计算机图形学课程总结教材
计算机图形学-总结
计算机图形学：利用计算机生成、处理、显示图形的学科。
计算机图形标准：指图形系统及其相关应用程序中各界面之间进行数据传送通信的接口标准。
图形消隐:计算机为了反映真实的图形，把隐藏的部分从图中消除。
单色（彩色）显示器：光栅图形显示器可以看作一个像素的矩阵，每个像素可以用一种（多种）颜色显示，称为单色（彩色）显示器。
扫描转换（光栅化）：确定一个像素集合及其颜色，用于显示一个图形的过程。
裁剪：确定一个图形哪些部分在窗口内必须显示；哪些部分在窗口之外，不该显示的过程。
图形输入设备：鼠标器、光笔、触摸屏、坐标数字化仪、图形扫描仪。
图形显示设备：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。
图形绘制设备：喷墨打印机、激光打印机、静电绘图仪、笔式绘图仪。
图形处理器：简单图形处理器、单片图像处理器、个人计算机图形卡、图形并行处理器。
交互式计算机图形系统发展阶段：字符。
矢量、二位光栅图形、三维图形。
图形学研究主要内容：①几何造型技术②图形生成技术③图形处理技术④图形信息的存储，检索与交换技术⑤人机交互技术⑥动画技术⑦图形输入输出技术⑧图形标准与图形软件包的研发。
计算机图形学的基本任务：如何利用计算机硬件来实现图形处理功能；如何利用好的图形软件；如何利用数学方法及算法解决实际应用中的图形处理。
计算机图形系统功能：计算、存储、对话、输入、输出。
常用的面向应用的用户接口形式：子程序库，专用语言，交互命令。
最基本的交互任务：定位，字串，选择，取数。
交互过程中任务分为：定位、选择任务、文本、定向、定路径、定量、三维交互任务、组合交互任务。
常用坐标系：建模坐标系、用户坐标系、观察坐标系、规格化设备坐标系、设备坐标系。
常用的PC图形显示子系统主要由3个部件组成：帧缓冲存储器、显示控制器、ROM BIOS。
基本的几何变换：平移、旋转、比例、错切、投影等。
图形扫描转换：确定最佳逼近图形的象素几何，并用指定的颜色和灰度设置象素的过程。
大学计算机图形学教学总结
大学计算机图形学教学总结引言：计算机图形学作为计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在培养学生对图形学相关知识的理解和应用能力。
本文将通过对大学计算机图形学教学内容和方法的总结，分析该课程在知识传授、实践环节以及教学评估方面的优势和不足，并提出相应的改进建议。
一、课程目标的明确1. 理论基础的建立：图形学属于计算机科学的重点领域，需要学生具备扎实的数学和计算机基础，因此课程初期要以数学基础知识和计算机图形学基础为主要内容，帮助学生建立起相关理论框架。
2. 应用能力的培养：图形学在计算机科学和工程中的应用非常广泛，通过引入实践环节，例如计算机图形编程实验，可以提高学生的实际运用能力，培养学生解决实际问题的综合能力，从而更好地融入工业界。
二、教学内容的设计1. 基础知识的讲解：首先应介绍计算机图形学的基本概念和基础知识，包括光栅化、裁剪、变换等，以此为基础，进一步介绍三维图形学的原理和算法。
2. 实践案例的引入：通过实践案例的引入，例如基于OpenGL的三维建模和渲染实例，激发学生的学习兴趣，帮助他们更好地理解和应用所学知识。
3. 最新发展的介绍：图形学领域不断发展和演进，应在课程中介绍最新的研究成果和应用案例，让学生了解到图形学领域的前沿动态，增强他们的学习热情和求知欲。
三、教学方法的改进1. 利用多媒体技术：在课堂教学中，多媒体技术可以很好地辅助教学，通过展示动画、模拟实验等形式，将抽象的理论概念具象化，帮助学生更好地理解和记忆。
2. 提倡合作学习：计算机图形学属于一门实践性强的学科，鼓励学生进行小组合作学习，通过互相交流、合作编程等形式，提高他们的团队合作能力和解决问题的能力。
3. 引入案例分析：通过分析真实的图形学应用案例，例如电影特效和虚拟现实技术，将抽象的理论联系到实际的生活和工作中，激发学生的学习兴趣和实践动力。
四、教学评估的改进1. 深入测评：在教学中，要将分数评价转化为对学生个体能力的综合评价，通过综合项目、期末作品等方式，全面了解学生水平和能力。
计算机图形学学习总结
