现代计算机图形学入门

     **1 引言**

一.什么是计算机图形学?
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。
我将列举图形学具体应用来让大家对其有大概了解。
1.游戏
相信大家都了解过只狼这个游戏。这款游戏画面非常好。但怎么辨别游戏画面好坏呢?可能一时半会儿看不明白。在此给出一个结论,从技术的角度上来说,直接看画面是否足够亮就可以了。这关系到图形学中或渲染中的全局光照技术。如果全局光照做的好,整体画面就会比较亮,反之亦然。这就是一个判别标准。而《无主之地3》则是卡通风格。

2.电影
《黑客帝国》中的特效(Special Effects),比如经典的子弹时间,炸弹爆炸效果。里程碑式的电影《阿凡达》首次引入真人动作、表情捕捉。特效也是最简单的图形学应用。

3.动画
《疯狂动物城》动物细致的毛发效果,随风飘动。这涉及到如何用几何表达,光线渲染。
《冰雪奇缘2》衣服随风变化。烟雾、光线。

4.模型design
汽车模型、房间设计实现虚拟测试。用计算机生成光线以及相应阴影。

5.可视化
虚拟现实vr 增强显示ar。

6.数字化图形编辑
沙尘暴、黑洞、光线模拟。

7.图形用户设计(Graphical User Interfaces)
windows、mac页面设计。

8.字体设计(Typography)
为什么图片放大会模糊,而字体放大仍然很光滑呢?

二.计算机图形学包含模块(四个最重要部分)(简要介绍 有需求可以自行搜索作进一步了解)

1.Rasterization(光栅化)
实时的图形学会用到。

2.Curves and Meshes(曲线与曲面)
图形变化。实现复杂的多面体。

3.Ray Tracing(光线追踪)
其特点是慢,但能得到更细致,质量更高的画面。现在的实时光线追踪能做到快且质量高。

4.Animation/Simulation(动画与模拟)
例子:弹性球落下与地面挤压并弹跳过程的动画制作。