《计算机图形学》第1章 计算机图形学综述

1.1 图和表

典型的数据绘图：折线图、直方图、饼图、曲面图、等高线图……

 

1.2 计算机辅助设计

CAD 计算机辅助设计（computer-aided design）

CADD 计算机辅助绘图和设计（computer-aided drafting and design），

现在已经频繁地应用于大楼、汽车、轮船、宇宙飞船、计算机、纺织品、家庭用品和许多其他产品的设计中。

在某些设计中，对象首先是以线框轮廓的形式显示出来，从而展现其整个外形以及该对象的内部特征。

在对象设计完成或将要完成的时候，应用逼真的光照模型和曲面绘制技术可以生成最终产品的外形图。

CAM 计算机辅助制造技术（computer-aided manufacturing，CAM），可以实现产品安装的自动化。

 

1.3 虚拟现实环境（virtual-reality environment）

在此环境下的用户可与三维场景中的对象进行交互。

 

1.4 数据可视化

科学计算可视化（scientific virtualization）：为科学计算、工程和医药的数据集或过程生成图形表示。

商务可视化（business visualization）：与贸易、工业和其他非科学计算领域相关的数据可视化。

 

1.5 教学与培训

计算机生成的物理模型、财政模型、和经济系统模型常用作教学的辅助工具。

 

1.6 计算机艺术

计算机图形学广泛应用于美术和商务艺术应用中。艺术家使用各种计算机方法，包括专用硬件、商业化得软件包（如Lumena）、符号数学程序（如Mathematica）、CAD软件包、桌面出版软件和动画软件来设计物体的外形及描述物体的运动。

变形（morphing）技术：将一个物体转换为另一个的技术。

 

1.7 娱乐

电视产品、动画片和音乐视频等频繁地使用计算机图形方法。

计算机生成特效、动画、人物素描、场景，仿真真是的演员。

 

1.8 图像处理（image processing）

照片和电视扫描片等现有图片的修改或解释。

医学上也广泛地将图像处理技术应用于图片增强，层析X射线造影术和外科手术模拟等方面。

计算机控制X射线断层造影术（computed X-ray tomography，CT）

定位发射造影术（position emission tomography，PET）

计算机轴向造影术（computed axial tomography，CAT）等

均使用投影方法从数据中重建剖面。

超声波扫描仪，核子医学扫描仪，……

计算机辅助手术（computer-aided surgery）。

 

1.9 图形用户界面（graphical user interface，GUI）

 

1.10 小结

本章综述了计算机图形学应用的许多领域，包括数值图、CAD、虚拟现实、科学计算可视化、教学、艺术、娱乐、图像处理和图形用户界面。