计算机图形学学习总结学院：计算机与通信工程学院班级：计科07-2学号：姓名：日期：2010/12/11目录总述.......................................................................................................... - 4 -一、实验 .................................................................................................. - 4 -实验一 (4)（1）画点........................................................................................... - 4 - （2）画直线和折线............................................................................ - 5 - （3）画弧线和曲线............................................................................ - 5 - （4）画封闭曲线................................................................................ - 5 -(5) 画笔与画刷................................................................................... - 6 - 实验二 (6)（1）实现DDA画线程序.................................................................. - 7 - （2）放大10倍后，算法演示程序.................................................... - 7 - （3）加入鼠标功能，实现交互式画直线 .......................................... - 8 - 实验三 (8)（1）中点画圆法的扫描转换算法 ..................................................... - 8 - （2）添加鼠标程序，实现交互式画圆.............................................. - 9 - （3）编写中点画椭圆法的扫描转换程序 .......................................... - 9 - 实验四 (9)实验五 (10)（1）编码裁剪算法的程序设计 ....................................................... - 10 - （2）用鼠标实现交互式裁剪效果 ................................................... - 10 - 实验七 . (10)（1）抛物线程序设计 ...................................................................... - 11 - （2）Hermite 曲线程序设计............................................................ - 11 - （3）Bezier曲线的算法实现 ........................................................... - 12 - 实验八 . (12)（1）根据数学模型，编写几何变换程序 ........................................ - 12 - 任务二：利用鼠标实现交互式移动图形 .......................................... - 13 - 实验特色 (13)二、学习总结......................................................................................... - 13 -总述计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
