33,2018/10/9,33,作业题,1 简述计算机图形学的定义，列举图形学的几个应用领域2 简述计算机图形学的软硬件发展史3 画图说明彩色光栅显示器和显卡的基本工作原理4 简述图形系统的分类和组成,
