關(guān)于計算機(jī)圖形學(xué)的期末論文
關(guān)于計算機(jī)圖形學(xué)的期末論文
計算機(jī)圖形屬于一門計算機(jī)技術(shù)，計算機(jī)圖形學(xué)是一種使用數(shù)學(xué)算法把二維或三維圖形轉(zhuǎn)化為計算機(jī)顯示器的柵格形式的科學(xué)。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于計算機(jī)圖形學(xué)的論文，希望能對大家有所幫助
計算機(jī)圖形學(xué)的論文篇一：《關(guān)于計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用探究》
【摘要】計算機(jī)圖形學(xué)經(jīng)過三十多年的發(fā)展，在計算機(jī)藝術(shù)、計算機(jī)動畫、自然景物仿真、圖形實時繪制的方面都有很大程度的成就。圖形學(xué)發(fā)展速度很快，并且已經(jīng)成為一門獨立的學(xué)科，應(yīng)用前景非常廣闊，本文就計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用研究探討，希望能幫助有所需要的人。
【關(guān)鍵詞】計算機(jī)圖形學(xué);發(fā)展?fàn)顩r;應(yīng)用
什么是計算機(jī)圖形學(xué)?簡單地說，計算機(jī)圖形學(xué)的主要研究內(nèi)容就是研究如何在計算機(jī)中表示圖形、以及利用計算機(jī)進(jìn)行圖形的計算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。計算機(jī)圖形學(xué)又稱CG，計算機(jī)圖形學(xué)研究的是如何在計算機(jī)環(huán)境下生成圖形、處理圖形、顯示生成圖形的一門學(xué)科，其基本構(gòu)成是逐步實現(xiàn)對圖形的處理和設(shè)計工作。計算機(jī)圖形學(xué)研究的內(nèi)容極其繁多，如曲線曲面建模、圖像制作指標(biāo)、人機(jī)交換系統(tǒng)、計算機(jī)的硬件系統(tǒng)、風(fēng)景渲染、電子動畫、圖形交換技術(shù)、真實感圖形顯示算法、虛擬現(xiàn)實、圖形硬件等。隨著該項技術(shù)的不斷發(fā)展，它在計算機(jī)科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在介紹計算機(jī)圖形學(xué)的研究內(nèi)容、發(fā)展歷史、應(yīng)用和圖形學(xué)前沿的方向。
一、計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展史
20世紀(jì)50年代，第一臺擁有圖形顯示技術(shù)的計算機(jī)在美國麻省理工學(xué)院誕生，該顯示器只能顯示一些簡單的圖形。在50年代，只有電子管計算機(jī)，用機(jī)器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計算，為這些計算機(jī)配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。1962年，MIT林肯實驗室的I-van.E.Sutherland發(fā)表一篇博士論文，他在論文中首次使用了計算機(jī)圖形學(xué)“ComputerGraphics”這個術(shù)語，確定了計算機(jī)交互圖形學(xué)作為一個嶄新的科學(xué)分支的獨立地位。
到20世紀(jì)70年代，光柵圖形學(xué)迅速發(fā)展，區(qū)域填充、裁剪、消隱等基本圖形的概念及其相應(yīng)算法紛紛誕生，使得圖形學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用。
進(jìn)入80年代以來，計算機(jī)圖形學(xué)在理論研究和實際應(yīng)用的深度和廣度方面，都取得了令人驕傲的成績。中國的計算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展最早可以追溯到二十世紀(jì)80年代末期，在清華大學(xué)、浙江大學(xué)等國家重點大學(xué)中的計算機(jī)研究所中開始了對計算機(jī)圖形技術(shù)的研究。我國計算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)者們吸收了一批國外圖形學(xué)的研究成果，主要有計算機(jī)圖形學(xué)的基本理論與算法、真實感圖形生成的理論與算法、幾何造就的基本理論與算法，并在科學(xué)計算可視化、虛擬現(xiàn)實和不規(guī)則物體的造就等研究方向發(fā)表了許多具有國際先進(jìn)水平的論文。
同時由于中國的對外開放，一批批海外計算機(jī)方面的專家開始進(jìn)入中國，為中國計算機(jī)事業(yè)的發(fā)展奠定了最基本的人才基礎(chǔ)。到目前為止，由于計算機(jī)的運算速度的加快，使得圖形學(xué)的各個研究方向得到充分發(fā)展，圖形學(xué)已廣泛應(yīng)用于動畫、CAD/CAM、科學(xué)計算可視化、影視娛樂等各個領(lǐng)域。
二、計算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用
(1)科學(xué)計算可視化