计算机图形学课程报告
目录一、课程内容总结 (2)1.1 课程概述 (2)1.2 课程特点 (2)1.3 待解决问题 (3)二、新型存储设备文献综述 (3)2.1概述 (3)2.2 Eye-Fi (4)2.3 SDXC (5)2.4相变内存 (5)三、收获与体会 (6)3.1 与数学的联系 (6)3.2 收获 (6)四、参考文献 (7)一、课程内容总结1.1 课程概述《计算机图形学技术》是为计算机科学与技术专业本科生开设的专业任选课，旨在介绍计算机图形学的基本概念、理论、方法和系统。
它向我们讲授图形学的方法和在这一领域的最新成果，同时注重培养学生的动手能力。
“计算机图形学”是计算机科学的重要研究内容之一,它借助数字化手段合成与操作视觉内容,将信息直观地展现给用户,其应用范围覆盖军事仿真、航空航天、文化教育、城市管理、大众娱乐等诸多领域。
随着软硬件技术的不断发展,计算机图形处理能力大大提高,新技术、新方法不断涌现使得“计算机图形学”成为目前发展最为活跃的计算机技术之一。
因为本课程是一门实践性较强的技术基础课，其主要目的是使我们能获得在计算机图形生成与处理方面的基本理论和基本方法，培养学生能够应用计算机来解决在科学研究，工程设计与制造中有关图形处理的能力；在图形学理论与算法方面的科研能力；应用高级绘图软件及对其进行二次开发的能力，并具有开发大型通用或专用绘图软件的能力。
为后续的课程学习及毕业设计，以至于毕业后的工作打下坚实基础。
1.2 课程特点“计算机图形学”与其他计算机专业课程相比,具有一些特点,了解这些特点可以帮助我们更好地学好这门课。
广度大、深度深。
“计算机图形学”的分支多,内容范围广泛,并且大部分内容都有着从过去到现在大量经典、有代表性的方法、技术、算法。
我们以真实感光照计算方法为例,光照计算属于真实感绘制中的研究内容之一。
根据计算方法的不同,它又可分为光线跟踪方法、辐射度方法、辐射度预计算方法,随着显示硬件的发展,又出现了图象映射空间方法等。
计算机图形学总结_2
1.图形学简介1.1.解释计算机图形学中图形与图像两个概念的区别。
答: 图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图。
即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等；而图像是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际的画面产生的数字图像, 是由像素点阵构成的位图。
（百度知道）·从广义上说, 凡是能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。
它包括人年说观察到的自然界的景物, 用照相机等设别所获得的图片, 用绘图工具绘制的工程图, 各种人工美术绘画和用数学方法描述的图形等。
·图形学中的图形一般是指由点、线、面、体等几何要素(geometric attribute)和明暗、灰度（亮度）、色彩等视觉要素(visual attribute)构成的, 从现实世界中抽象出来的图或形。
图形强调所表达对象的点、线、面、结构等几何要素。
·而图像则只是指一个二维的像素集合, 至于这个集合所构成的图案的意义、几何元素等, 计算机并不知晓。
可以一条直线作比方来说明。
1.2.解释“计算机图形学”研究的主要内容。
答：是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
简单地说, 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。
（百度百科）·Modeling建模构建三维模型的场景·Rendering 绘制(渲染)渲染的三维模型, 计算每个像素的颜色。
颜色是有关照明, 环境, 对象材料等。
·Animation动画1.3.能列举计算机图形学的一些应用实例。
答: CAD工业制造仿真、电影特效合成、3D动画、3D游戏……2.Graphic Devices in Computer System2.1.了解图形输出设备中“阴极射线管(CRT)”的主要工作原理。
答: 显示屏、电子枪、和偏转控制装置三部分组成。
计算机图形学内容总结
