计算机图形学研究报告计算机实训报告 _资源

计算机培训报告(计算机图形学研究报告)本文约6000字，建议阅读10分钟。
它包括报告概述、技术文章、人才文章、会议文章、应用文章和趋势文章。
PPT版本报告:
https://static.aminer.cn/misc/article/CG-P.pdf
Word版本报告:
https://static.aminer.cn/misc/article/CG-W.pdf
报告内容一目了然
概述:计算机图形学的概念/发展历史/计算机图形学在中国的发展/知名公司
技术:计算机图形学通用框架/研究内容/相关技术算法
人才:领军人物/骨干/青年学者
会议:在不同地方举行的会议。
应用:计算机图形学在各个领域的应用
趋势:计算机图形学的发展趋势。
1.概观
1.1计算机图形学的概念
(1)什么是计算机图形学？(计算机图形学)
关于计算机图形学的定义有不同的观点。IEEE将计算机图形学定义为:计算机图形学是借助计算机产生图形图像的艺术或科学。
国际标准化组织ISO将计算机图形学定义为:计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形并在专用显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。它是一门建立在传统图形理论、应用数学和计算机科学基础上的边缘学科。
总之，计算机图形学是研究计算机如何显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的学科，其中图形指的是三维图形的处理。
(2)相关概念辨析

文章插图

表1图形和图像的区分
计算机图形学、图像处理和计算机视觉
计算机图形学的基本含义是利用计算机通过算法和程序在显示设备上构造图形。图形是由人们通过计算机设计和构建的，而不是由照相机、扫描仪和其他设备输入的图像。这里的图形可以是现实中存在的图形，也可以是完全虚拟结构的图形。它以矢量图的形式呈现，强调场景的几何表示，记录图形的形状参数和属性参数。比如在工程制图中，最基本的图形单位是点、线、圆/弧等。，其信息包括几何信息和属性信息(显式属性如颜色、线型、线宽和隐式属性如层次) 。
图像处理是分析和处理图像的过程。图像处理研究图像添加、模式识别、场景分析等。，而研究对象一般是二维图像。图像以位图形式呈现，并记录每个点的灰度或颜色。例如，照片、扫描图片、计算机生成的真实感和非真实感图形等。，最基本的图像元素(像元、像元)是点-像素，其信息实际上是点及其属性信息(颜色、灰度、亮度等) 。).
计算机视觉包括获取、处理、分析和理解图像或更一般的现实世界的高维数据的方法，其目的是以决策的形式生成数字或符号信息。
计算机图形学和计算机视觉是同一个过程的两个方向。计算机图形学将抽象语义信息转化为图形，而计算机视觉从图形中提取抽象语义信息。图像处理研究的是一幅图像或一组图像之间的相互转换和关系，与语义信息无关。下表从输入和输出的角度区分了它们之间的差异:

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表2图像处理与计算机视觉和计算机图形学的比较
计算机图形学输入虚拟场景的描述，通常是多边形的阵列，每个多边形由三个顶点组成，每个顶点包括3D坐标、贴图坐标、RGB颜色等。输出是图像，即二维像素阵列。
计算机，输入的是图像或图像序列，通常来自相机、摄像机或视频文件。输出是对图像序列对应的现实世界的理解，如人脸检测、车牌识别等。图像处理，输入是图像，输出也是图像。在Photoshop中对图像应用滤镜是典型的图像处理。常见的操作包括模糊、灰度和对比度增强。
虽然都涉及到用计算机处理对象，但长期以来属于不同的技术领域。近年来，随着多媒体技术、计算机动画和三维数据场显示技术的快速发展，计算机图形学、图像处理和计算机视觉之间的结合和渗透日益紧密。比如为了增加表现力，3D游戏会叠加全屏后期特效。原理是数字图像处理，但计算量放在显卡上。计算机视觉还利用数字图像处理技术对待识别的照片进行预处理。最明显的是增强现实(AR Venture Network)，它利用数字图像处理技术进行预处理，利用计算机视觉技术进行跟踪物体识别和姿态获取，利用图形技术进行虚拟3D物体叠加显示。
1.2计算机图形学的发展历史