计算机图形学开题报告
计算机图形学报告华北电力大学

课程设计(综合实验)报告( 2015 -- 2016 年度第一学期)名称:计算机图形学题目:课内综合实验院系:计算机系班级:计科1203班学号:学生姓名:指导教师:姜丽梅实验学时:成绩:日期:2015年5月6日一、实验目的与要求1.掌握计算机图形学及交互式计算机图形学的定义,了解OpenGL的功能及工作流程,掌握基于OpenGL Glut库的程序框架。
2.掌握基本的二维线画图元的绘制算法及属性,掌握OpenGL基本图元的绘制。
3.理解二维、三维图形的绘制流程,掌握二维图形和三维图形的图形变换。
4.了解形体的真实感表示的内容,包括消隐技术、简单光照明模型、多边形的明暗绘制技术以及纹理映射技术。
5.要求使用OpenGL及GLUT库在Visual C++环境下编写图形绘制程序实现基本图元绘制。
6.要求对绘制的简单场景综合利用几何变换或gluLookAt函数实现交互式三维观察程序。
二、实验内容1、OpenGL基本图元绘制实验在两个具有不同属性的窗口中分别显示一个旋转的矩形来演示单缓存和双缓存,在旋转过程中不断改变图形的颜色,利用鼠标或菜单可终止/启动图形旋转。
明确程序包括哪些函数,各个函数的功能以及整个流程,从而为进一步做综合性的图形绘制实验奠定基础。
依赖项关系图可以清楚地表达出各函数之间的关系,如下:实验方法与步骤:1、正确配置相关文件;C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include\GLC:\WINDOWS\system32C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Lib2、编辑源程序并进行调试;3、进行运行测试,并结合情况进行调整;通过改变各个函数参数值,观察图形变化,说明产生相应结果的原因,从而进一步了解函数的作用。
4、对运行结果进行保存。
实验代码:#include <stdlib.h>#include <gl/glut.h>#include < stdio.h >#include <math.h>#define DEG_TO_RAD 0.017453static GLfloat theta = 0.0;GLfloat r = 0.0; //设置矩形的初始颜色GLfloat g = 0.0;GLfloat b = 0.0;int singleb,doubleb;void display(void){ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清除颜色的缓冲,颜色渐变r = r - 0.0002;g = g + 0.0002;b = b + 0.0001;if(r < 0.0001){ r = 1.0;g = 0.0;b = 0.0;}glBegin(GL_POLYGON);glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*theta), sin(DEG_TO_RAD*theta));glColor3f(r, 0,0);glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+90)), sin(DEG_TO_RAD*(theta+90)));glColor3f(0, 0,b);glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+180)), sin(DEG_TO_RAD*(theta+180)));glColor3f(0, g,0);glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+270)), sin(DEG_TO_RAD*(theta+270)));glColor3f(r, g,b);glEnd();glutSwapBuffers();}void spinDisplay (void) //转动弧度设置{theta = theta +0.09;if (theta > 360.0)theta = theta - 360.0;glutSetWindow(singleb);glutPostWindowRedisplay(singleb);glutSetWindow(doubleb);glutPostWindowRedisplay(doubleb);}void spinDisplay1(void){glutPostRedisplay();}void myReshape(int w, int h){glViewport(0, 0, w, h); //指定平面上一个矩形裁剪区域,glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();if (w <= h)gluOrtho2D(-1.,1.,-1.*(GLfloat)h/(GLfloat)w,1.