电子科技大学计算机高级图形学课件PPT（全）

计算机高级图形学是一门深入研究计算机如何生成、处理和显示图像的学科，它在游戏开发、影视特效、虚拟现实、科学可视化等领域有着广泛的应用。电子科技大学的这门课程旨在为硕士研究生提供全面的图形学理论和技术，总计40学时的课程涵盖了OpenGL编程和计算机图形学的高级概念。 OpenGL是跨语言、跨平台的图形库，是学习图形学的重要工具。通过OpenGL，我们可以直接与图形硬件进行交互，高效地绘制复杂的3D场景。OpenGL提供了大量的函数和状态机，用于设置顶点、颜色、纹理、光照等参数，以及控制渲染流程。 在光照和颜色方面，课程会讲解如何模拟真实世界中的光线传播和物体表面的反射、折射、吸收特性。光的基本类型包括环境光、漫射光和镜面光，理解这些可以创建更真实的视觉效果。颜色理论也是关键，包括RGB、HSV模型，颜色空间转换，以及颜色混合规则。 建模是图形学中的核心技能，涉及如何用数学方式描述三维物体。这可能包括线性代数中的向量和矩阵运算，以及使用多边形网格、NURBS曲线和表面等方法构建几何形状。此外，还可能涉及到细分表面技术，以提高模型的细节和平滑度。 渲染是将几何模型转化为屏幕上的像素的过程。课程会涵盖渲染算法，如Z缓冲（深度测试）、抗锯齿、阴影映射等，这些都是提升图像质量的关键技术。此外，光照模型如Phong模型也会被讨论，它用于计算物体表面的颜色，结合光照和材质属性。 除了上述基础知识，课程还可能涉及纹理映射、动画和物理模拟、图形硬件加速、实时渲染优化等高级主题。纹理映射可以让物体表面具有更多细节，而动画和物理模拟则使得场景更具动态感。了解如何有效地利用GPU资源，实现高效的实时渲染，对于现代图形学应用至关重要。 在40学时的学习过程中，学生将通过实例编程和项目实践来深化理论知识，掌握使用OpenGL实现这些图形学概念的方法。通过这门课程，不仅能够掌握计算机高级图形学的基础，还能具备解决实际问题的能力，为未来在图形学领域的深入研究或职业发展打下坚实基础。