前言：
上文中，我们讲述了50-70年代，计算机图形学随着硬件革新而不断发展。而随着时间来到20世纪80年代，计算机图形学开始逐渐商业化。随着家用电脑的普及，这门此前仅限于学术领域的学科被更广泛的受众所接受，计算机图形学开发人员的数量也显著增加。
正文：
80年代
20世纪80年代初，金属氧化物半导体（MOS）超大规模集成电路（VLSI）技术的出现，催生了16位 中央处理器（CPU）微处理器和首批图形处理器（GPU）芯片，彻底革新了计算机图形技术，使计算机图形终端和个人电脑（PC）系统都能呈现高分辨率图形。NEC的μPD7220是首款GPU，它采用全集成NMOS VLSI芯片制造，支持高达1024x1024的分辨率，为新兴的PC图形市场奠定了基础。
NEC的μPD7220
μPD7220被应用于多款显卡，并授权给英特尔82720等兼容产品，后者是英特尔首款图形处理器。
英特尔82720
20世纪80年代初，MOS存储器的价格也随之下降，使得价格适中的帧缓冲存储器得以开发。 特别是德州仪器（TI）在20世纪80年代中期推出的视频随机存取存储器（VRAM） 。 1984年，日立公司发布了ARTC HD63484，这是首款互补金属氧化物半导体（CMOS）图形处理器。
ARTC HD63484
它在彩色模式下能够显示高分辨率图像，在单色模式下最高可达4K分辨率，并在20世纪80年代后期被广泛应用于各种显卡和终端设备中。 1986年，德州仪器推出了TMS34010，这是首款完全可编程的MOS图形处理器。
TMS34010
在这十年间，计算机图形终端变得越来越智能，发展成为半独立式和独立式工作站。图形和应用程序处理越来越多地迁移到工作站的智能系统中，而不是继续依赖中央大型机和小型机。作为早期向高分辨率计算机图形发展趋势的典型代表，面向计算机辅助工程市场的智能工作站包括Orca 1000、2000和3000系列。这些工作站由位于渥太华的Orcatech公司开发，该公司是贝尔北方研究院的衍生公司，由工作站领域的早期先驱David Pearson领导。Orca 3000基于16位摩托罗拉68000微处理器和AMD 位切片处理器，并采用Unix操作系统。它的目标客户群体是设计工程领域的高端用户。艺术家和图形设计师开始将个人电脑，特别是Amiga和Macintosh，视为一种重要的设计工具，它能够比其他方法节省时间并提高绘图精度。
Macintosh
Macintosh电脑至今仍是图形设计工作室和企业中非常流行的计算机图形工具。现代计算机，尤其是20世纪80年代的计算机，通常使用图形用户界面（GUI）来呈现数据和信息，采用符号、图标和图片等形式，而非文本。图形是多媒体技术的五大关键要素之一。
在逼真渲染领域，日本大阪大学于1982年开发了LINKS-1计算机图形系统，这是一台超级计算机，使用了多达257个Zilog Z8001 微处理器，用于渲染逼真的3D计算机图形。
LINKS-1图像渲染系统的硬件结构以及各单元计算机的硬件结构
LINKS-1图像渲染系统本体
根据日本信息处理学会的说法：“3D图像渲染的核心是根据给定的视角、光源和物体位置，计算构成渲染表面的每个像素的亮度。LINKS-1系统的开发旨在实现一种图像渲染方法，在这种方法中，每个像素都可以使用光线追踪进行独立并行处理。
亮度公式/递归亮度公式的说明
通过开发专门用于高速图像渲染的新软件方法，LINKS-1能够快速渲染高度逼真的图像。”截至1984年，LINKS-1是世界上最强大的计算机。
在真实感渲染领域，David Immel 和James Kajiya于 1986 年开发了通用渲染方程——这是实现全局光照的重要一步，而全局光照对于在计算机图形学中 追求照片级真实感是必要的。