*(GLfloat)h/(GLfloat)w);elsegluOrtho2D(-1.*(GLfloat)w/(GLfloat)h, 1.*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1., 1.); }void mouse(int button,int state,int x,int y) //鼠标定义{ switch(button){case GLUT_LEFT_BUTTON:if(state == GLUT_DOWN ){ glutIdleFunc(spinDisplay1);}break;case GLUT_RIGHT_BUTTON:if(state == GLUT_DOWN)glutIdleFunc(spinDisplay);break;default:}}void main(int argc, char** argv) //主函数{glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(100, 100);glutInitWindowSize(500, 500);singleb=glutCreateWindow("spinning square");glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);glutDisplayFunc(display);glutReshapeFunc(myReshape);glutIdleFunc(spinDisplay);glutMouseFunc(mouse);glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(600, 100);glutInitWindowSize(500, 500);doubleb=glutCreateWindow("spinning square");glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);glutDisplayFunc(display);glutReshapeFunc(myReshape);glutIdleFunc(spinDisplay);glutMouseFunc(mouse);glutMainLoop();}2、OpenGL三维观察综合实验对于绘制的立方体(也可以自己拟定)通过键盘移动视点,利用鼠标或键盘控制立方体的旋转方向,从不同角度观察各面颜色不同的立方体,通过本实验加深理解计算机图形学中的三维图形绘制流程的工作原理和OpenGL三维观察流程及相应的函数实现。
基于OpenGL技术的三维几何画板设计与开发的开题报告

基于OpenGL技术的三维几何画板设计与开发的开题报告一、研究的目的和意义随着计算机图形学的发展,越来越多的三维几何模型被应用于工程、设计、游戏等领域。
基于OpenGL技术的三维几何画板可以帮助用户进行三维几何模型的创建、编辑、展示等操作,从而提高工作效率和效果。
本论文旨在探讨如何使用OpenGL开发一款三维几何画板,并通过实现实际功能验证其可行性。
二、研究内容和方法1. 研究内容(1)OpenGL基础知识:学习OpenGL的绘制和渲染原理,包括视角投影、光照、阴影、纹理等。
(2)三维几何处理:学习三维几何基础知识和常用算法,包括坐标系转换、对象变换、世界坐标系、局部坐标系、剖分、压缩等。
(3)软件设计与开发:使用Visual Studio等开发工具进行软件开发,采用C++编程语言,设计数据结构和算法实现绘图板的基本功能,如几何体的创建、编辑、删除、旋转、缩放、平移等。
2. 研究方法(1)文献调研:调研现有的三维几何画板技术和设计理念,总结优缺点,为开发提供理论依据和经验指导。
(2)设计与开发:按照需求分析的结果设计和实现三维几何画板的基本功能模块和算法模块,采用模块化编程,不断地进行调试、测试和优化,保证软件的可靠性和稳定性。
(3)实验与评估:利用多种测试用例对开发的三维几何画板进行评估,并通过用户调查和反馈分析软件的可用性、易用性和可扩展性。
三、预计的研究成果和创新性预计研究完成一个基于OpenGL技术的三维几何画板,实现几何体的创建、编辑、删除、旋转、缩放、平移等功能,为用户提供高效、便捷的三维几何模型设计工具。
该软件具有如下创新性:(1)优化图形绘制效率,提高绘图板的运行速度和稳定性。
(2)实现真实的阴影和光照效果,增强几何模型的立体感。
(3)支持多种几何模型的导入和导出,满足用户需求。
四、论文的进度安排1. 第一周:进行调研,并写出开题报告。
2. 第二周:熟悉OpenGL基础知识,并进行实验验证。
基于可编程GPU的体绘制技术的开题报告

基于可编程GPU的体绘制技术的开题报告一、选题背景随着科技的发展,计算机图形学技术已经应用到了许多领域中,其中体绘制技术也是其中之一。
体绘制技术可以将三维体数据转化为可视化的图像,在医学、工程等领域有着广泛的应用。
然而,由于传统的CPU处理速度较慢,不能很好地满足实际需要,因此开发一种基于GPU的可编程体绘制技术成为了研究的热点。
