[计算机图形学复习]第一章 1. 计算机图形：用数学方法描述，通过计算机生成、处理、存储和显示的对象。 2. 图形和图像的主要区别是表示方法不同：图形是用矢量表示；图像是用点阵表示的。图形和图像也...+阅读
计算机图形学，我给个通俗的理解：是关于怎么把二维三维数据显示在屏幕上，以及运算这些图形数据的技术。计算机图形学对于设计学科的主要意义，就是它的产物之一：计算机辅助设计技术。CAD(Computer Aided Design)所以我大概可以把你问的问题等同于：CAD技术对于设计类的工作有哪些主要作用~（本人是做汽车造型设计的，对建筑设计了解有限，不过大学时学过那么一下，如不慎误解，勿喷）首先设计工作（建筑、汽车等）都有一个大致的流程，除去立项、调研之类的步骤，设计这一块，可以简单地分成[前期概念设计阶段]，[和合理化的阶段]。目前在这两个阶段中，计算机图形学的辅助，或者说CAD，对于设计工作有非常重要的作用。前期概念阶段：这个阶段的工作重心是探讨形式或功能上的多种可能性，设计方法里面就包括了通过多种手段切入来探讨可能性，CAD就提供了一种很好的切入方式。
因为通过快速建模，你可以很快地验证你的想法在三维空间上实施的可能性，尤其是对于曲面造型的探讨，很难用手工精准的画出来。一种方法有它的便利性，也有局限性，一方面受限于设计师的软件水平，一方面是曲面生成的方式，polygon建模的软件跟捏泥巴差不多，自由，不精准，nurbs曲面建模的软件精准，但需要更好的空间想象力。CAD软件的另一好处是虚拟现实，数字模型可以被赋予各种材质纹理，放置于虚拟环境，做成接近真实的影像，以帮助设计师最大程度地精准判断。另外，我推荐一个网站NCF参数化建筑论坛 ，大学时有一段时间研究过grasshopper，是基于rhino的参数化设计插件，挺好玩的。楼主如果是新手，这应该能帮你理解不少，楼主如果是老手，当我没说。楼主如果对建筑设计有了解，一定对扎哈不陌生，她的作品充分考虑了形式感，很大程度保留了概念设计阶段的产物。
这样的曲面造型，验证它的功能可行性，保证工程精准地实施，不像方块那么好计算，就非常需要CAD软件对三维图形数据的处理和分析，而且即便是方块，CAD也提供了更为便捷的方式帮助工程师设计师分析。但设计修改（永远）不会是一次性的，设计师和工程师通常会有N多次的“协商”，最后一起探讨出修改方案，其中可能会借助CNC或3D打印做出验证模型。以汽车为例，还会有手工的油泥模型，手工完成的油泥模型经扫描生成三维数据，验证，修改方案，再铣出油泥模型，再修改的这种迭代的过程，已经离不开计算机图形学的辅助了。...
计算机图形学的定义是什么
计算机图形学是关于利用计算机及其相关图形设备输入、表示、生成、存储、处理、显示和输出图形的理论、算法、技术及系统的一门综合性学科。计算机图形学自20世纪60年代诞生以来，已经成为计算机科学技术中应用十分广泛、理论和方法及技术都很成熟的一门学科。目前，计算机图形学及其系统已经成为快速、经济地生成和显示图形或图像的强大而实用的工具，它所涉及的领域遍及科学、工业、工程、航空、航天、商业、政府部门、医学、教育和培训、艺术、广告及娱乐等行业。从20世纪80年代初开始，国际上著名大学纷纷为本科生和研究生开设“计算机图形学”课程。现在，我国几乎所有的高等学校都已经开设了“计算机图形学”课程，为计算机图形学研究领域培养了大批人才，也使得计算机图形学在我国得以迅速发展。
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哪位高手知道计算机图形学的应用前景
计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的，作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。一方面，作为一个学科，计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步，成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。另一方面，计算机图形学的硬件和软件本身已发展成为一个巨大的产业。 1.计算机图形学活跃理论及技术