渲染方程是一个积分方程，它将表面上某一点的光量表示为发射光和反射光之和。该方程在基于物理的渲染理论中至关重要，它描述了双向反射分布函数（BRDF）与渲染中使用的辐射度之间的关系。渲染方程定义在被渲染场景中每个表面上的每个点，包括摄像机看不到的点。方程右侧的入射光量通常来自左侧（出射）场景中其他点（可以使用光线投射找到这些点）。辐射度渲染方法求解该方程组的离散近似解。 在分布式光线追踪中，方程右侧的积分可以通过蒙特卡罗积分计算，方法是随机采样可能的入射光方向。路径追踪改进并简化了这种方法。
《星球大战》和其他科幻系列电影的持续火爆对当时的电影电脑特效（CGI）发展产生了深远的影响。卢卡斯影业和工业光魔公司也因此成为众多电影公司在电影制作中提供顶级电脑特效的首选合作伙伴。在《星球大战》原三部曲的后期影片中，色键抠像（“蓝幕”等）技术取得了重要进展。
另外两部视频作品也因其历史意义而流传至今：一是1985年Dire Straits乐队为歌曲《 Money for Nothing 》拍摄的标志性MV，该MV几乎完全由电脑特效制作，使电脑特效在当时的音乐爱好者中广受欢迎；二是同年上映的电影《少年福尔摩斯》中的一个场景，其中出现了电影史上第一个完全由电脑特效制作的角色（一个动画彩色玻璃骑士）。
《少年福尔摩斯》中的玻璃骑士
1988年，皮克斯动画工作室（当时已从工业光魔公司独立出来）开发出了第一批着色器——一种专门用于着色的独立算法小程序。不过，公众直到十年后才得以见到这项技术进步的成果。20世纪80年代末，皮克斯使用硅谷图形公司（SGI）的计算机制作了一些最早的完全由计算机生成的短片，而SGI的计算机也被认为是该领域在那个十年中的巅峰之作。
20世纪80年代也被称为电子游戏的黄金时代；雅达利、任天堂和世嘉等公司推出的销量数百万台的游戏机，首次将计算机图形技术展现给年轻且易受影响的新一代玩家——基于MS-DOS的个人电脑、Apple II、Mac和Amiga也同样如此，这些电脑还允许用户在技术足够娴熟的情况下编写自己的游戏。在街机领域，商业化的实时3D图形技术取得了长足进步。1988年，首批专用的实时3D图形卡问世，分别是Namco System 21 和Taito Air System 。在专业领域，Evans & Sutherland和SGI开发的3D光栅图形硬件直接影响了后来的单芯片图形处理器（GPU）技术。GPU是一种使用独立且功能强大的芯片与CPU并行处理以优化图形的技术。
这十年间，计算机图形技术也被应用于许多其他专业市场，包括基于位置的娱乐和教育（例如 E&S Digistar）、车辆设计、车辆模拟和化学。
90年代
当时最理想的计算机是昂贵的专业工作站，至少配备16MB内存，支持24位光栅显示，并具备Gouraud着色和_Z轴_缓冲的硬件支持，用于隐藏面消除。激光打印机和单帧视频录像机是标配。Unix、X和Silicon Graphics GL是图形设计师常用的操作系统、窗口系统和应用程序编程接口（API）。着色光栅图形开始应用于电影制作。个人电脑的性能开始提升，但仍然无法支持3D图形，因此大多数程序员编写扫描转换（光栅化）软件，使用画家算法进行隐藏面消除，并开发实时动画的“技巧”。
第一个图形化互联网浏览器 Mosaic 在伊利诺伊大学国家科学应用中心 (NCSA) 编写出来。压缩视频的 MPEG 标准开始推广。允许动画包含碰撞、重力、摩擦以及因果关系的动态系统（基于物理的建模）被引入。1992 年，OpenGL 成为图形 API 的标准。1993 年，万维网蓬勃发展。表面细分算法被重新发现。小波变换开始应用于计算机图形学。
