【一】计算机图形学的研究前沿及应用

图形与图象

• 图象纯指就计算机内以位图(Bitmap)形式存在的灰度信息
• 图形含有几何属性，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
• 图形主要分为两类：
  • 基于线条信息表示
  • 明暗图(Shading)

计算机图形学的研究前沿及应用

一.经典的真实感图形学

真实感绘制的目的是模拟真实无题的无力属性，包括无物体的形态，光学性质，表面的纹理和粗糙成都，以及物体间的相对位置遮挡关系

• 光照模型
  • 简单光照模型
  • 局部光照模型
  • 整体光照模型
• 绘制方法
  • 光线跟踪
  • 辐射度
• 加速算法及其他
  • 包围盒，八叉树
  • 阴影算法，纹理合成

研究举例

• 基于预计算的全局光照实时绘制
• 表面细节绘制与体纹理
• 头发的交互绘制与编辑

二.计算机动画

计算机动画值采用图形与图像的处理技术，通过编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法，产生物体运动的效果。

• 二维动画
  • 图象变形
  • 形状混合
• 三维动画
  • 关键帧动画
  • 变形物体动画
  • 过程动画
  • 关节动画与人体动画
  • 基于视频的动画

三.几何造型和处理

几何造型研究利用计算机表示、构建三维几何模型，几何处理侧重对已有的模型进行处理，使得满足用户的要求

• 几何造型
  • 曲线曲面造型：Bezier，B样条，NURBS
  • 实体造型
• 几何处理
  • 简化
  • 分割
  • 参数化
  • 特征提取
  • 几何变形

四.基于图像和视频的绘制

基于图像和视频的绘制是指利用图形学技术进行图像和视频的处理，以满足用户的特定需求

• 画中游
• 视点变形(View morphing)
• 视频精灵(Video Sprites)