计算机图形学(Computer Graphics,简称CG)是研究如何使用计算机生成、操作和显示图形的科学。其主要特点包括:
图形的生成、处理和显示:
计算机图形学专注于利用计算机技术来生成、处理和显示图形,实现真实世界的模拟和再现。
数学和算法的应用:
它运用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式。这涉及到图形的变换、光照计算、纹理映射、三维建模和渲染技术等。
与多个学科的交叉:
计算机图形学是一门交叉学科,融合了数学、物理学、计算机科学和艺术等多个领域的知识。
真实感图形的创建:
其主要目的是利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形,这需要考虑场景的几何表示和景物的物理属性。
与图像处理的关联:
计算机图形学与图像处理关系密切,两者之间的界限越来越模糊。但图形通常含有几何属性,强调场景的几何表示,而图像则是指计算机内的位图形式的灰度信息。
应用广泛:
计算机图形学的应用非常广泛,包括游戏设计、电影与动画制作、虚拟现实与仿真等多个领域。
编程和框架:
学习和应用计算机图形学需要掌握相关的编程框架和工具,如OpenGL及其着色器语言GLSL。
综上所述,计算机图形学通过结合数学、物理和计算机科学,实现了从简单的二维图形到复杂的三维模型和动画的生成和显示,广泛应用于多个领域,并持续与其他先进技术融合,推动数字世界的快速发展。