计算机图形学学习(一)

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一、如何理解力算计图形学

1.图形

什么是图形?图形是人类传达只是、表达情感的重要手段,它通常能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象。

2.计算机图形

计算机图形学中所研究的图形是指能够通过计算机加以表示、存储、处理、显示并作用和与人的视觉系统的客观对象。
计算机图形学(Computer Graphics,简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说,计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。(百度百科)

3.计算机图形系统

计算机图形系统是为了完成图形的显示、计算、存储、交互、输入和输出功能而将涉及计算机硬件、图形输入输出设备、系统软件、图形标准和图形软件集成在一起的有机系统。

4.位图和矢量图

位图: 通过枚举图形中所有的点来表示图形、他强调图形由哪些点构成,这些点具体有什么样的颜色。

矢量图: 由图形的形状参数和属性参数来表示图形。形状参数指的是描述描述图形的方程或分析表达式的系数、端点坐标,属性参数则包括颜色、线形、通常这样的图形成为参数图。

5.计算机图形学定义

IEEE定义:Computer graphics is the art or science of producing graphical images whith the aid of computer.

国际标准化组织定义:研究利用计算机进行数据和图形之间相互转换的方法和技术。

二、计算机图形的应用和研究

1.计算机图形学的主要应用

  1. 图形用户界面
  2. 计算机辅助设计与制造
  3. 科学数据可视化
  4. 计算机动画
  5. 地理信息系统
  6. 虚拟现实、增强现实

2.计算机图形学的主要研究内容

  1. 圆形数据结构及点、线、圆、多边形等基本图元生成。
  2. 基本图元的几何变换、投影变换、窗口剪裁。
  3. 曲线和曲面。
  4. 圆形的实时显示和并行计算。
  5. 插值算法、光影变幻、粒子系统。

三、图形学与前端的结合

1. Canvas

<canvas>是一个可以使用脚本在其中绘制图形的html元素。

2. SVG

SVG是一种可扩展标记语言,用于描述二维矢量图形的一种图形格式。它由万维网联盟指定,是一个开放标准。

3. WebGL

WebGL是一种3D绘图标准,这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起,通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定,WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染,这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更加流畅地展示3D场景和模型了,还能创建复杂的导航和数据视觉化。

Canvas && WebGL && SVG

Canvas MDN

WebGL MDN

SVG MDN