1 ．计算机图形学及其相关概念2 ．学科发展历史3 ．计算机图形学的应用用户接口、计算机辅助设计与制造、娱乐、计算机辅助绘图、计算机辅助教学、科学计算可视化、计算机艺术4 ．计算机图形系统(硬件部分)计算机图形系统:计算机图形系统的五大功能：六种逻辑输入设备：CRT 基本部件：屏幕分辨率及光点的定义；帧缓冲区容量的计算6 ．图形工作站与虚拟现实系统1 ．图形软件类型通用编程软件包和专用应用软件包、通用图形软件包的功能：属性描述、几何变换、观察变换、交互输入、控制操作2．坐标表示建模坐标、世界坐标系、规范化坐标系和设备坐标系的定义和关系；3．图形标准ISO&ANSI 定义的图形标准：GKS、PHIGS、CGI、CGM 4．窗口系统1．用户接口的常用形式子程序库、专用语言、交互命令2．交互设备、交互任务和交互技术：基本的交互任务有哪些3．交互设备有六种；交互设备、交互任务和交互技术之间的关系；4．输入控制输入模式:请求模式、取样模式、事件模式5．如何构造一个交互系统用户接口设计的手段：显示屏幕的有效利用、反馈、一致性原则、减少记忆量、回退和出错处理、联机帮助、视觉效果设计、适应不同的用户；基本交互绘图技术：回显、约束、网格、引力域、橡皮筋技术、草拟技术、拖动、旋转、变形1 ．图形扫描转换的定义；2 ．直线的扫描转换：DDA 画线法、中点画线法、Bresenham画线法；3 ．圆的扫描转换：中点画圆法、Bresenham 画圆法；4 ．椭圆的扫描转换：中点画椭圆法;5 ．多边形的扫描转换与区域填充： (1) 扫描线填充算法:扫描线多边形填充算法；(2)递归填充:边界填充算法、泛填充算法； (4-连通/8—连通)6 ．2D 裁剪：(1)直线段：Cohen—Sutherland 算法、Liang-Barsky算法； (2)多边形:Sutherland-Hodgeman 多边形裁剪算法;7 ．字符的处理字库分为点阵式/矢量式线形处理、线宽处理、线帽：方帽、突方帽、圆帽8 ．属性处理9 ．反走样走样：用离散量表示连续量引起的失真常见的走样现象:(1)光栅图形产生的阶梯形边界;(2)图形细节失真；(3) 狭小图形的遗失与动态图形的闪烁：在动画序列中时隐时现,产生闪烁。
计算机图形学(1-3章讲义汇总整理)
图形显示系统是计算机图形处理系统中极其重要的部分。图形显示系统负责实时显示图 形处理的中间或最终结果，为用户提供可视的工作界面等。PC 机的图形显示系统逻辑上是 由监视器(Monitor，又称显示器)和显示卡(又称显示适配器)两大部分组成。目前显示器中主 要包括阴极射线管(CRT)，液晶显示器(LCD)和等离子显示器(PDP)。
图形输入板与坐标数字化仪
图形输入板与坐标数字化仪两者的工作原理与功能完全相同，它们都是将图形转变成计 算机能接收的数字量的专用设备。它们按工作原理的不同分为电磁式、超声波式、电位梯度 式、机械式等多种。数字化仪往往具在定位、拾取、选择的功能，其主要性能指标有分辨率、 精度和幅面。许多数字化仪提供多种压感。现在非常流行的汉字手写系统就是一种数字化仪。
光笔
光笔是一种手持检测光的装置，它直接在屏幕上操作，拾取位置。光笔原理简单，操作 直观，但荧光屏的分辨率、电子束扫描速度、荧光粉的特性、笔尖与荧光粉的距离和角度等 诸多因素都会影响光笔的分辨率与灵敏度。另外，光笔对于荧光屏上不发光的区域无法检测， 也不能用于液晶、等离子体等类型的显示器。
触摸屏
触摸屏利用手指等对屏幕的触摸位置进行定位。按工作原理可以分为：电阻式、电容式、 红外线式和声波表面波式。
计算机图形学的研究内容 计算机图形学的定义
计算机图形学是利用计算机来建立、处理、传输和存储从某个客观对象抽象得到的几何 和物理模型，并根据模型产生该对象图形输出的有关理论、方法和技术。1982 年，国际标 准化组织 ISO 将计算机图形学定义为：研究用计算机进行数据和图形之间相互转换的方法和 技术。
CRT 显示器
CRT 显示器由于分辨率和可靠性高、速度快、成本低等优点，多年来一直是图形显示系 统中最重要的设备。CRT 显示器的工作方式分为随机扫描和光栅扫描两种方式，目前以光栅 扫描方式为主，这是因为，虽然随机扫描图形显示器具有画线速度快、分辨率高等优点，但 难以生成具有多种灰度和颜色且色调能连续变化的图形，而光栅扫描图形显示器却可以生成 有高度真实感的图形，因而已成为 PC 机和 Macintosh 计算机以及各种工作站所使用的最重 要的信息显示设备。