惠普公司于1991年左右发明了掌上电脑。Iomega公司发明了Zip驱动器。英特尔486芯片组的出现使个人电脑获得了相当不错的浮点运算性能。1994年，Silicon Graphics公司推出了Reality Engine引擎：它拥有用于实时纹理映射的硬件。
在电子游戏领域，1992年，运行于世嘉Model 1街机系统主板上的《Virtua Racing》奠定了全3D赛车游戏的基础，并将实时3D多边形图形技术推广至更广泛的电子游戏玩家群体。
《Virtua Racing》
随后， 1993年的世嘉Model 2和1996年的世嘉Model 3进一步拓展了商业实时3D图形技术的边界。
回到PC平台，id Software在本世纪初推出了《德军总部3D》、《毁灭战士》和《雷神之锤》这三款首批风靡全球的3D第一人称射击游戏，并凭借其主要由约翰·卡马克创新开发的渲染引擎，获得了评论界和玩家的一致好评。索尼PlayStation、世嘉土星和任天堂64等游戏主机销量达数百万台，并将3D图形技术带入了家用游戏机的视野。
20 世纪 90 年代末的一些第一代 3D 游戏被认为对主机用户普及 3D 图形产生了影响，例如平台游戏《超级马里奥 64》和《塞尔达传说：时之笛》，以及早期的 3D格斗游戏《VR战士》 、《斗神传》和《铁拳》。
时间来到90年代中后期，个人电脑市场蓬勃发展，超级计算机开始衰落。微软崛起，苹果公司衰落但又开始复苏，SGI倒闭，大量新创公司涌入图形领域。3dfx 和 Nvidia 等 PC 显卡问世。笔记本电脑也开始进入市场。奔腾芯片组的出现使 PC 的性能几乎与工作站不相上下。以数据手套为代表的动作捕捉技术成为生成动画序列的主要方法。3D 视频游戏风靡一时，例如《毁灭战士》（使用 BSP 树）、《雷神之锤》、《超级马里奥兄弟》等等。电影中的图形特效也变得无处不在，例如《终结者2》、《侏罗纪公园》、《玩具总动员》、《泰坦尼克号》和《星球大战1》。虚拟现实和虚拟现实元（标记）语言（VRML）成为研究热点。掌上电脑、Palm Pilot 和平板显示器也开始进入市场。
渲染技术和算法持续取得长足进步。1996年，克里希那穆提和莱沃伊发明了法线贴图——这是对吉姆·布林凹凸贴图技术的改进。1999年，英伟达发布了具有里程碑意义的GeForce 256显卡，这是第一款被誉为图形处理器（GPU）的家用显卡，正如英伟达自己所说，它集成了“变换、光照、三角形设置/裁剪和渲染引擎”。
GeForce 256
到90年代末，计算机普遍采用了DirectX和OpenGL等图形处理框架。此后，由于图形硬件和3D建模软件性能的提升，计算机图形变得更加精细逼真。AMD也在本世纪初成为领先的显卡开发商，形成了如今依然存在的“双寡头”格局。
结语：
进入80年代，计算机图形学正式迈入商业化发展阶段，家用电脑的普及让这门学科彻底走出学术圈层，从业者数量大幅增长。MOS VLSI技术的突破催生了16位CPU与首款GPU（NEC μPD7220），VRAM、可编程及CMOS图形处理器相继问世，推动图形分辨率与处理性能实现质的飞跃；图形终端升级为独立工作站，Amiga、Macintosh成为设计师核心工具，LINKS-1超级计算机与通用渲染方程推动真实感渲染技术突破，电脑特效、电子游戏也迎来爆发，逐步实现产业落地。
到了90年代，计算机图形学全面进入3D时代。OpenGL确立为图形API主流标准，基于物理的建模、法线贴图等技术持续创新；专业工作站引领行业，PC市场崛起后，3dfx、英伟达、AMD逐步主导显卡市场，英伟达GeForce 256成为首款家用GPU，奠定显卡双寡头格局。电子游戏领域，多款经典作品推动实时3D图形普及，Mosaic浏览器、MPEG标准拓宽应用场景，电影特效广泛应用，虚拟现实成为研究热点，DirectX与OpenGL构建起主流图形框架，让图形效果愈发精细逼真，推动行业走向成熟。