（1）分形理论及应用 分形理论是当今世界十分活跃的新理论。作为前沿学科的分形理论认为，大自然是分形构成的。大千世界，对称、均衡的对象和状态是少数和暂时的，而不对称、不均衡的对象和状态才是多数和长期的，分形几何是描述大自然的几何学。作为人类探索复杂事物的新的认知方法，分形对于一切涉及组织结构和形态发生的领域，均有实际应用意义，并在石油勘探、地震预测、城市建设、癌症研究、经济分析等方面取得了不少突破性的进展。分形的概念是美籍数学家曼德布罗特（B.B.Mandelbrot）率先提出的。1967年他在美国《科学》杂志上发表了题为《英国的海岸线有多长？》的著名论文。 海岸线作为曲线，其特征是极不规则、极不光滑的，呈现极其蜿蜒复杂的变化。它无法用常规的、传统的几何方法描述。我们不能从形状和结构上区分这部分海岸与那部分海岸有什么本质的不同，这种几乎同样程度的不规则性和复杂性，说明海岸线在形貌上是自相似的，也就是部局形态和整体形态的相似。在没有建筑物或其他东西作为参照物时，在空中拍摄的100公里长的海岸线与放大了的10公里长海岸线的两张照片，看上去十分相似。 曾有人提出了这样一个显然是荒谬的命题：“英国的海岸线的长度是无穷大。”其论证思路是这样的：海岸线是破碎曲折的，我们测量时总是以一定的尺度去量得某个近似值，例如，每隔100米立一个标杆，这样，我们测得的是一个近似值，是沿着一条折线计算而得出的近似值，这条折线中的每一段是一条长为100米的直线线段。如果改为每10米立一个标杆，那么实际量出的是另一条折线的长度，它的每一个片段长10米。显然，后一次量出的长度将大于前一次量出的长度。如果我们不断缩小尺度，所量出的长度将会越来越大。这样一来，海岸线的长度不就成为无穷大了吗？ 为什么会出现这样的结论呢？曼德布罗特提出了一个重要的概念：分数维，又称分维。一般来说，维数都是整数，直线线段是一维的图形，正方形是二维的图形。在数学上，把欧氏空间的几何对象连续地拉伸、压缩、扭曲，维数也不变，这就是拓扑维数。然而，这种维数观并不能解决海岸线的长度问题。曼德布罗特是这样描述一个绳球的维数的：从很远的距离观察这个绳球，可看作一点（零维）；从较近的距离观察，它充满了一个球形空间
（三维）；再近一些，就看到了绳子
（一维）；再向微观深入，绳子又变成了三维的柱，三维的柱又可分解成一维的纤维。那么，介于这些观察点之间的中间状态又如何呢？显然，并没有绳球从三维对象变成一维对象的确切界限。英国的海岸线为什么测不准？因为欧氏一维测度与海岸线的维数不一致。根据曼德布罗特的计算，英国海岸线的维数为1.26。有了分维的概念，海岸线的长度就可以确定了。 1975年，曼德布罗特发现：具有自相似性的形态广泛存在于自然界中，如连绵的山川、飘浮的云朵、岩石的断裂口、布朗粒子运动的轨迹、树冠、花菜、大脑皮层……曼德布罗特把这些部分与整体以某种方式相似的形体称为分形（Fractal），这个单词由拉丁语Frangere衍生而成，该词本身具有“破碎”、“不规则”等含义。 曼德布罗特的研究中最精彩的部分是1980年他发现的并以他的名字命名的集合，他发现整个宇宙以一种出人意料的方式构成自相似的结构。Mandelbrot集合图形的边界处，具有无限复杂和精细的结构。在此基础上，形成了研究分形性质及其应用的科学，称为分形理论（Fractal theory）或分形几何学（Fractal geometry）。 分形的特点和理论贡献 数学上的分形有以下几个特点：
（1）具有无限精细的结构；
（2）比例自相似性；
（3）一般它的分数维大于它的拓扑维数；
（4）可以由非常简单的方法定义，并由递归、迭代产生等。
（1）(2)两项说明分形在结构上的内在规律性。自相似性是分形
谁能告诉我计算机图形学这门课到底在讲什么东东
主要组成图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从构成要素上看，图形主要分为两类，一类是几何要素在构图中具有突出作用的图形，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类非几何要素在构图中具有突出作用的图形，如明暗图、晕渲图、真实感图形等。主要目的计算机图形学一个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。为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。
同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。概念区分图形与图像两个概念间的区别越来越模糊，但还是有区别的：图像纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息，而图形含有几何属性，或者说更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。研究范围计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。...
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