计算机图形学总复习

第一讲

线框显示

光栅化
填充算法
裁剪算法

新的曲线曲面表示

网格曲面(meshes),
细分曲面
隐式曲面

绘制

体绘制, 基于图象的绘制, 点绘制

可视化(Scientific visualization)

三维打印

是一种数字化制造技术
- 输入把数字设计三维模型，输出物理实体
增材制造(additive manufacturing）
打印流程

图形学帮助直观形象地理解大规模数据所蕴涵的科学现象和规律。

虚拟现实(Virtual reality)

VR的世界里所有的东西都是虚拟的、假的。（没有现实中的物体）

多感知性
- 视觉、听觉、触觉、运动、味觉、嗅觉等感知
沉浸感
- 用户感到作为主角存在于模拟环境中
- 理想的模拟环境应达到用户难辨真假的程度。
交互性
- 用户可操作虚拟环境内物体，并获得反馈
自主性
- 指虚拟环境中物体依据物理定律进行动作的程度

增强现实(Augmented reality)

顾名思义，就是对真实世界进行增强，这里的增强是指通过显示屏幕把虚拟世界叠加到真实世界中去

混合现实 (MR)

AR是把虚拟的东西叠加到真实世界，而MR则是把真实的东西叠加到虚拟世界里

首先得把现实的东西虚拟化。虚拟化一般使用摄像头来扫描物体进行三维重建

第二讲和第三讲

计算机图形学L1.md

第四讲

线段扫描转换 (Scan conversion of line segments)
- DDA algorithm
- Bresenham algorithm (Version 7-Sect. 8.9)
多边形扫描转换 (Scan conversion of polygon)
- Fill-area algorithms
- Scan-line polygon-fill algorithm (Version 7: Sections 8.10)

计算机图形学L2.md

第六讲

二维线段裁剪

Cohen-Sutherland线段裁剪(2.5)

二维多边形裁剪

Sutherland-Hodgman多边形裁剪(Section 8.5)

裁剪多边形(裁剪窗口): 凸多边形被裁剪多边形: 任意简单多边形

三维裁剪

第七讲

什么时候消隐？

消隐减少二义性(reduce ambiguity)

消隐可提高绘制效率, 但会降低绘制质量

实时仿真(realtime simulation)：效率优先
真实感绘制(photorealistic rendering):效果优先

消隐:排序与连惯性(sorting & coherence)

两者决定了消隐的效率

消隐算法分类－按输出形式

消隐算法分类－按消隐空间

图象空间算法特点

对象空间算法特点

消隐假设

场景由多边形面构成
离视点越远，z值越大(裁剪窗口规范化)
正交投影, 投影面OXY(裁剪窗口规范化);

Z-buffer---二维空间消隐示意

Z缓存(Z-buffer)
- 存储空间与帧缓存类似
- 存近平面到像素对应场景的距离，称为z值
- 距离越大离视点越远
步骤

有重叠时取小的z值

优点

缺点

后向面剔除(Back face culling)--对象空间算法

局限性

表优先级算法(List priority algorithm)

多边形深度排序算法三维物体的深度排序算法

三维物体的深度排序算法适合于固定视点的消隐

二叉空间剖分树算法BSP树

二叉空间剖分树的遍历

第八讲

颜色:光射入眼睛刺激视觉器官所产生的主观感觉
光是一种电磁辐射
颜色空间/彩色模型/彩色空间/彩色系统
- 颜色坐标系
- 量化描述颜色属性
HSB和HSV空间(颜色包括三要素)
- 色彩(hue)
- 饱和度(saturation)
- 亮度(lightness)
视网膜上有两类感受器(the retina)
- 杆状接收器感受光强
- 锥状接受器感受颜色
  - 三种锥状感受器分别为S, M, L；分别大概对应:blue, green, red sensors. 其敏感波长峰值分别为:430nm,560nm,610nm