计算机图形学概念总结
计算机图形学概念总结1. 计算机图形学研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。
研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门的显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。
3. 计算机图形学的应用计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）计算机辅助绘图计算机辅助教学（CAI）办公自动化和电子出版技术（Electronic Publication）计算机艺术在工业控制及交通方面的应用在医疗卫生方面的应用图形用户界面4.计算机图形系统：计算机硬件+图形输入输出设备+计算机系统软件+图形软件5. 图形系统的基本功能和计算机图形系统的结构图形系统的基本功能：6：典型的图形输入设备：鼠标器、操纵杆、跟踪球、空间球、数字化仪的触笔或手动光标，图形扫描仪数据手套。
7：逻辑输入设备：定位、比划、数值、字符串、选择、拾取设备8：输入模式：如何管理、控制多种输入设备进行工作。
常用的输入模式：请求（request）采样（sample）事件（event）组合形式9：图形显示设备：显示器、显示控制器（卡）10：阴极射线管CRT 从外形上看，CRT为：管颈部分、锥体部分、屏幕部分从结构上看，CRT为：电子枪、偏转系统、荧光屏余辉时间：从电子束停止轰击到发光亮度下降到初始值的1%所经历时间。
CRT图形显示器包括：随机扫描的图形显示器直视存储管图形显示器光栅扫描的图形显示器平板显示器包括：液晶显示器等离子体显示板薄片光电显示器发光二极管显示器 平板CRT 显示器 激光显示器. 分辨率光点一般是指电子束打在显示器的荧光屏上，显示器能够显示的最小的发光点。
象素点是指图形显示在屏幕上时候，按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。
１)屏幕分辨率，也称为光栅分辨率，它决定了显示系统最大可能的分辨率，任何显示控制器所提供的分辨率也不能超过这个物理分辨率。
屏幕分辨率=水平方向上的光点数*垂直方向上的光点数显示分辨率，是计算机显示控制器所能够提供的显示模式分辨率，实际应用中简称为显示模式存储分辨率是指帧缓冲区的大小，一般用缓冲区的字节数表示。
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计算机图形学报告前言计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
简单地说，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。
其从狭义上是来说是一种研究基于物理定律、经验方法以及认知原理，使用各种数学算法处理二维或三维图形数据，生成可视数据表现的科学。
广义上来看，计算机图形学不仅包含了从三维图形建模、绘制到动画的过程，同时也包括了对二维矢量图形以及图像视频融合处理的研究。
由于计算机图形学在许多领域的成功运用，特别是在迅猛发展的动漫产业中，带来了可观的经济效益。
另一方面，由于这些领域应用的推动，也给计算机图形学的发展提供了新的发展机遇与挑战。
计算机图形学的发展趋势包括以下几个方面：1、与图形硬件的发展紧密结合，突破实时高真实感、高分辨率渲染的技术难点；2、研究和谐自然的三维模型建模方法；3、利用日益增长的计算性能，实现具有高度物理真实的动态仿真；4、研究多种高精度数据获取与处理技术，增强图形技术的表现；5、计算机图形学与图像视频处理技术的结合；6、从追求绝对的真实感向追求与强调图形的表意性转变。
1、三维物体的表示计算机图形学的核心技术之一就是三维造型三维物体种类繁多、千变万化，如树、花、云、石、水、砖、木板、橡胶、纸、大理石、钢、玻璃、塑料和布等等。
因此，不存在描述具有上述各种不同物质所有特征的统一方法。
为了用计算机生成景物的真实感图形，就需要研究能精确描述物体特征的表示方法。
根据三维物体的特征，可将三维物体分为规则物体和非规则物体两类。
三维实体表示方法通常分为两大类：边界表示和空间分割表示，尽管并非所有的表示都能完全属于这两类范畴中的某一类。
