8.1.2 计算机图形学2在线视频

同学们好

上节课我们了解了计算机图形学的概念

这节课我们主要来看看计算机图形的发展

内容

应用和当前研究的课题

首先

我们来看一看计算机图形的发展

第一个阶段

准备阶段

大致50年代左右

世界上第一台图形显示器

旋风I号计算机的类似于今天示波器的阴极射线管 (CRT)的诞生了

50年代末期光笔和交互式图形生成技术诞生

第二阶段60年代中期

发展阶段

随机扫描显示器出现了

第三阶段推广应用阶段

在70年代左右基于电视技术的光栅扫描显示器的出现

图形学进入到了第一个兴盛的时期

并开始出现实用的CAD图形系统

第四个我们称之为系统的实用化阶段

80年代后

超大规模集成电路的发展

奠定了物质基础

工作站出现

促进了图形学的迅猛发展

第五阶段标准化智能化一个阶段

90年代之后一直到今天朝着标准化

集成化、智能化的方向发展

国际标准化组织（ISO）公布的图形标准也越来越多

并且更加的成熟

那么

图形输入设备的发展又有四个阶段

第一阶段

控制开关、穿孔纸等的出现

第二阶段

键盘、光笔的出现

第三阶段

二维定位设备

比如鼠标、坐标数字化仪、跟踪球

触摸屏、操纵杆、扫描仪的出现

第四阶段

三维输入设备

例如三维鼠标、空间球、数据手套、数据衣

陆续的出现了

智能人机接口

用户的手势、表情、语音逐渐出现

接下来

我们来了解一下

主要核心技术是如何建立所处理对象的模型

并生成该对象的图形

大体上我们可以概括为以下几个方面

第一方面几何模型构造技术

第二方面图形生成技术

第三图形的操作与处理方法

四图形信息的存储

检索与交换技术

第五人机交互及用户接口技术

讲到了这里

同学们可能就开始好奇了

计算机图形应用在哪些领域呢

我们通过下面的图片来了解一下

第一 系统环境模拟领域

飞行模拟舱

飞行仿真器

模拟飞机的飞行过程

用光栅扫描器产生驾驶员在驾驶舱中

预期所能看到的景象

对飞行员进行单飞前的地面训练和飞机格斗训练等等

第二 事务和商务数据的图形显示领域

绘制表示经济信息的各类二维

三维统计管理图表

信息的可视化

信息流量

商业统计数据

股市行情等等

第三 地形地貌和自然资源图形显示领域

地理信息系统（GIS）数字地球

地形数据作为载体

全球的信息化

军事

政府的决策

旅游

资源调查

地理图

地形图

矿产分布图

气象气流图

植物分布图

环境监测

地球资源勘探

第四 虚拟手术仿真领域

这幅图是一家公司研制的LSVR系统

逼真地模拟了腹腔手术

进行过程教学

手术成果检验等等

第五 多媒体应用领域

CAI教学

娱乐

身临其境地看电视

视景仿真

虚拟数字博物馆

第六系统模拟

第七 过程控制

这是某钢铁控制系统的主界面

第八计算机动画和游戏

第九计算机艺术

第十 人机交互中的视点跟踪技术

屏幕中的动画将随着人的眼球的转动做出相应的反应

好了

讲完了计算机图形学的发展

内容和应用

最后

我们再来看看计算机图形学当前研究的课题主要有哪些呢

1.造型技术

研究的是如何在计算机中构造出二维

三维物体模型的基本方法以及手段

2.三维信息重建技术

研究一些算法

使得计算机图形系统能自动地将

三视图转换成为相应的立体图

第三图形数据库

研究如何以基本的图形为数据项

而建立起一个能够快速查找各个图形的图形库

第四动态绘图

在交互式绘图中

不仅可以在屏幕上对图形进行修改

删除

编辑等

还可以进行动态分析

五 CG、CAD、CAM三者一体化

计算机图形学（CG）

计算机辅助设计（CAD）

以及计算机辅助制造（CAM）有机地结合在一起

形成所谓的一体化软件

第六应用软件开发环境的通用化和标准化

用户界面管理系统

窗口管理系统

网络文件格式等

并使之通用化和标准化

第七虚拟现实环境的生成（VR）

利用计算机生成一种模拟环境

例如飞机驾驶舱

操作现场等

通过多种传感设备

使用户“投入”到该环境中

实现用户与该环境直接进行自然交互的技术

第八科学计算可视化

通过对空间数据场构造中间几何图素

或用图形绘制技术在屏幕上产生二维图像

好了

在课程结束前

我们再通过一些实际的应用

让大家更清晰的知道我们为什么要学习计算机图形学

感兴趣的同学们可以在课后查阅更多的资料

来扩展自己的知识面

图形用户界面

这是视图展示

仿真

数字插图

增强现实

虚拟现实

可视化

设计

动画

电影

计算机游戏

好了

计算机图形学的内容到这里就结束了

我们下节课再见