1.1.3　计算机图形学的研究内容

计算机图形学（computer graphics）是研究如何应用计算机生成、处理和显示图形的一门学科，是在计算机上进行数据与图形处理的理论基础。图形的具体应用范围很广，但以基本的技术处理角度来划分只有两类：一类是线条，如工程图、地图、曲线图表等；另一类是明暗处理图，与照片相似。为了生成图形，就需要有原始数据或数学模型，如工程人员构思的草图、地形航测的数据、飞机的总体设计模型、企业经营的月统计资料等。这些数字化的输入经过计算机处理后变成图形输出。从其应用的角度来说，计算机图形学是研究通过计算机将绘图数据转换为图形，并在专门的显示设备上显示出来的原理、方法和技术的学科。

因此，我们说计算机图形学研究的主要内容就是如何在计算机中表示图形和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，考虑的是如何利用物体的计算机模型来合成一个真实的或者是想象出来的物体图片。

计算机图形学的研究大致可分为3个方面。

1.图形的输入 即利用图形输入设备及软件将图形输入到计算机中进行各种处理。图形的输入设备从逻辑上可分为6种：①定位（locator），输入一个点的坐标。②笔画（stroke），输入一系列点的坐标。③数值（valuator），输入一个整数或实数。④选择（choice），由一个整数得到某种选择。⑤拾取（pick），通过一种拾取状态来判别一个显示着的图形。⑥字符串（string），输入一串字符。这6种逻辑输入功能都有相应的典型设备，但实际的图形输入设备一般都是某些逻辑输入功能的组合。我们常用的图形输入设备有鼠标器、光笔、触摸屏、坐标数字化仪、图形扫描仪等。当然，图形的输入也需要软件的支撑，系统软件包括操作系统（UNIX、Windows等）、语言系统（C、C++等）；图形系统软件包括图形支撑软件（OpenGL、PHIGS等）、应用软件（Autocad、Pro/Engineer、UG、AVS等）。

2.图形的处理 包括对图形进行变换（如几何变换）、运算、着色等。在图形的处理过程中，起到重要作用的硬件系统是图形处理器。它的用途是将计算机系统所需要输出的信息进行转换驱动，并向输出设备提供行扫描信号，控制输出设备的正确输出。图形处理器又可分为简单图形处理器、单片图形处理器、个人计算机图形卡、图形并行处理器等。

3.图形的输出 即将图形特定的表达形式转换成图形输出系统能够接受的表达形式，并将图形在各种不同的输出设备上输出。图形的输出设备包括图形显示设备和图形绘制设备。图形显示设备可分为阴极射线管、彩色阴极射线管、随机扫描的图形显示器、存储管式的图形显示器、光栅扫描式图形显示器、液晶显示器、等离子显示器等。图形绘制设备可分为喷墨打印机、激光打印机、静电绘图仪、笔式绘图仪等。 I+HDkjY1deFUFeo3MvZ2AVDvE19nlFP8mU2zEn/wD9JzlkgZF8wey8HgUX/FqXlh