边界表示（B-reps）用一组曲面来描述三维物体，这些曲面将物体分为内部和外部。
边界表示的典型例子是多边形平面片和样条曲面。
空间分割表示（Space-Partitioning）用来描述物体内部性质，将包含一物体的空间区域分割为一组小的、非重叠的、连续实体（通常是立方体）。
三维物体的一般空间分割描述是八叉树表示。
本章主要介绍三维物体的各种表示方法及其特点。
1.1 三维物体的数据结构给定五个点P1，P2，P3，P4，P5，由五条线段连接它们可以组成不同的物体：同样是五个点、用五条边连接，不同的连接方法可构成不同的物体。
惟一地表示一个物体，描述该物体的数据必须包含两类信息：（1）几何信息：描述物体的几何形状、空间位置关系；（2）拓扑信息：说明物体的构成规则。
把构成物体的几何、拓扑两类信息组合在描述物体的数据中，形成了不同的数据结构形式。
但不管形式如何，都必须满足一些基本的条件：1、能够描述物体的几何关系和拓扑关系；2、对物体的描述应该是完整的、惟一的；3、便于对数据进行各种处理，且能获得较快的速度；4、数据的冗余量要小。
5、三维物体的层次结构：1.2 多边形表面表示三维物体的最常用方法是使用一组包围物体内部的表面多边形。
大多数图形系统以一组表面多边形来存储物体的描述。
由于所有表面以线性方程加以描述，因此简化并加速了物体的表面绘制和显示。
故，多边形描述被称为“标准图形物体”。
多面体的多边形表示精确定义了物体的表面特征，但对其他物体，则通过多边形网格逼近表示。
通过沿多边形表面进行明暗处理消除或减少多边形棱边，以实现真实感绘制。
为了提高逼近精度，可通过将曲面分成更小的多边形面片加以改进。
本课程主要讲解了多边形表面法、平面方程法、多边形网络法。
1.3 二次曲面和超二次曲面二次曲面是一类常用的物体，由二次方程描述，包括球面、椭球面、环面、抛物面和双曲面。
二次曲面，尤其是球面和椭球面，是最基本的图形物体，经常作为图元包含在图形包中，由此可以构造更复杂的物体。
1.4 柔性物体有些物体不具有固定形状，当处于运动状态或接近其他物体时会变化其表面特征，如分子结构、水珠、带状物体、人类肌肉等。
这些物体具有“柔性”，称之为柔性物体(Blobby objects)，因为这些物体具有一定程度的流动性。
目前已开发了几种用分布函数来表示柔性物体的建模方法，其一是用Gauss 密度函数的组合来对物体建模，表面函数定义如下：其中， ， T 是某个特定临界值，参数 a k ，b k 用来调整单个柔性物体。
2、三维空间图形观察 由于屏幕和绘图机只能用二维空间来表示图形，因此要显示三维图形就必须用投影方法来降低其维数。
为了对三维物体做投影，首先要在三维空间中给定一投影平面和一投影中心，从投影中心发出的所有通过物体的射线与投影平面的交点的集合便形成了物体的投影。
当投影中心位于无限远时，从投影中心发出的通过物体的射线形成一族平行线，因此三维物体的投影变换分为两类：透视投影和平行投影。
2.1 三维观察步骤建立三维景象可以比喻为使用一种人造照相机的概念，我们能够移动照相机到任意位置，用我们希望的任意方法来定向它，而且可以用快门对三维物体获取二维图像的快照。
虽然人造照相机是一个有用的概念，但从产生一个图像来看，它比只按一下按钮要多点麻烦。
事实上，创建我们的“照片”需实现：确定投影类型；定义观察坐标系。
2.2 三维投影变换三维空间中的直线之投影仍是直线，因此只要找到直线段的端点的投影，再把两投影点连接起来，所得之直线即为原直线段的投影。
2.2.1 透视投影及其分类 透视投影变换由投影平面和投影中心所确定。
物体投影的大小和投影中心到物体的距离成反比。
任何一束不平行于投影平面的平行线，其透视投影后将会聚到一点，该点称之为灭点(Vanishing Point)。
在三维空间中平行线只会在无穷远点处相交所以灭点也可看作是无穷远点的透视投影。
在所有灭点中，平行于三个坐标轴之一的直线束的灭点称为主灭点 (Principal Vanishing Point)，主灭点最多有三个。
按主灭点数目的多少，透视投影分为一点透视、两点透视和三点透视。
0)(2=-=∑-T e b z y x f kr a k k k ，，222k k k k z y x r++=2.2.2 透视投影的确定2.2.3 平行投影及其分类平行投影由通过物体上各点的与投影方向平行的一束平行线（投影线）和投影平面的交点来实现。
