計算機(jī)圖形學(xué)-大連海事大學(xué)研究生院

1、2024/3/3,1,計算機(jī)圖形學(xué),任鴻翔 dmu_rhx@163.com大連海事大學(xué)航海技術(shù)研究所0411-84729651,2024/3/3,2,2024/3/3,3,教學(xué)目的,掌握計算機(jī)圖形學(xué)的基本理論知識掌握三維圖形的顯示流程和基本變換掌握三維圖形程序設(shè)計的基本方法掌握圖形API（OpenGL）的基本知識了解計算機(jī)動畫、游戲的一些基本知識了解虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本構(gòu)成、設(shè)計思路,2024/3/3,4,第一章 計算機(jī)

2、圖形學(xué)綜述,一、定義,計算機(jī)圖形學(xué)是研究通過計算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形，并在專門的顯示設(shè)備上顯示的原理、方法和技術(shù)的學(xué)科。,二、研究內(nèi)容,1 圖形輸入、輸出設(shè)備與技術(shù) 2 圖形的生成和表示技術(shù)3 圖形操作與處理方法　 4 圖形信息的描述和表示5 幾何模型的構(gòu)造技術(shù) 6 動畫技術(shù)7 圖形實(shí)時性和真實(shí)感,A picture is worth a thousand words.,第一節(jié) 計算機(jī)圖形學(xué)概述,20

3、24/3/3,5,硬件 (體積從大到??；功能從弱到強(qiáng)）　　 五十年代　MIT — 第1臺圖形顯示器 （準(zhǔn)備期）　　 六十年代　Ivan E.Sutherland -- Sketchpad繪圖系統(tǒng)（發(fā)展期）　　 七十年代　中型機(jī)、小型機(jī) （實(shí)用化）　　　 八十年代　圖形工作站?。ㄍ茝V應(yīng)用期）　　 九十年代　PC＋圖形加速卡?。ㄆ占昂蛷V泛應(yīng)用期）,四、發(fā)展史,三、相關(guān)學(xué)科,2024/3/3,6,軟件 (從非標(biāo)準(zhǔn)－>標(biāo)準(zhǔn)化；

4、 從與設(shè)備相關(guān)－>與設(shè)備無關(guān)）　　 七十年代　ACM　SIGGRAPH -- 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

5、, Java3D, X3D , OSG (Open Scene Graph),2024/3/3,7,五、應(yīng)用,2024/3/3,8,計算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域,2024/3/3,9,2024/3/3,10,大連海事大學(xué)大型船舶操縱模擬器,2024/3/3,11,,,2024/3/3,12,,,2024/3/3,13,,,2024/3/3,14,電子海圖,,2024/3/3,15,模擬雷達(dá)畫面,,2024/3

6、/3,16,2024/3/3,17,應(yīng)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游戲程序演示Fighter Test游戲程序演示,2024/3/3,18,第二節(jié) 圖形系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)

7、備,一、圖形系統(tǒng)的組成二、圖形系統(tǒng)的分類三、圖形系統(tǒng)的顯示設(shè)備四、其他設(shè)備,2024/3/3,19,一、圖形系統(tǒng)的組成,二、圖形系統(tǒng)的分類,1）采用大、中型計算機(jī)的圖形系統(tǒng)2）采用圖形工作站的圖形系統(tǒng)3）采用PC機(jī)的圖形系統(tǒng) 　PC+顯卡,2024/3/3,20,三、圖形系統(tǒng)的顯示設(shè)備,1.顯卡(圖形加速卡),2024/3/3,21,顯示芯片(圖形處理器,GPU)： 顯存： RAMDAC： 總線接口：

8、輸出接口：,,,2024/3/3,22,圖 顯卡工作原理示意圖,2024/3/3,23,2.顯示器,CRT顯示器液晶顯示器等離子顯示器,2024/3/3,24,圖 具有24位面的真彩色顯示器工作原理,,幀緩存(24個位面),屏幕,,,,,,,,,顯卡,顯示器,2024/3/3,25,頭盔顯示器 (HMD: Head-Mounted Display),3.其他顯示設(shè)備,2024/3/3,26,立體眼鏡,2024/3/3,27,CAVE

9、 (Cave Automatic Virtual Environment),2024/3/3,28,2024/3/3,29,立體顯示器,2024/3/3,30,投影儀,2024/3/3,31,四、其他設(shè)備,數(shù)據(jù)手套(Data Gloves),2024/3/3,32,數(shù)字化儀,2024/3/3,33,2024/3/3,33,作業(yè)題,1 簡述計算機(jī)圖形學(xué)的定義，列舉圖形學(xué)的幾個應(yīng)用領(lǐng)域2 簡述計算機(jī)圖形學(xué)的軟硬件發(fā)展史3 畫圖說明彩