【期末总结】计算机图形学

建模/绘制/动画/交互
第四代数字媒体

CRT Cathode Ray Tube阴极射线管
PDP Plasma Display Panel 等离子体显示器
LED Liquid-Emitting Diode 发光二极管
LCD Liquid Crystal Display 液晶显示器

EBO Element Buffer Object 索引缓冲区对象
VBO Vertex Buffer Object 顶点缓冲区对象
VAO Vertex Array Obejct 顶点数组对象

帧缓存容量=分辨率*颜色位面数

颜色查找表长度=2^颜色位面数
决定了单次显示的颜色总数

axis 轴

图形👉计算机绘制的矢量图
图像👉输入设备产生的像素点阵👉位图

插值👉用函数表达式过离散数据点 完全经过
逼近👉用另一近似函数替代复杂函数 无限靠近
拟合👉用函数近似代替离散点 整体靠近

齐次坐标👉N维空间的物体用N+1维坐标空间表示

• 边缘填充
  扫描线交点右方取补

• 阴极射线管CRT发出的电子束依次经过⚠️
  电子枪👉聚焦系统👉加速系统👉磁偏转系统
  👉荧光屏

• 贝塞尔曲线性质
  对称性+凸包性+几何不变性+变差减少性

• GPU渲染管线 流程图
  应用阶段👉几何阶段👉光栅化阶段

• 点乘 Dot Product
  👉投影
  👉判断方向上是否接近 how close
  👉分解向量
  👉判断方向性
  forward/backward 点积大于小于0
  即方向基本一致/相反/垂直

• 叉乘 Cross Product
  👉判断内外👉三角形内部👉命中检测/光栅
  👉判断左右👉正左负右

• 罗德里格旋转公式 Rodrigues
  三维空间中旋转矩阵 R(n,a) 旋转轴n 角度a

• 反走样
  走样👉1⃣️阶梯状/锯齿感
  2⃣️微小物体被忽略（细节丢失）

走样本质👉离散量表示连续量引起的失真

反走样方法👉提高分辨率（最简单）
👉过取样/后滤波 简单/重叠
👉区域取样/浅滤波 简单/加权平均

• Cohen直线裁剪
  1⃣️输入点坐标和边界坐标 对P1 P2编码
  2⃣️相或为0则简取 相与不为零则简弃
  3⃣️找交点 去掉外部 循环2⃣️
  4⃣️绘图 结束

（教材伪代码：七步）

中点分割👉3⃣️等分

• Liang直线剪裁
  参数方程+出入边方向性+分别取参数最大在

1⃣️输入点坐标和边界坐标
2⃣️判断是否平行于边界 是否在窗口外
3⃣️否👉求入边组最大值 出边组最小值
4⃣️是👉算法结束

（教材伪代码：七步）

• 多边形扫描转换
  X扫描线算法+有效边表算法

求交👉排序👉两两配对👉区域填色

处理顶点时看
1⃣️两线端点是否同侧
2⃣️不同侧计1个点 同侧在上计2 同侧在下计0

• 边缘填充+栅栏填充+边标志算法
  逐边向右/向栅栏求补
  打标记+填充

• 区域填充
  4邻接8邻接+出入栈

边界填充👉内部涂色
泛填充👉重新着色

8连通边界不能填充4连通边界
8连通泛区域能填充4连通泛区域
提高效率👉种子出栈时填充水平像素段

• 反走样
  提高分辨率
  过取样
  简单区域取样
  加权区域取样

• 消隐
  ZBuffer
  区域扫描线
  深度排序
  区域细分

• 简单光照模型
  环境光+漫反射光+镜面反射光

❗️下面是做题要背的公式❗️

• Bresenham直线⚠️

• Bresenham画圆⚠️⚠️

• Zbuffer⚠️

• Bezier⚠️

• 贝塞尔求倒

• 三次自然样条

• Hermit插值（由三次样条推导

• Phong明暗处理（法矢量插值
  每个点都计算

• Gouraud明暗处理（亮度差值
  只在每个顶点颜色进行插值决定像素颜色值

• Liang裁剪算法

• Cohen剪裁算法

• 区域填充