计算机图形学是研究如何用计算机生成、处理和显示图像的学科。它涉及到计算机科学、数学、物理学和艺术等多个领域的知识。以下是一些计算机图形学的基础知识：
图像表示
图像是由像素组成的二维数组，每个像素表示图像中的一个点。
在计算机中，通常使用位图和矢量图两种方式来表示图像。
位图：每个像素使用一定的位数来表示其颜色信息。位图的优点是能够准确地表示图像的每个像素，但缺点是图像放大会导致像素明显可见，不适用于放大和缩小操作。
矢量图：与像素无关，具有无损放大和缩小的特点，但对于复杂的图像和纹理表示不够准确。
图形渲染
图形渲染是将图形模型转换为图像的过程，主要包括三维物体的投影、光照和阴影等处理。
投影：
正交投影：保持物体的大小和形状不变。
透视投影：模拟人眼的视觉效果，使得远处的物体变小。
光照模型：
环境光：光源照射到物体上，漫反射到各个方向的光。
漫反射光：物体表面反射的光线，遵循朗伯特定律。
镜面反射光：物体表面反射的光线，遵循反射定律。
阴影生成方法：
平面阴影：物体在平面上的阴影。
体积阴影：物体在三维空间中的阴影。
几何变换
几何变换是改变物体在二维或三维空间中的位置、大小和方向的操作，包括平移、旋转和缩放等。
平移：可以沿x、y、z轴方向进行平移。
旋转：可以绕x、y、z轴进行旋转。
缩放：可以沿x、y、z轴方向进行缩放。
数学基础
计算机图形学的数学基础包括几何学、线性代数、微积分和概率论等。
几何学：研究空间中的点、线、面以及它们之间的关系和性质。
线性代数：研究向量空间和线性变换的性质。
微积分：研究函数的变化率和累积效应。
概率论：研究随机现象及其规律。
计算机图形学在电影、游戏、虚拟现实等领域起着重要的作用，并且随着计算机技术的发展，图形学也在不断进步，从简单的二维图形进化到复杂的三维建模和动画。如今，计算机图形学不仅是一个独立的学科，还与人工智能、机器学习等领域密切相关。