本资源为《计算机图形学基础知识》PDF版,涵盖图形学基本概念、原理和技术,适合初学者及进阶学习者参考。
第1章 引言
计算机图形学是研究如何使用计算机生成、处理并显示图像的一门学科。它包括了从基本的几何建模到复杂的物理模拟等多个方面。本教材将主要介绍计算机图形学的基础知识,以及通过OpenGL这一广泛使用的库来实现各种图形技术的方法。
第2章 基础概念
在深入探讨具体的技术之前,首先需要理解一些基本的概念和术语,比如像素、分辨率、颜色模型等,并了解如何使用这些基础工具构建更复杂的图像。此外,还将介绍二维绘图的基本原理及操作方法。
第3章 三维几何建模与变换
本章节着重讨论了在计算机中表示三维物体的方法以及相关的数学概念,包括坐标系转换(如世界坐标、观察者坐标和规范化设备坐标)、平移、旋转等基本的图形变换技术。同时还将介绍如何使用OpenGL实现这些基础操作。
第4章 视图与投影
这部分内容介绍了从3D模型到2D屏幕映射的过程,其中包括了各种类型的视图转换(如正交和透视投影)以及观察者视角调整的方法,并通过实例展示了利用GLUT或FreeGLUT等库进行场景设置的技术细节。
第5章 曲线与曲面
为了创建更加自然流畅的形状,在此章节中我们将探讨如何使用样条曲线、Bézier曲线及NURBS(非均匀有理基函数)来定义复杂的表面。通过学习这些高级技术,可以实现从简单的几何体到复杂有机形态的设计转变。
第6章 消隐与渲染
消隐和光照是创建真实感图形的关键步骤。我们首先介绍基于深度缓存的简单算法,并逐步深入探讨光线追踪等更先进的方法以提升图像的真实度。此外还会讲解如何在OpenGL环境中配置光源、材质属性以及应用纹理映射来增强视觉效果。
第7章 交互式技术
最后一部分则关注于人机接口设计,涵盖输入设备控制(如鼠标、键盘)、视图导航功能的实现等内容,并通过一系列实践案例引导读者掌握基本的人机互动技巧。