真实感图形的绘制
第1章 绪论
室博士论文——sketchpad：ManMachine Graphical Communication System) 1964年：IBM2250显示器——第一代刷新式随机扫 描图形终端； 1970年——至今：光栅图形显示器的诞生。
2. 交互式绘图
(Interactive Draft)
3. 计算机辅助设计/制造
(CAD/M,Computer Aided Design/Manufacturing)
4. 艺术与娱乐
(Art & Amusement)
5. 模拟与仿真
(Emulation & Simulation)
6. 计算机辅助教学
研究的对象是图形。
3. 图形的定义
从客观世界中抽象出来的带有颜色 和形状信息的图和形。
1.1 计算机图形学的概念及研究内容
4. 图形分类
1）线条式——用线段来表现图形。适合于 反映客观实体的内部结构，因而适合表示各类 如工程技术中的结构图。如，机械零件结构图、 地形图、土木设计中的房屋结构图、平面图布 置图和剖面图。
1.2 计算机图形学的发展
2)输入设备： 光笔、鼠标、操纵杆、跟踪球、输入板、坐标数字化 仪、触摸屏。
1.2 计算机图形学的发展
2. 软件的发展
1）计算机图形学软件种类(3类) （1类）——用现有的高级程序设计语言写成的 软件包。
用户使用时按照相应计算机语言的规定调 用所需要的子程序生成各种图形。较为广泛使 用的图形标准化程序包：GKS、PHIGS、GL。 便于移植但执、行速度效率较低。
1.1 计算机图形学的概念及研究内容
图像处理——则是用摄像或扫描仪等观测手段将客 观世界中原来存在的景物摄制成数字化图像，对图 像进行分析和处理，理解图像的内涵，进而从图像 中提取所关注的景物的二维和三维信息。如：卫星 遥感中的资源探测、气象预报中的云图和海图处理、 人体的CT扫描、工业中的射线探伤、进项图谱分析 等。
CAD绘制平面和立体图形的技巧与方法
CAD绘制平面和立体图形的技巧与方法CAD（计算机辅助设计）软件是一种广泛应用于工程绘图和设计领域的工具。
它提供了一种高效、精确且可重复的绘图方法，使得绘制平面和立体图形变得更加简单和便捷。
在本篇教程中，我们将分享一些CAD绘制平面和立体图形的技巧和方法，希望能帮助读者更好地运用CAD软件。
1. 绘制平面图形：首先，打开CAD软件并创建一个新的绘图文件。
选择绘图工具栏中的“线段”工具，使用鼠标依次点击平面图形的各个角点，形成需要绘制的图形。
可以使用“放大”、“缩小”等功能来调整视图，确保绘制的图形完整可见。
2. 编辑和修改平面图形：若需要编辑和修改已绘制的平面图形，可以使用CAD软件提供的“编辑”功能。
选择需要编辑的图形，然后点击“编辑”工具栏中的相应图标，如直线、圆等，进行添加、删除或调整操作。
还可以使用“修剪”、“延伸”等工具来进一步修改图形。
3. 绘制立体图形：对于立体图形的绘制，可以使用CAD软件中的“三维建模”工具。
首先，在平面图形上选择合适的基准点，然后使用“拉伸”、“挤出”等功能将平面图形扩展为立体形状。
可以根据需要调整立体图形的高度、宽度等参数，以得到所需的立体效果。
4. 查看和调整立体图形：CAD软件提供了多种视图选项，用于查看和调整立体图形。
可以使用“前视图”、“后视图”等选项来切换不同的视图角度，更好地观察立体图形的细节。
同时，还可以使用“旋转”、“缩放”等功能对立体图形进行调整，以达到更好的可视化效果。
5. 添加材质和光影效果：为了使立体图形更具真实感，可以在CAD软件中添加材质和光影效果。
选择立体图形，点击“材质”工具栏中的相应选项，如金属、木材等，将其应用于图形表面。
此外，还可以调整光照的亮度、方向等参数，以实现更真实的光影效果。
6. 导出和分享图形：完成绘制和编辑后，可以将图形导出为常见的图像格式，如JPEG、PNG等，以便在其他应用程序中使用。
在CAD软件中，选择“文件”菜单下的“导出”选项，选择合适的格式和保存路径，即可将图形导出并进行分享或打印。
基于OpenGL的STL文件三维模型真实感图形可视化研究
范 、对三维实 体描述的解 释唯一 ，目前已成为 Ｃ Ｄ Ａ ／ Ｃ ＡＭ／ Ａ Ｃ Ｅ系统 接 口的工业 标 准之 一 。因而 Ｓ Ｌ文 Ｔ 件 在 三 维 Ｃ Ｄ 设计 、逆 向工 程 、有限 元 分 析 、医 Ａ 学成像 系统 、文物保护 等方 面有广泛 的应用 ｕ 。 Ｏ ｅ Ｇ （ ｅ ａｈｃＬｂａｙ 是 一 个 三 维 真 ｐ ｎ Ｌ Ｏｐ ｎＧｒｐ ｉ ｉｒｒ ） 实 感 图形 模 型 库 ，被 广 泛 地 运 用 于 科 学 计 算 可 视
作者简介：耿铁 （９ ８ １ ６ 一），男，副教授 ， 主要从事塑料及玻璃成 型过程数值模拟及工艺优化的工作 。
第３ 卷 ３ 第８ 期 ２ １－ （ ） ［２】 ０ １ ８ 下 １ １
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头 ，第 二行 为 ｏ ｔｒ ｏ ｐ关 键 字 ，随 后 的 第 ３ 、 ｕｅ ｏ ｌ 、４