目前在氣象分析、流體力學(xué)、有限元分析及醫(yī)學(xué)當(dāng)中，科學(xué)計算可視化得到廣泛的應(yīng)用。特別是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)計算可視化的發(fā)展前途不可限量。目前在醫(yī)學(xué)上依靠精密機(jī)械做腦部手術(shù)是一個熱門的話題，而這項技術(shù)實施的前提是以可視化為基礎(chǔ)?？梢暬卺t(yī)生進(jìn)行手術(shù)時，可以將醫(yī)用CT所掃描的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像，幫助醫(yī)生判斷患者體內(nèi)患處的準(zhǔn)確位置，之后通過碰撞一類的技術(shù)實現(xiàn)手術(shù)效果的反饋?？梢姡磥磲t(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域發(fā)展中，可視化不可缺少。天氣氣象站利用可視化技術(shù)，將大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成形象逼真的圖形后，經(jīng)過仔細(xì)分析后可清晰預(yù)報幾天之內(nèi)的天氣情況，得我們的生活和工作帶來極大的方便。
(2)計算機(jī)動畫
動畫片是靜態(tài)的動態(tài)藝術(shù)，每一幅圖像之間都存在著一定的局部變化，單純依靠人工識別，工程量太大，而計算機(jī)圖像學(xué)和計算機(jī)硬件恰恰能夠?qū)D形中不變動和需要變動的圖形進(jìn)行快速、合理的修改，在一定程度上減少了人力操作。計算機(jī)動畫的設(shè)計靈感來源于傳統(tǒng)的卡通片，它的制作環(huán)節(jié)簡單，也就是保持“關(guān)鍵幀”的不變，再將連續(xù)幀進(jìn)行組合。計算機(jī)動畫內(nèi)容豐富多彩，生成動畫的方法也多種多樣，如三維自由形體變形，軸變形方法，二維形狀混合等等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將更加順利。
(3)計算機(jī)輔助制造及設(shè)計
在工業(yè)界計算機(jī)圖形學(xué)的廣泛應(yīng)用中，CAU/CAD是最活躍的。土建工程、產(chǎn)品設(shè)計及機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括設(shè)計設(shè)計船舶的外形、飛機(jī)和化工廠、發(fā)電廠等布局機(jī)電子器件、電子線路等，都離不開計算機(jī)圖形學(xué)。我們不但要重視生產(chǎn)工程的精確圖形及產(chǎn)品的相應(yīng)結(jié)構(gòu)，更要重視常用的進(jìn)行人機(jī)修改機(jī)交互設(shè)計對所涉產(chǎn)品、工程、系統(tǒng)的相關(guān)圖形，經(jīng)過不斷選代設(shè)計，利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)輸出零件表、工藝卡、材料表、加工流程、加工數(shù)據(jù)代碼等指令。計算機(jī)圖形學(xué)主要應(yīng)用到電子工業(yè)中的集成電路、電子線路、網(wǎng)絡(luò)分析及印刷電路板等方面，其優(yōu)勢十分明顯。
(4)計算機(jī)藝術(shù)
計算機(jī)圖形學(xué)在藝術(shù)領(lǐng)域中也積極發(fā)揮著作用，并利用其優(yōu)勢在藝術(shù)品制造，如中國國畫、各種圖案、花紋及傳統(tǒng)油畫等，積極發(fā)揮作用。還廣泛應(yīng)用于廣告制造、電影及動畫片，其中不乏一些獲得獎項的作品。一些美術(shù)設(shè)計相關(guān)人員通過圖形學(xué)對圖像進(jìn)行熟練處理，從而實現(xiàn)相應(yīng)的藝術(shù)價值和商業(yè)要求。
(5)圖形實時繪制與自然景物仿真
重現(xiàn)真實世界的場景即真實感繪制。真實感繪制主要是模擬真實物體的物理屬性，簡單地說，就是物體的形狀，光學(xué)性質(zhì)，表面的紋理和粗糙程度，以及物體間的相對位置，遮擋關(guān)系等等。在自然景物仿真這項技術(shù)中，我們需要過行消除隱藏線及面、明暗效應(yīng)、紋理、輻射度、顏色模型、光線跟蹤等工作。其中，光照和表面屬性是最難模擬的，而且還必須處理物體表面的明暗效應(yīng)，以便用不同的色彩灰度來增加圖形的真實感。自然景物仿真在幾何圖形、指揮控制、廣告影視、科學(xué)計算等方面應(yīng)用范圍很廣，單從廣告的精美制造就可以看出來了。
三、計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展趨勢
計算機(jī)圖形學(xué)經(jīng)過三十多年的發(fā)展，傲立在科學(xué)的前端。經(jīng)過多年的發(fā)展，計算機(jī)圖形學(xué)不僅已經(jīng)形成了一門獨立的學(xué)科，還廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。通過上文的敘述，我們可以發(fā)現(xiàn)計算機(jī)圖形學(xué)在計算機(jī)輔助制造及設(shè)計，計算機(jī)動畫，計算機(jī)動畫等方面的應(yīng)用，在我們生活中隨處可見，使我們的生活變得豐富多彩?？傊?，計算機(jī)圖形學(xué)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，給人們帶來了很多益處，促進(jìn)人類文明的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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計算機(jī)圖形學(xué)的論文篇二：《淺談計算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)技術(shù)與發(fā)展》