本文将研究基于可编程GPU的体绘制技术,并探讨其在实际应用中的优势和局限性。
二、研究内容1. GPU基础知识本文将从基本GPU结构和原理入手,介绍GPU的发展历程、其特点与优势,以及在计算机图形学领域中的应用。
2. 体绘制技术本文将针对三维体数据的特点,介绍传统的体绘制方法,包括直接体绘制、隐式体绘制和表面提取等技术,并详细探讨体绘制技术的原理。
3. 基于可编程GPU的体绘制技术本文将重点研究基于可编程GPU的体绘制技术,介绍当前最先进的方法,使用CUDA和OpenGL等工具进行开发和实现。
同时,本文将分析可编程GPU技术在体绘制中所带来的优势和局限性。
4. 实验分析本文将开展一系列实验,分别利用常用的三维体数据集,对比传统的CPU体绘制方法和基于GPU的方法,分析两种方法的效率和性能,并给出合理的调优策略。
三、研究意义本文利用可编程GPU技术的特点和优势,结合体绘制技术的原理,研究出了一种基于可编程GPU的体绘制技术。
相比传统的CPU体绘制方法,该技术具有更高的绘制速度和更好的绘制效果,可以更好地满足现代医学、工程等科学领域的需求,使得体绘制技术成为了更加高效和可靠的可视化方式。
四、研究计划1. 第一周 - 第二周:了解GPU基本知识,阅读相关论文,研究现有的体绘制技术。
2. 第三周 - 第四周:研究可编程GPU技术,了解主流的GPU开发工具和技术,并尝试开发简单的GPU程序。
3. 第五周 - 第六周:学习基于可编程GPU的体绘制技术,并理解其实现原理。
4. 第七周 - 第八周:尝试使用CUDA和OpenGL等工具开发基于可编程GPU的体绘制程序。
计算机图形学报告

计算机图形学总结报告学院:计算机与通信工程学院班级:计算机12-01学号:姓名:指导教师:计算机图形学总结报告一:课程总结通过一个学期的学习,了解了什么是计算机图形学、什么是图形API、为什么需要计算机图形学以及计算机图形学在各个领域的应用。
在学习过程中我们也通过实验课真正的了解和尝试的制作某些比较简单的图形学案例,比如一些基本的画笔与画刷、用鼠标交互式画图的算法、菜单编辑、一些基本的图形算法等等,其中我还以金刚石图案算法作为了我的特色程序设计。
计算机图形学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,研究的是应用计算机产生图像的所有工作,不管图像是静态的还是动态的,可交互的还是固定的,等等。
图形API是允许程序员开发包含交互式计算机图形操作的应用而不需要关注图形操作细节或任务系统细节的工具集。
计算机图形学有着广泛的应用领域,包括物理、航天、电影、电视、游戏、艺术、广告、通信、天气预报等几乎所有领域都用到了计算机图形学的知识,这些领域通过计算机图形学将几何模型生成图像,将问题可视化从而为各领域更好的服务。
计算机图形学利用计算机产生让人赏心悦目的视觉效果,必须建立描述图形的几何模型还有光照模型,再加上视角、颜色、纹理等属性,再经过模型变换、视图变换、投影操作等,通过这些步骤从而实现一个完整的OpenGL程序效果。
OpenGL是一个开放的三维图形软件包,它独立于窗口系统和操作系统,以它为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植。
计算机图形学通过应用OpenGL的功能,使得生成的图形效果具有高度真实感。
学习计算机图形学的重点是掌握OpenGL在图形学程序中的使用方法。
21世纪是信息的时代,在日新月异的科技更新中相信计算机会发挥越来越重要的作用,计算机图形学也会在更多的领域所应用,虽然我国在这方面还比较薄弱,但相信会有越来越好的时候的。
二:特色程序设计——金刚石图案算法(一):知识要点●在Visual C++ 6.0环境下创建MFC AppWizard(exe)。
计算机科学技术毕业设计开题报告

计算机科学技术毕业设计开题报告我是XXX,计算机科学与技术专业的本科生,现在提交我的毕业设计开题报告,希望得到您的指导和支持。
一、选题背景随着信息技术的飞速发展,计算机科学与技术已经成为了一个不可或缺的领域。
作为一名计算机科学与技术专业的学生,我深深理解到了这一点。
因此,在毕业设计选题时,我选择了“基于深度学习的图像识别技术”的研究。
二、选题意义图像识别技术已经成为了一项非常重要的技术,它广泛应用于人脸识别、图像搜索、自动驾驶等领域。
而深度学习技术则是目前最为先进的图像识别技术之一。
因此,本次毕业设计的意义在于探究基于深度学习的图像识别技术,并在此基础上研发出一款高效、准确的图像识别系统。
三、研究内容和方法本次毕业设计将采用卷积神经网络(CNN)作为主要的深度学习技术,并以MNIST手写数字数据集为实验样本。
