三维计算机图形

概述简单地说，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。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。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，必须创建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。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时，真实感图形计算的结果是以数字图象的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。图形与图像两个概念间的区别...

技术OpenGL和Direct三维是两个用于产生实时图象的流行的API。（实时表示图象的产生在“真实的时间”中，或者说“随时”）。很多现代显卡提供基于这些API的一定程度的硬件加速，经常使得复杂的三维图象实时产生。但是，真正产生三维景象并不一定要使用其中的任何一个。三维计算机图形的创建创建三维计算机图形的过程可以顺序分为三个基本阶段：建模场景布局和动画绘制建模建模阶段可以描述为“确定后面场景所要使用的对象的形状”的过程。有很多建模技术，他们包括（但不仅仅是）:构造实体几何NURBS建模多边形建模细分曲面隐函数曲面建模过程可能也包括编辑物体表面或材料性质（例如，颜色，荧光度，漫射和镜面反射分量—经常被叫做粗糙度和光洁度，反射特性，透明度或不透明度，或者折射指数），增加纹理，凹凸映射和其它特征。建模可能也包括各种和准备动画的三维模型相关的各种活动，有时在复杂的任务建模中，这将自己成为一个阶段，...

概况计算机图形在学术中的广义被用来描述为“在计算机里除了文字与声音以外的一切”。通常，计算机图形在学术上指以下事情：用计算机表现或处理图像数据用于创建或处理图像的各种技术经过制作的图像计算机科学分领域的数字合成和处理视觉内容的研究，参见计算机图形学现在，计算机和计算机生成图像接触到日常生活的多个层面。计算机图像出现在电视、报纸等地方，同时在天气预报、医疗调查和手术操作等产生作用。一个精心构筑的图表可以将复杂的统计以更容易理解和解释的方式呈现。在媒体中，“这样的图表可以被用于说明文件、报告、论文”，和用于其它演示材料。已经开发出许多功能强大的工具将数据可视化。计算机生成图像可以被分成几种类型：二维、三维和动画。随着技术的改进，三维计算机图形变得越来越常见，但二维计算机图形仍然被广泛使用。在过去的十年中，发展出在其它专门领域的应用，如：信息可视化和科学可视化，其中更多涉及到“三维现象的可视化（...

二维图形技术二维图形模型可以是如下这些的组合：几何模型（也称为向量图形），数字图像（也称为光栅图形），需要排版的文本（由内容、字体和大小、颜色、和方向定义），数学函数和方程，等等。这些组件可以通过象平移、旋转、缩放这样的二维几何变换来修改和操作。在面向对象图形中，图像通过一个有自绘制方法—一个用任意的算法来赋予图像像素色彩值的例程—的对象来描述。复杂的模型可以通过将更简单的对象组合起来得到，可以采用面向对象编程的范式。直接绘制创建一个复杂图像的一个简易办法是从一块空白画布开始—填满单一背景色的光栅图（像素数组—也称为位图）—然后通过正确的次序“画”，“漆”或者“贴”上简单的色块。特别的有，画布可以是计算机显示器的帧缓存。有些程序会直接设置像素色彩值，但多数会依赖一些二维图形库以及（或者）机器的图形卡，它们通常会实现下列操作：将一个给定的数字图像以一个给定的偏移贴到画布上；在给定的位置和角度...

开源软件Blender是开源的三维制作及处理软件，使用BSD许可证，其所提供的动画、建模、渲染和材质能与中高端的三维动画套件相比，如Maya、3dsMax和Cinema4D。Wings三维也是开源的，使用GNU通用公共许可证，与Blender相比使用更简单，但功能更少，适合于初学者使用。专有软件3dsMax（Autodesk）原名三维StudioMAX，是电子游戏产业中占主导地位的动画程序。Cinema4D（MAXON）比其他同类软件在基础安装时都要小巧。其主要才能，是它的对艺术家友善的界面，避免其他软件包中复杂的技术，而且因为其功能的模块结构，使其能保持低廉价格。ArchiCAD（Graphisoft）ElectricImageAnimationSystem（EITechnologyGroup）form-Z（autodessys,Inc.）Houdini（SideEffectsSoftw...