【摘要】隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，計算機(jī)在實際生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，其中代表的就是計算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用。計算機(jī)圖形學(xué)是集圖形原理、方法和技術(shù)于一體的一門學(xué)科，在實際的應(yīng)用中解決了很多的問題。計算機(jī)圖形學(xué)中包含了計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、可視化技術(shù)、造型技術(shù)等等，近幾年計算機(jī)圖形學(xué)有了進(jìn)一步的發(fā)展。文中會介紹計算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)技術(shù)以及發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】計算機(jī)圖形學(xué);相關(guān)技術(shù);發(fā)展
一、計算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)技術(shù)介紹
(一)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)
計算機(jī)圖形學(xué)與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識有很緊密的聯(lián)系，一定程度上是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)支撐著整個計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)內(nèi)容主要包括曲線曲面、幾何造型、集合等等，其中最關(guān)鍵的曲線曲面理論中包含很多的知識，曲線曲面理論利用自身的優(yōu)勢很好地解決了實際存在的一些數(shù)學(xué)問題，受到廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。但是有的理論知識還處在不斷完善的階段，還不能真正投入到實際的應(yīng)用中。而分形幾何學(xué)的引進(jìn)促進(jìn)了計算機(jī)圖形學(xué)的創(chuàng)新和發(fā)展，原本的圖形學(xué)只能表現(xiàn)一些簡單的事物，由于分形幾何學(xué)的引進(jìn)，可以體現(xiàn)各種形態(tài)的事物，擴(kuò)寬了圖形學(xué)的發(fā)展領(lǐng)域。
(二)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)
計算機(jī)圖形學(xué)與計算機(jī)科學(xué)技術(shù)肯定有密切的關(guān)聯(lián)，計算機(jī)圖形學(xué)是在計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的環(huán)境下產(chǎn)生。因此，圖形學(xué)的發(fā)展一定要依靠先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)才能實現(xiàn)。計算機(jī)的硬盤、顯示器、分辨率甚至于計算機(jī)本身的性能都會直接影響圖形學(xué)的發(fā)展。計算機(jī)圖形學(xué)現(xiàn)在發(fā)展的重點放在圖形的軟件設(shè)計、圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)上，計算機(jī)科學(xué)技術(shù)是圖形學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提。
(三)動畫技術(shù)
計算機(jī)動畫技術(shù)是計算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用得最為廣泛的一種技術(shù)，現(xiàn)在很多的動畫視頻以及造型都是通過動畫技術(shù)實現(xiàn)。計算機(jī)動畫技術(shù)簡單地說就是利用計算機(jī)本身的優(yōu)勢，將原本靜止的畫面生動化和真實化。它可以利用鼠標(biāo)隨意移動圖形的位置，還可以改變畫面的大小和色彩，根據(jù)設(shè)計要求來調(diào)整原本的畫面，設(shè)計出不一樣的視覺效果，現(xiàn)在很多的平面廣告技術(shù)主要依靠動畫技術(shù)實現(xiàn)，帶給受眾非同尋常的視覺體驗，吸引大家的關(guān)注。
(四)可視化技術(shù)
可視化技術(shù)一般被稱為數(shù)據(jù)的可視性，普遍用于氣象數(shù)據(jù)的分析、海洋數(shù)據(jù)的分析以及地質(zhì)勘探的數(shù)據(jù)分析等等，利用計算機(jī)將數(shù)據(jù)和圖形結(jié)合在一起，讓數(shù)據(jù)以更加直觀的方式呈現(xiàn)出來。圖形學(xué)的可視化技術(shù)只需要輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)就可以形成相應(yīng)的圖形以及數(shù)據(jù)分析，現(xiàn)在圖形學(xué)的可視化技術(shù)開始應(yīng)用到醫(yī)學(xué)圖像的處理中，但是由于受到技術(shù)條件的限制還不能有效分析醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。
(五)虛擬現(xiàn)實的技術(shù)