具体研究内容包括:1. CNN的原理及应用2. 图像预处理技术3. CNN的模型结构设计4. CNN的训练与优化技术5. 实现基于CNN的手写数字识别系统四、预期成果本次毕业设计的预期成果包括:1. 一个高效、准确的基于CNN的手写数字识别系统2. 一篇毕业论文,包括图像识别技术的研究、实验设计及结果分析等内容五、可行性分析本次毕业设计的可行性分析如下:1. 数据采集方面,MNIST手写数字数据集已经广泛应用于图像识别领域,因此数据的可获得性和可信度得到了保障。
2. 研究方法方面,CNN在图像识别中具有较高的准确率和鲁棒性,因此选用CNN作为主要研究方法较为可行。
3. 技术实现方面,三年的计算机科学与技术专业学习经历使我具备设计和实现基于CNN的图像识别系统的能力。
六、时间安排本次毕业设计时间安排如下:1. 2022年3月:提交毕业设计开题报告2. 2022年4月-6月:深入研究CNN技术,设计系统框架3. 2022年7月-8月:数据采集和预处理4. 2022年9月-12月:CNN模型的设计、训练和优化5. 2023年1月-2月:系统性能测试和优化6. 2023年3月:撰写毕业论文七、参考文献1. Lecun Y, Bottou L, Bengio Y, et al. Gradient-based learning applied to document recognition[J]. Proceedings of the IEEE, 1998, 86(11): 2278-2324.2. Simard P Y, Steinkraus D, Platt J C. Best Practices for Convolutional Neural Networks Applied to Visual Document Analysis[J]. Proceedings of the Seventh International Conference on Document Analysis and Recognition, 2003.3. Krizhevsky A, Sutskever I, Hinton G E. Imagenet classification with deep convolutional neural networks[J]. Advances in neural information processing systems, 2012, 25(2): 1097-1105.以上是本次毕业设计的开题报告,请评委老师批准。
【毕业设计】开题报告(绘图软件的设计)

开题报告书
题目
绘图软件பைடு நூலகம்设计
学院
专业
计算机科学与技术
姓名
学号
指导教师
年月
课题来源
随着多媒体技术的普及和发展,绘图软件在生活工作中的使用越来越频繁。现在各类绘图软件数不胜数,但大多要么功能太简单,不能满足画图需要,要么设计太复杂,功能累赘,缺乏易用性。Windows自带的画图软件(开始—附件—画图),是一款简单,易用的画图软件,能满足一些画点、画线、画矩形、画圆等的简单功能。在此,参照Windows自带的画图软件,设计一个满足大部分用户需求,简单易用的画图软件。
指导教师意见
指导教师(签名):年月日
系意见
系主任(签名):年月日
科学依据
(1)国内外研究概况及其发展趋势
计算机图形技术是随着计算机技术在图形处理领域中的应用而发展起来的一门新技术,是伴随着电子计算机及其外围设备的发展而产生的,现已成为计算机应用科学中的一个重要分支,在许多行业中起着越来越大的作用。计算机的运算能力的提高,图形处理速度的加快,使得图形学的各个研究方向得到充分发展,大量价格低、简单易用的图形应用程序促使具有图形处理功能的计算机进入家庭。图形学已广泛应用于计算机辅助设计与制造、计算机动画、科学计算可视化、虚拟现实、影视娱乐等各个领域。这必然促使计算机专业人员、广大非计算机专业的应用人员,从计算机图形学的理论高度和计算机绘图的实用角度来研究和开发计算机图形的生成技术及软件。
(1)基本实现windows系统画图软件的所有功能。
(2)可以为左右键分别指定颜色,同时使用两种颜色画图。
(3)具有基本的图形绘制功能,例如:矩形、圆形、点、线等。
(4)可添加坐标轴及刻度,可以绘制简单贝塞尔曲线,可控制各图形的精准位置和尺寸。
计算机图形学实验开题报告

课题:三维水晶模型软流水线演示(开题报告)
小组成员:
杨秀隆23020092204185
魏陈强23020092204168
实验背景:
计算机图形学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。
计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。
为此,必须建立图形所描述的场景的几何表示,再用某种光照模型,计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。
实验思路和预期功能:
应用本学期学到的图形学方面的知识,构造出一个简单的3D水晶模型,其中性质、材质、颜色等属性可以自定义,模型包括线框模、单点双点光强插值模型、真实感光照模型等。
软流水线示意图如下:
未消隐水晶消隐水晶线多光源真实感功能包括如下几点:
