探讨计算机图形学应用及技术发展趋势
探讨计算机图形学应用及技术发展趋势
摘要：计算机图形学是计算机理论与应用的分支学科，随着计算机软硬件技术的迅速发展，计算机图形技术也得到了快速发展。本文介绍了计算机图形学的概念后，剖析了其应用方面，并详尽阐释了该学科的发展趋势。
关键词：计算机图形学；虚拟现实；三维建模；发展趋势Applicationanddevelopmenttrendofcomputergraphics
(HenanUniversityofAnimalHusbandryandEconomy)
Abstract:ComputergraphicsisabranchofcomputertheoryandApplication，Withtherapiddevelopmentofcomputerhardwareandsoftwaretechnology,computergraphicstechnologyhasbeenrapiddevelopment。Thispaperintroducestheconceptofcomputergraphics,andanalyzesitsapplication,andelaboratesthedevelopmenttrendofthesubject.
Keywords:ComputerGraphics;VirtualReality;Threedimensionalmodeling;trendofdevelopment
1计算机图形学概述
计算机图形学是一守门员数据通过计算机的转换后成为图形，并在一定设备上显示的原理、技术和技巧的学科，其内容主要包括了计算机对图形数据进行处理的软件和硬件技术等。
计算机图形学的研究内容十分广泛，如图形硬件、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、真实感图形估算与显示算法、非真实感勾画，以及科学估算可视化、计算机动漫、自然景物仿真、虚拟现实等。简而言之，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、以及借助计算机进行图形的估算、处理和显示的相关原理与算法。
基于物体确切性、真实性和实时性的特征，图象图形的生成一般包含以下几类：1)基于图形设备的基本图形元素的生成算法；2)图形元素的几何变换，可对图形做放大、缩小、旋转、平移、镜像等操作；3)自由曲线和曲面的配准、分解、拟合、光顺、拼接、过渡、整体和局部更改等；4)三维几何造型技术，包括对基本体素的定义及输入、规则曲面与自由曲面的造型技术，以及它们之间的布尔运算方式的研究。
2相关技术应用领域及发展前沿
2.1计算机辅助设计与制造(CAD)
计算机辅助设计与制造是计算机图形学在工业和建筑界最重要的应用领域。计算机绘图取代其手工绘图，并将计算机图形处理技术运用于大厦、汽车、轮船及机械和部件的设计与制造，已成为目前计算机辅助设计与制造的发展趋势。
新一代的智能CAD系统可以实现从概念设计到结构设计的全过程，智能CAD的另一个领域是工程图纸的手动输入与智能辨识。
2.2科学估算的可视化
随着人们运用计算机代办公务、生活娱乐的不断增多，数据处理也渐渐成为人类所面临的主要工作、重要问题之一。科学估算可视化是使用计算机图形生成技术，将科学、工程估算中的结果或检测数据等通过计算机屏幕中图象的方式显示下来。科学估算可视按其实现的功能可以分为三个档次：(1)结果数据的后处理；(2)结果数据的实时跟踪处理及显示；(3)结果数据的实时显示及交互处理。
这些改进估算的方法才能让人们直接观察到数据发展的规律和自然现象，并才能在估算流体热学、有限元剖析、气象科学、天体化学、分子生物学、医学图象处理等领域中广泛使用。
2.3计算机动漫技术
计算机动漫技术的发展源于60年代后期，借助计算机显示点阵的特点，通过悉心地设计纹样来进行计算机艺术创造的活动。计算机动漫不是静态而是一种动态的并且连续的动态画面，计算机动漫主要应用于游戏、影视及广告中，动漫的场景深入人心，计算机动漫的产生依赖于计算机技术。
计算机动漫的一个重要应用就是制做影片特技。如创下收视记录的影视《阿凡达》就借助计算机技术生给人们领略了十分精彩的画面；儿童喜欢看的动画片《熊出没》这部动画片凸显了特殊的计算机技术，给儿童视觉带来美的享受；据悉，还有《冰雪奇缘》、《飞屋环散记》等都应用了计算机动漫艺术。
2.4虚拟现实技术
虚拟现实称作虚拟现实环境，是指用计算机技术生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或触觉等觉得世界，让用户可以从自