如果投影方向和投影平面垂直，则该平行投影称为正平行投影；否则称为斜平行投影。
2.3 三维观察流程变换的分类：模型变换；图象变换；视见变换。
三维图形的显示流程如下图所示：2.4 三维图形裁剪三维图形的裁剪指的是相对于三维观察体的裁剪。
由于三维观察体的大小和形状与生成显示的投影类型密切相关，不同类型的投影确定了不同形状和大小的观察体，这将使三维图形的裁剪较之二维图形的裁剪更加复杂费时。
为了简化三维裁剪，我们引入规范化观察体。
三维的规范化观察体分为两种，对于平行投影，规范化观察体为一单位立方体，由： 1 ,0 ,1 ,0 ,1 ,0======z z y y x x 六个平面围成。
透视投影时，其规范化观察体由平面：1 , , ,min ==±=±=z z z z y z x 所围成。
3、光照明模型原理 光照明模型是生成真实感图形的基础。
简言之，光照明模型即根据光学物理的有关定律，计算景物表面上任一点投向观察者眼中的光亮度的大小和色彩组成的公式。
对于在光栅图形设备上显示的真实感图形，我们需要依据光照明模型计算每一像素上可见的景物表面投向观察者的光亮度。
光照明模型分为局部光照明模型和整体光照明模型。
本章主要介绍基本光照模型3.1 光源属性和物体表面属性 光源的属性包括它向四周所辐射光的光谱分布、空间光亮度分布，以及光源的几何形状。
光源有四类：点光源、线光源、面光源和体光源。
物体表面属性包括表面的材质和形状。
物体表面的材质类型决定了反射光线的强弱。
表面光滑的材质将反射较多的入射光，而较暗的表面则吸收较多的入射光。
对一个透明的表面，一部分入射光会被反射，而另一部分被折射。
粗糙的物体表面往往将反射光向各个方向散射，这种光线的散射现象称为漫反射。
非常粗糙的材质表面主要产生漫反射，因而从各个视角观察到的光亮度是几乎相同的。
3.2 简单的局部光照明模型3.3 整体光照明模型一个完整的光照明模型应该包括八个分量：由光源和环境引起的漫反射分量、镜面反射分量、规则透射分量和漫透射分量。
前面我们介绍的几个光照明模型仅考虑了由光源引起的漫反射分量和镜面反射分量，而环镜反射分量则简单地用一常数代替。
在图形学中，这类光照明模型称为局部光照明模型。
反之，能同时模拟光源和环境照明效果的光照明模型称作整体光照明模型。
整体光照明模型的典型代表是Whitted 模型和Hall模型。
且通过该两种模型进行试验得出的试验结果表明，Hall 模型不仅能反映物体表面的反射特性，而且能较精确地反映物体表面的透射性。
与 Whitted 模型相比，该模型能生成更为逼真的光照效果。
4、简单面绘制用计算机生成连续色调的真实感图形必须完成四个基本任务：场景造型，取景变换和场景变换，隐藏面消除，计算场景中可见面的颜色。
本章就基于局部光照明模型的一些画面绘制算法进行讨论，包括隐藏面消除算法、明暗处理方法、阴影生成技术等。
隐藏线隐藏面的消除是计算机图形学中的一个基本问题，所涉及的对象是一个三维图形，而消隐后的图形要在二维空间中表现出来。
因此，消隐后显示的图形和三维空间到二维空间的投影方式有关。
给定一个三维物体及由投影类型、投影平面等因素所规定的观察规范以后，我们希望对于投影中心（透视投影）或投影方向（平行投影）来说，物体的哪些边和哪些面是可见的，以便只显示那些可见的边和面。
虽然这种基本思想的提出十分简单，但其实现却需要耗费大量的时间，因而出现了许多经过精心设计的算法。
消隐方法根据其处理时是直接对物体定义进行处理还是处理它们的投影图象,可分为物空间消隐方法和像空间消隐方法。
4.1 多面体的隐藏线消除多面体是最简单的三维物体，有关多面体的隐藏线消除之研究也进行的最早、研究的最彻底。
设有多个互不相交的多面体构成一场景，对该场景的消隐和其表示方式有关。
讨论多面体的隐藏线消除，总是假定它们用线框表示。
在这种方式下，多面体用棱边来表示，那些隐藏线就是一些不可见的棱边或棱边的一部分。
若能把每条棱边的可见和不可见的分界点找到，消隐问题就迎刃而解了。
这些分界点都是多面体的各棱边在oxy 平面上投影的交点上图所示的多面体共有15 条边，若不记棱边端点处的交点，其在oxy 平面上的投影间的交点仅有5 个。
采用一些处理技术后，可使交点减少到两个。
这说明有许多棱边在oxy 平面上的投影相互间并不相交，且即使相交，也不一定为有效交点。