(1)通过菜单控制显示未消隐水晶线框透视模型、消隐水晶线框透视模型、多光源真实感水晶模型。
(2)通过菜单控制播放水晶旋转动画。
(3)使用键盘方向键旋转水晶。
(4)使用鼠标滚轮放大或者缩小水晶。
计算机图形学教学实验辅助系统的设计与实现的开题报告

计算机图形学教学实验辅助系统的设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着计算机图形学的快速发展,成为了计算机科学中的一个重要分支,应用范围异常广泛,比如计算机游戏、动画制作、虚拟现实等等。
因此,计算机图形学教学也越来越具有重要意义。
但是,传统的图形学教学方式存在一些问题,如课堂时间不够充分、学生缺乏实践机会、缺少系统性的教学资料等等。
为了解决这些问题,实现更加高效、全面的计算机图形学教学,需要设计一套计算机图形学教学实验辅助系统。
二、研究内容本课题旨在设计并实现一套计算机图形学教学实验辅助系统,主要包括以下内容:1. 系统架构设计:根据计算机图形学的教学内容,设计系统结构,包括前端数据展示、后端数据处理和存储。
2. 实验模块设计:根据计算机图形学的教学计划,设计对应的实验模块,如光线跟踪、三维建模、动画制作等等。
3. 实验数据处理:实验数据的预处理和后处理,在进行实验时,需要对数据进行一些预处理,比如图像处理、数据传输等,实验完成后,还需要进行数据存储、处理、分析等。
4. 实时性保障:实验过程需要保证实时性,避免实验时间过长或者实验结果出现延迟,影响用户使用体验。
5. 用户界面设计:设计直观友好的用户界面,提高用户使用体验。
三、预期目标和成果本课题的预期目标是:1. 实现一套基于Web端的计算机图形学教学实验辅助系统,该系统可以满足计算机图形学教学的需求,提供具有多样性的实验模块,方便用户进行实验。
2. 设计对应的实验数据处理功能,能够对实验数据进行预处理和后处理,保存实验结果。
3. 实验过程中保证实时性,保证实验流畅进行。
4. 设计直观友好的用户界面,提升用户使用体验。
通过本课题的研究,可以为计算机图形学的教学提供一种新的解决方案,提高教学效率和教学质量,同时也有助于促进计算机图形学的研究与发展。
四、研究方法和技术路线本课题主要采用如下研究方法和技术路线:1. 需求分析和系统设计:通过对计算机图形学教学实验的需求分析,根据用户需求设计系统结构和实验模块。
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计算机图形学开题报告
题目:
学院:系
专业:
班级:
学号:
姓名:
指导教师:
填表日期:年月日
一、计算机图形学的国际标准化组织(ISO)定义:
计算机图形学(Computer Graphics,简称CG)是研究通过计算机将数据转换为图形,并在专门显示设备上显示原理、方法和技术的学科。
它是建立在传统的图学理论、应用数学和计算机科学基础上的一门边缘学
科。
二、研究内容:
计算机图形学的核心技术是如何建立所处理对象的模型并生成该对象的图形。
计算机图形学的研究内容包括图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实、几何模型构造技术、图形生成技术、动画技术、人机交互及用户的接口技术、图形输出设备与输出技术、图形与图形软件包的研究开发、图形操作与处理方法以及图形信息的存贮、检索与交换技术等等,其所涉及的范围非常广泛。
三、历史:
1950年,美国麻省理工学院(MIT)林肯实验室主持研制的SAGE空中警戒雷达系统,成功地把雷达波形转换成图形在显示器上显示出来。
这个系统可以说是交互式计算机图形系统的雏形,它预示着交互式图形生成技术的诞生。
1962年,美国麻省理工学院的Iven Sutherland发表了题目为“Sketchpad:一个人机通信的图形系统”的博士论文,在论文中他首次使用了“计算机图形学”(Computer Graphics)这个术语,它标志着计算机图形学的正式诞生,从而确立了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的地位。
与此同时,在计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)中,一些相关的科研项目、商品化产品纷纷出现。
但是,由于图形硬件设备非常昂贵,并且基于图形技术的应用相对较少,所以直到80年代初,图形学仍然是一个较小的专业化学科。
随后,由于大规模集成电路技术的快速发展,计算机硬件性能不断提高,体积缩小,价格降低,特别是廉价的图形输入输出设备和大容量存储介质的出现,使得以小型机、微机、图形工作站为基础的图形系统进入市场并成为主流,如IBM-PC、苹果机等微机和Apollo、Sun等工作站。
80年代,计算机图形软件功能开始部分地由硬件实现,尤其是微机的大面积推广,进一步拓宽了图形学的研究和应用,三维计算机图形学的国际标准PHIGS和GKS-3D的颁布,为研制通用的图形系统提供了良好的基础。
此时是计算机图形系统迅速推广应用的年代。
