第1章计算机图形学概述.ppt
《第1章计算机图形学概述.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第1章计算机图形学概述.ppt(48页珍藏版)》请在优知文库上搜索。
1、x,y=(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),(5,6)1 xyThe Stanford Bunny 斯坦福兔子斯坦福兔子 广义的图形概念广义的图形概念 凡是能够在人的视觉系统中形凡是能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图成视觉印象的客观对象都称为图形。如:形。如:(1)(1)自然景物自然景物 (2)(2)照片和图片照片和图片 (3)(3)工程图、设计图和方框图工程图、设计图和方框图 (4)(4)人工美术绘画、雕塑品人工美术绘画、雕塑品 (5)(5)用数学方法描述的图形用数学方法描述的图形 (包括几何图形、代数方(包括几何图形、代数方 程、分析表达式或列表所程、分析表达式
2、或列表所 确定的图形)确定的图形)图形的概念图形的概念计算机图形学是研究计算机如何生成、处计算机图形学是研究计算机如何生成、处理和显示图形的!理和显示图形的!计算机图形学计算机图形学主要的目的就是要利用计主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。算机产生令人赏心悦目的真实感图形。计算机图形学中的图计算机图形学中的图形概念形概念是指由点、线、面、是指由点、线、面、体等体等几何要素几何要素和和明暗、明暗、灰度(亮度)、色彩灰度(亮度)、色彩等等非几何要素非几何要素构成的,从构成的,从现实世界中现实世界中抽象抽象出来的出来的带有灰度、色彩及形状带有灰度、色彩及形状的图或形。的图或形。?
3、计算机图形学解决了什么问题计算机图形学解决了什么问题显示器等输出设备如何进行图形图像的显示?显示器等输出设备如何进行图形图像的显示?计算机图形学解决了什么问题计算机图形学解决了什么问题1 1、坐标系统、坐标系统 在现实世界中,所有的物体都具有几何特征,但计算机本在现实世界中,所有的物体都具有几何特征,但计算机本身只能处理数字,身只能处理数字,将几何实体与数据联系在一起的唯一纽将几何实体与数据联系在一起的唯一纽带就是坐标,带就是坐标,如:现实的几何实体的数字表示可以是一些如:现实的几何实体的数字表示可以是一些坐标值,如(坐标值,如(x,y,z)。)。为了使被显示的几何实体数字化,要在被显示的物体
4、所在为了使被显示的几何实体数字化,要在被显示的物体所在的空间中定义坐标系。的空间中定义坐标系。P3(0,1,0)P4(0,1,2)P7(0,0,2)P5(1,1,2)P2(1,1,0)P1(1,0,0)P6(1,0,2)yzx立方体的坐标表示(1)(1)、模型坐标系(局部坐标系):当构造单个对象的数字模型、模型坐标系(局部坐标系):当构造单个对象的数字模型时,为了方便时,为了方便,可以将其置于一个特定的坐标系下,即模型坐可以将其置于一个特定的坐标系下,即模型坐标系或局部坐标系标系或局部坐标系.(2)(2)、世界坐标系:为描述图形场景中所有图形之间的空间关系,、世界坐标系:为描述图形场景中所有图
5、形之间的空间关系,将它们置于一个统一的坐标系中,该坐标系被称为世界坐标系。将它们置于一个统一的坐标系中,该坐标系被称为世界坐标系。(3)(3)、设备坐标系:要输出经过处理后的数字化图形,需要在输设备坐标系:要输出经过处理后的数字化图形,需要在输出设备上建立一个坐标系,称为设备坐标系。出设备上建立一个坐标系,称为设备坐标系。YpXpy2x2z2世界坐标系屏幕坐标系视口z1模型坐标系x1y1窗口窗口坐标系近平面远平面说明:在计算机显示三维世界的过程中,需要在世界说明:在计算机显示三维世界的过程中,需要在世界坐标系中给定一个坐标系中给定一个视见体视见体,视见体内包含的内容是我,视见体内包含的内容是我
6、们对场景感兴趣的部分。们对场景感兴趣的部分。计算机显示三维场景过程中的三个空间:三维景物空间计算机显示三维场景过程中的三个空间:三维景物空间二维投影平面二维显示平面二维投影平面二维显示平面YpXpy2x2z2世界坐标系屏幕坐标系视口z1模型坐标系x1y1窗口窗口坐标系近平面远平面三维实体绘制的基本任务三维实体绘制的基本任务为了绘制三维几何实体,必须完成四个基本任务:为了绘制三维几何实体,必须完成四个基本任务:第一,用数学方法建立所需三维场景的几何描述,并将他第一,用数学方法建立所需三维场景的几何描述,并将他们输入至计算机;们输入至计算机;第二,将三维几何描述转换为二维透视图;第二,将三维几何描
7、述转换为二维透视图;第三,将二维对象进行光栅化;第三,将二维对象进行光栅化;第四,进行显示。第四,进行显示。如果用计算机在图形设备上生成连续色调的真实感图形则如果用计算机在图形设备上生成连续色调的真实感图形则需要在上述的第二个任务之中添加上两个任务:需要在上述的第二个任务之中添加上两个任务:确定场景确定场景中的所有可见面中的所有可见面和和添加光照以计算场景中可见面的颜色添加光照以计算场景中可见面的颜色,然后再进行光栅化和显示。然后再进行光栅化和显示。2 2、几何实体的表示和建模、几何实体的表示和建模 获得三维物体在图形设备上真实感图形,首先要做的就获得三维物体在图形设备上真实感图形,首先要做的
8、就是是建立物体的模型,建立物体的模型,或者称为物体的计算机描述,它输或者称为物体的计算机描述,它输出几何对象。出几何对象。再简单点:建模过程让计算机再简单点:建模过程让计算机“认识认识”该物体的过程。该物体的过程。如,比较简单的,可以用一个隐函数来表示一个几何实如,比较简单的,可以用一个隐函数来表示一个几何实体,如一个球的表示体,如一个球的表示:也可以是一系列坐标表示如:也可以是一系列坐标表示如:2222rzyxP3(0,1,0)P4(0,1,2)P7(0,0,2)P5(1,1,2)P2(1,1,0)P1(1,0,0)P6(1,0,2)yzx立方体的坐标表示017(0,0,0)(1,0,0)(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机 图形学 概述