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《生活中的立体图形》课件
球体
球体是由所有点到中心都相等的点组成的立体 图形，常见于球形物体、球体体育用品。
立体图形的应用
生活中的立体图形 应用
立体图形应用于建筑设计、 艺术装饰、雕塑和商品设计 等各个方面。
工业生产中的立体 图形应用
立体图形在工业生产中用于 设计产品原型、模具制作和 机械加工等工艺过程中。
计算机图形学中的 立体图形应用
《生活中的立体图形》 PPT课件
欢迎来到《生活中的立体图形》PPT课件！本课程将带您深入探索立体图形 的概念、特点以及应用。让我们一起开始这个有趣而令人惊叹的旅程吧！
立体图形的概念及特点
立体图形概念
立体图形是指具有三个尺 寸的物体，具有长度、宽 度和高度，给人以立体感。
立体图形的特点
立体图形具有真实感、立 体感，能够在三维空间中 存在和移动。
立体图形在计算机图形学中 被广泛应用于建模、动画、 虚拟现实和游戏开发等领域。
立体图形的绘制与制作
1 立体图形的绘制方法
绘制立体图形可以使用手工绘画、制作模型或借助计算机辅助绘图软件进行创作。
2 立体图形的制作方法
制作立体图形可以通过剪纸、折纸、雕刻和三维打印等技术进行实现。
立体图形的知形与平面图形 的区别
立体图形拥有第三个尺寸， 而平面图形只有两个尺寸。
常见的立体图形
正方体
正方体具有六个面，每个面都是相等的正方形。 它常被用于建筑、家具和玩具制作。
圆柱体
圆柱体具有两个平行的圆形底面和一个侧面， 常见于筒形物体、管道和柱子。
圆锥体
圆锥体具有一个圆形底面和一个顶点，常见于 锥形物体、冰淇淋和交通路标。
2 立体图形的拓展应用
解答关于立体图形的常见问题，例如如何 计算体积、表面积以及图形变换。
《认识立体图形》课件
立体图形的基本 要素
认识构成立体图形的要素， 如面、棱、顶点等。
立体图形的基本 属性
探索立体图形的表面积、 体积和其他属性，从数学 的角度了解立体图形。
立体图形的绘制
1
正交投影
学习正交投影的原理和方法，掌握如何绘制具有立体感的视图。
2
透视投影
认识立体图形
欢迎来到《认识立体图形》的PPT课件！在本课程中，我们将一起探索立体 图形的奥秘，了解其基础知识，学习绘制技巧，并探讨其在现实生活中的应 用。
引言
立体图形是三维空间中的图形，具有真实感和立体感。学习立体图形可以提 升我们的空间认知能力，培养创造力和问题解决能力。
基础知识
立体图形的分类
了解透视投影的原理和方法，学会创建具有透视效果的立体图形。
常见立体图形实例
立方体
从日常生活中找到立方体的实例，并了解其特 点和应用。
长方体
了解长方体的特点和应用，探索不同长宽高比 例的长方体的形态变化。
圆柱体
通过实例认识圆柱体的特点和应用，如罐装饮 料等。Fra bibliotek圆锥体
探索圆锥体在建筑、工程和日常用品中的应用， 如灯罩、交通锥等。
结语
立体图形的应用
展示立体图形在建筑、设计和工程领域的广 泛应用，如摩天大楼、桥梁等。
如何继续学习立体图形？
提供学习资源和建议，鼓励学生继续探索立 体图形的世界。
三维逼真地形图的计算机绘制
三维逼真地形图的计算机绘制作者：沈文慧来源：《城市建设理论研究》2013年第22期【摘要】随着图形显示设备的日新月异的发展，真实的地形图绘制已成为地形地貌计算机处理最有吸引力的方向之一，地形地貌的真实感图形不仅能使所采集到点的图形表示更加形象，而且对未采集到点的图形也能合理地模拟。
基于此，本文对三维逼真地形图的计算机绘制进行了研究。
【关键词】三维逼真地形图计算机绘制中图分类号：O343.2 文献标识码：A 文章编号：随着测量技术的进步和计算机的推广应用，测量工作已日趋数字化和自动化，测量结果的打析、成图也遥步可由计算机来完成。
过去手工绘围几乎无法实现的三维地形图，现在也可由计算机画出。
三维地形图可以提供非常直观的地形信息，可以对铁路、公路建设中选线、平整路基，计算填挖方量等工作提供直观依据，而且对工程技术人员进行有关地形方面的决策时有很大帮助。
一、三维显示的步骤与方法1、三维显示的原理和步骤地形的三维显示技术是计算机图形学、数字摄影测量、地理信息系统的重要研究内容。
完成地形三维显示的基本步骤如下：（1）数据准备。
获取地形三维可视化所需的各类地形数据。
( 2)DEM 递归分析。
将DEM 细分成子网格, 再进一步细分为三角形面素，以便下一步绘图处理。
( 3) 透视投影变换。
建立地面点( DEM 结点) 与三维图像点间的透视关系, 由视点、视角、三维图形大小等参数决定。
( 4) 光照模型。
建立一种能逼真反映地形表面明暗、颜色变化的数学模型, 逐点计算每像素的颜色和灰度。
( 5) 消隐和裁剪。
消去( 或不显示) 三维图形的不可视部分, 裁剪掉三维图形尺寸范围之外的部分。
( 6) 图形绘制和存储。