虛擬現(xiàn)實的技術(shù)是指將屏幕中的畫面以一種真實地形式呈現(xiàn)出來，讓觀眾感覺處在現(xiàn)實生活中一樣，現(xiàn)在我們觀看的3D電影大多利用的是這種技術(shù)。計算機(jī)根據(jù)人類肉眼觀看習(xí)慣和規(guī)律來設(shè)置相應(yīng)的畫面，從不同的角度滿足觀眾的視覺需要，讓觀眾在不同場景的轉(zhuǎn)換中恍如在不同時空中穿梭。這種技術(shù)最大的優(yōu)勢就是將原本靜止的畫面以最生動真實的形式表現(xiàn)出來，給靜止的畫面注入了生命。
二、計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展趨勢
(一)計算機(jī)動畫設(shè)計
早在20世紀(jì)60年代，計算機(jī)圖形學(xué)就有了一定的發(fā)展，給我們的生活帶來了很大的改變，但是由于受到計算機(jī)技術(shù)的限制，實際應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。計算機(jī)動畫追求的是畫面的生動性和連續(xù)性，將一些獨立靜止的畫面用不同的幀串聯(lián)在一起，形成一幅生動的動畫作品。計算機(jī)圖形利用動畫技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到游戲、影視以及廣告作品中，設(shè)計的動畫場面不僅很好地將動作與情節(jié)結(jié)合在一起，帶給觀眾巨大的視覺沖擊，還能利用動畫設(shè)計將整部作品的意義升華。例如大家十分熟悉的《阿凡達(dá)》這部作品就是利用計算機(jī)動畫技術(shù)帶給觀眾不一樣的感受，不僅是好萊塢大片，很多的動畫片也使用了動畫技術(shù)，讓小朋友在動畫片中感受樂趣。
(二)教學(xué)應(yīng)用
近幾年計算機(jī)圖形學(xué)在教學(xué)中的應(yīng)用也越來越廣泛，生動的圖形能夠幫助學(xué)生更好地消化知識點。計算機(jī)圖形學(xué)可以將教材上復(fù)雜的知識點以生動形象的圖像直觀地呈現(xiàn)出來，這樣的教學(xué)方式不僅能夠減輕老師和學(xué)生的壓力，還能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對知識點的認(rèn)識和理解。例如，利用計算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)技術(shù)形成數(shù)學(xué)模型或者是物理模型，學(xué)生通過對模型的學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的知識點。
(三)圖形顯示
計算機(jī)圖形學(xué)依靠本身的可視化技術(shù)可以將數(shù)據(jù)和圖形有效地結(jié)合在一起，圖形顯示是計算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展的一個主要方向?，F(xiàn)在很多的氣象圖、地形圖以及資源分布圖中都使用了圖形學(xué)，相關(guān)部門利用這些圖形能夠在最短的時間內(nèi)掌握想要了解的信息，有助于決策的科學(xué)性和合理性?，F(xiàn)在很多行業(yè)的發(fā)展都要借助這些精密的地圖，特別是工程建設(shè)以及旅游資源開發(fā)等等，通過這些圖形顯示制定最佳的工作方案。
(四)網(wǎng)絡(luò)生成技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)生成技術(shù)是今后發(fā)展的主要方向，可以分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格兩種形式。
1、結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方式又可以稱為映射法，這種方法是利用映射的原理和映射函數(shù)等將網(wǎng)格映射到一個獨立的空間中，再利用多種方式將網(wǎng)格與物體本身相脫離，最后形成一個全新的物體。
2、非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
生成非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方式有很多種，相比較結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格而言更加方便，在實際的應(yīng)用中也會更加實用。生成非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方法主要有布點、分解、柵格，其中應(yīng)用得最多的就是布點以及柵格，非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格今后的發(fā)展方向是全自動網(wǎng)格劃分以及三維網(wǎng)格?，F(xiàn)在二維網(wǎng)格的發(fā)展已經(jīng)相對成熟和穩(wěn)定，三維網(wǎng)格也開始投入研究和運用，這些都為全自動網(wǎng)格的劃分方式提供了有利的條件，全自動網(wǎng)格劃分方式的形成，可以大大提高工作效率。
