•计算机图形学概述•基础知识复习•高级技术复习•图形学应用领域•图形学研究前沿•复习题与解答目录计算机图形学概述定义与特点定义计算机图形学是研究使用计算机生成和操作图形的科学。特点计算机图形学注重图形的生成、处理和显示，强调真实感和交互性。计算机图形学的重要性促进科技发展计算机图形学在科技发展中具有重要地位，是虚拟现实、增强现实、游戏设计等领域的基础。提高生活品质计算机图形学的应用丰富了人们的娱乐、教育、商业等活动，提高了生活品质。推动产业创新计算机图形学在影视、广告、建筑等领域的应用，推动了相关产业的创新发展。计算机图形学的历史与发展发展阶段20世纪80年代，随着计算机硬件和软件技术的进步，计算机图形学在影视、游戏等领域得到广泛应用。起步阶段20世纪50年代，计算机图形学开始起步，主要应用于几何计算和简单图形生成。未来展望未来计算机图形学将朝着更高真实感、更低计算成本、更优交互体验的方向发展。成熟阶段21世纪初，计算机图形学技术逐渐成熟，广泛应用于虚拟现实、增强现实、智能交互等领域。基础知识复习色彩理论色彩空间010203RGB、CMYK、HSV等色彩空间及其转换方式。颜色深度位深度的概念，如8位、16位、24位等。颜色混合加色混合与减色混合的原理及应用。图像处理图像格式123常见的图像格式及其特点，如JPEG、PNG、BMP等。图像变换缩放、旋转、平移等基本图像变换方法。图像增强对比度增强、锐化、噪声去除等图像增强技术。图形渲染技术光栅化渲染逐像素进行绘制的渲染技术。光线追踪渲染模拟光线传播的渲染技术。纹理映射将纹理贴图应用到物体表面的技术。光照模型Phong光照模型包含环境光、漫反射光和镜面反射光三个部分。Blinn-Phong光照模型改进的Phong光照模型，加入了高光反射的概念。Gouraud光照模型通过计算物体表面每个点的法线方向来计算光照强度。高级技术复习3D建模与动画3D建模使用三维坐标系创建物体表面，包括几何建模、曲面建模和细分建模等技术。动画制作通过关键帧、骨骼绑定和运动曲线等技术实现物体动态效果，涉及角色动画、表情动画和物体运动动画等。纹理映射纹理贴图将图像贴到三维模型表面，增强模型细节和真实感。纹理映射技术包括2D纹理映射、立方体贴图、环境贴图和多维纹理映射等。阴影技术阴影生成模拟光线被遮挡产生阴影效果。阴影类型包括平面阴影、阴影贴图、光线追踪和实时阴影等。粒子系统粒子生成创建如火、烟、雨、雪等自然现象或特效。粒子属性包括粒子数量、大小、形状、颜色、速度和生命周期等。图形学应用领域游戏开发游戏画面渲染计算机图形学技术可以用于实现游戏中的画面渲染，包括光照计算、纹理映射、阴影处理等，以提供逼真的视觉效果。角色与场景设计游戏中的角色和场景需要借助计算机图形学技术进行建模、动画制作和纹理贴图等处理，以创造出生动、立体的游戏世界。交互性与物理模拟计算机图形学还涉及游戏中的交互性和物理模拟，例如碰撞检测、粒子系统、动态水面等效果的实现。电影与动画制作三维建模与动画计算机图形学在电影和动画制作中用于创建三维模型、场景和角色，并进行动画制作，以实现逼真的视觉效果。特效制作计算机图形学技术还可以用于制作电影和动画中的特效，如火、水、烟雾等自然现象的模拟。合成与后期处理计算机图形学还涉及图像合成、色彩校正、动态模糊等后期处理技术，以提高电影和动画的观感。虚拟现实与增强现实场景建模与渲染交互设计与实现空间定位与跟踪计算机图形学在虚拟现实和增强现实中用于创建逼真的虚拟场景和物体，并进行实时渲染，为用户提供沉浸式的体验。计算机图形学还涉及虚拟现实和增强现实中的交互设计，例如用户界面的绘制、手势识别和声音模拟等。计算机图形学技术还可以用于实现虚拟现实和增强现实中的空间定位与跟踪，以确保虚拟内容与现实世界的一致性。建筑设计光照分析与材质表现计算机图形学技术还可以用于实现建筑模型的光照分析和材质表现，以呈现建筑物的外观和质感。三维建模与可视化计算机图形学在建筑设计中用于创建三维建筑模型，并进行可视化处理，以便更好地理解设计方案。施工图绘制与渲染计算机图...