90年代,作为计算机图形系统的一个重要组成部分——图形显示器,随着计算机图形学的确立和发展也经历了从矢量显示器、存储管显示器到光栅显示器的发展过程。
图形输入设备也在发展,出现了:拇指轮、操作杆、跟踪球、光笔、鼠标、触摸屏、数据手套、数字化仪、扫描仪等输入设备。
和图形硬件一样,图形软件也得到很大的发展,各种图形算法、图形标准、图形数据结构等逐渐成熟并投入使用,使计算机图形学成为一门成熟的学科。
四、应用:
1、图形用户界面
2、计算机铺助设计与制造——工业领域
1)CAD/CAM是CG在工业界最广泛、最活跃的应用领域
2)飞机、汽车、船舶、机电、轻工、服装的外形设计
3)集成电路、印刷电路板的设计
4)建筑设计
5)基于工程图纸的三维形体重建
如,在飞机工业中,美国波音飞机公司已用有关的CAD系统实现波音777大型客机的整体设计和模拟,其中包括飞机外型、内部零部件的安装和检验。
使其设计制造成本下降30%以上。
3、计算机动画——商业领域
1)广告设计
2)电脑游戏
3)影视特技
4)卡通动画片
4、影视制作
注:计算机动画技术被广泛用于电影电视中的特技镜头的制作,产生以假乱真而又惊险的特技效果,如模拟大楼被炸、桥梁坍塌等。
如,影片《珍珠港》剧照中由电脑制作出的灾难景象。
5、计算机艺术——艺术领域
1)计算机平面绘画艺术
2)计算机绘画(Computer Painting)
3)计算机平面合成艺术
4)计算机数字图像合成艺术(Computer Image Editing and Montage Art)
5)近期广泛应用于手绘动画和漫画创作
6)广泛应用于影视后期和多媒体创作
注:“计算机艺术是科学与艺术相结合的一门新兴的交叉学科,是计算机应用的一个崭新、富有时代气息的领域。
6、非真实感绘制
7、过程控制
1)石油化工、金属冶炼、电网控制
2)机场、铁路的调度
8、系统环境模拟
1)飞行模拟舱
如,用光栅扫描器产生驾驶员在驾驶舱中预期所能看到的景象,对飞行员进行单飞前的地面训练和飞机格斗训练等。
9、事务和商务数据的图形显示
1)绘制表示经济信息的各类二、三维统计管理图表
2)信息可视化:信息流量,商业统计数据,股市行情
10、地形地貌和自然资源的图形显示
1)地理信息系统(GIS)
2)数字地球,地形数据作为载体,(70%)全球信息化.
3)军事,政府决策,旅游,资源调查
4)地理图、地形图、矿藏分布图、气象气流图、植物分布图
11、科学计算的可视化
如,可应用于气象预报、(CT)医学图象重建、流场、湍流、激波、石油地质勘探、环境保护、核爆炸模拟、计算流体力学、天体物理、分子生物学、有限元分析等许多领域。
12、元分析虚拟手术仿真
如,将医用CT扫描的数据转化为三维图象,并通过一定的技术生成在人体内漫游的图象,使得医生能够看到并准确地判别病人的体内的患处,然后通过碰撞检测一类的技术实现手术效果的反馈,帮助医生成功完成手术。
13、多媒体应用
1)CAI,教学娱乐
2)在计算机控制下,对多种媒体信息进行生成、操作、表现、存储、通信
3)计算机处理的常见媒体:文本、图形、图像、语音、音频、视频、动画
五、发展现状、当前热点:
计算机图形学经过将近40年的发展,已进入了较为成熟的发展期。
目前,其主要应用领域包括计算机辅助设计与加工,影视动漫,军事仿真,医学图像处理,气象、地质、财经和电磁等的科学可视化等。
由于计算机图形学在这些领域的成功运用,特别是在迅猛发展的动漫产业中,带来了可观的经济效益。
动漫产业是目前各国优先发展的绿色产业,具有高科技、高投入与高产出等特点。
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。
近10年来,基于GPU的图形硬件技术得以发展迅速,已经能在一个GPU芯片上采用64nm工艺集成上千个采用SIMD(单指令多数据流)架构的通用计算核心。
而2009年底,主流图形硬件商nVidia和AMD以及Intel还会推出基于MIMD(多指令多数据流)计算核心的GPU芯片用于图形加速绘制,以支持DirectX 11以及OpenGL 3.0图形标准。
最新的图形学研究,采用GPU技术可以充分利用计算指令和数据的并行性,已可在单个工作站上实现百倍于基于CPU方法的渲染速度。
还有交互式计算机图形学有了引人瞩目的发展,它已经广泛应用于计算机铺助设计、电视广告、动画和仿真、科学计算、事务管理等许多领域并发挥重要作用。
六、发展趋势:
从计算机图形学目前学科发展来看,有以下几个发展趋:第一,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;第二,研究和谐自然的三维模型建模方法;第三,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;第四,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;第五,计算机图形学与图像视频处理技术的结合;第六,从追求绝对的真实感向追求与强调图形的表意性转变。
参考文献。