依各种相应算法( 如模拟灰度、分形几何、纹理映射等) 绘制并显示各种类型的三维地形图, 并以标准图像文件格式( 如PCX、TIFF、BMP 等) 存贮。
( 7) 三维图形的后处理。
在三维透视图上添加各种地物符号、注记等, 进行颜色、亮度、对比度等处理。
光线跟踪算法
光线跟踪算法的研究与进展刘进摘要：光线跟踪算法是图形绘制技术中的经典算法，但是该算法光线与物体的求交量庞大，严重制约着应用。
本文从经典的光线跟踪算法出发，研究了目前光线跟踪算法的国内外研究状况，具体从改进的光线跟踪算法和光线跟踪算法的加速技术，并进行了对比和分析。
最后对近几年的光线跟踪方法发展进行了总结，对未来研究热点及应用前景进行了展望。
关键词：可视化；光线跟踪算法；并行绘制；GPUResearch Status and Prospect for ray tracing algorithmsAbstract: As an classic algorithms of volume rendering in computer graphics, ray tracing algorithms is hindered by the huge computation cost in ray and volume. This paper summarizes the research status in ray tracing technology from the two main solutions: different extended ray tracing algorithms and the acceleration techniques in ray tracing algorithms. Comparison and analysis the different performance. Both current research focus and the future research prospect are also discussed in recent years.Key words: visualization; ray tracing algorithms; parallel rendering; GPU引言随着科学技术和计算机高速发展，人类已经进入到一个科技支撑的时代，在我们的生活中到处充满了高科技产品和技术，给我们的生活带来了改变和方便，其中计算机图形学的应用已经渗透到了各个工程技术领域，其已经成为计算机科学的重要学科之一，具有相当的重要性和无可替代的作用。
虚拟现实技术考试题及答案
虚拟现实技术试题（一）1、虚拟现实是一种高端人机接口，包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交互。
2、虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的。
3、虚拟现实技术应该具备的三个特征:Immersion( 沉浸 ) Interaction( 交互 ) Imagination(想象 )4、一个典型的虚拟现实系统的组成主要由头盔显示设备多传感器组力反馈装置5、从虚拟现实技术的相关概念可以看出，虚拟现实技术在人机交互方面有了很大的改进。
常被称之为“基于自然的人机界面”计算机综合技术，是一个发展前景非常广阔的新技术。
6、根据虚拟现实对“沉浸性”程度和交互程度的不同，可把虚拟现实系统划分为四种典型类型沉浸式桌面式增强式分布式。
7、有关虚拟现实的输入设备主要分为两类。
三维位置跟踪器8、在虚拟现实系统的输入设部分，基于自然交互设备主要有力反馈设备数据手套三维鼠标 .9、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备之一，一般要跟踪参与对象的宽度、高度、深度、俯仰角(pitch)、转动角(yaw) 和偏转角（roll）, 我们称为6 自由度（6DOF）。
10、空间位置跟踪技术有多种，常见的跟踪系统有机械跟踪器电磁跟踪器超声波跟踪器惯性跟踪器光学跟踪器。
11、所谓力反馈，是运用先进的技术手段将虚拟物体的空间无能运动转变成物理设备的机械运动，使用户能够体验到真实的力度感和方向感，从而提供一个崭新的人机交互界面。
该项技术最早应用于尖端医学和军事领域。
12、立体显示技术是虚拟现实系统的一种极为重要的支撑技术。
要实现立体的显示。
现已有多种方法与手段进行实现。
主要有互补色偏振光时分式光栅式真三维显示.12、正是由于人类两眼的视差，使人的大脑能将两眼所得到的细微差别的图像进行融合，从而在大脑中产生有空间感的立体物体视觉。
13、 HMD（Head_Mounted_Display ）, 头盔式显示器，主要组成是显示元件\ 光学系统14、洞穴式立体显示装置（CAVE Computer Automatic VirtualEnviroment）系统是一套基于高端计算机的多面式的房间式立体投影解决方案,CAVE 主要组成由高性能图形工作站投影设备跟踪系统声音系统。