三、總結(jié)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展很大程度上推動了計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，同時圖形學(xué)的研究和應(yīng)用也帶動了相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步和完善，隨著圖形學(xué)在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越來越明顯，它已經(jīng)成為當(dāng)代社會進(jìn)步和發(fā)展不可缺少的一部分。但是在實際應(yīng)用中還是要正確對待圖形學(xué)，根據(jù)自身的具體情況有針對性地運用圖形學(xué)的相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)社會的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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計算機(jī)圖形學(xué)的論文篇三：《試談計算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展趨勢》
摘要：本文對計算機(jī)圖形在實踐中的應(yīng)用進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞：圖形學(xué);發(fā)展;應(yīng)用
一、計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展
計算機(jī)圖形學(xué)是利用計算機(jī)研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學(xué)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，計算機(jī)圖形學(xué)已成為計算機(jī)科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。1950年，第一臺圖形顯示器作為美國麻省理工學(xué)院(MIT)旋風(fēng)一號——(Whirlwind)計算機(jī)的附件誕生.該顯示器用一個類似示波器的陰極射線管(CRT)來顯示一些簡單的圖形。在整個50年代，只有電子管計算機(jī)，用機(jī)器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計算，為這些計算機(jī)配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計算機(jī)圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時期，并稱之為：“被動式”圖形學(xué)。
二、計算機(jī)圖形學(xué)在曲面造型技術(shù)中的應(yīng)用
曲面造型技術(shù)是計算機(jī)圖形學(xué)和計算機(jī)輔助幾何設(shè)計的一項重要內(nèi)容，主要研究在計算機(jī)圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對曲面的表示、設(shè)計、顯示和分析。它肇源于飛機(jī)、船舶的外形放樣工藝，經(jīng)三十多年發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數(shù)化特征設(shè)計和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值(Intmpolation)、擬合(Fitting)、逼近(Ap-proximation)這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計算機(jī)圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強(qiáng)，隨著幾何設(shè)計對象向著多樣性、特殊性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性靠攏的趨勢的日益明顯，隨著圖形工業(yè)和制造工業(yè)邁向一體化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化步伐的日益加快，隨著激光測距掃描等三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發(fā)展。
2.1從研究領(lǐng)域來看，曲面造型技術(shù)已從傳統(tǒng)的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，擴(kuò)充到曲面變形、曲面重建、曲面簡化、曲面轉(zhuǎn)換和曲面位差。
曲面變形(DeformationorShapeBlending)：傳統(tǒng)的非均勻有理B樣條(NURBS)曲面模型，僅允許調(diào)整控制頂點或權(quán)因子來局部改變曲面形狀，至多利用層次細(xì)化模型在曲面特定點進(jìn)行直接操作;一些簡單的基于參數(shù)曲線的曲面設(shè)計方法，如掃掠法(Sweeping)，蒙皮法(skinning)，旋轉(zhuǎn)法和拉伸法，也僅允許調(diào)整生成曲線來改變曲面形狀。計算機(jī)動畫業(yè)和實體造型業(yè)迫切需要發(fā)展與曲面表示方式無關(guān)的變形方法或形狀調(diào)配方法，于是產(chǎn)生了自由變形(fFD)法，基于彈性變形或熱彈性力學(xué)等物理模型(原理)的變形法，基于求解約束的變形法，基于幾何約束的變形法等曲面變形技術(shù)和基于多面體對應(yīng)關(guān)系或基于圖象形態(tài)學(xué)中Minkowski和操作的曲面形狀調(diào)配技術(shù)。
2.2從表示方法來看，以網(wǎng)格細(xì)分(Sub-division)為特征的離散造型與傳統(tǒng)的連續(xù)造型相比，大有后來居上的創(chuàng)新之勢。而且，這種曲面造型方法在生動逼真的特征動畫和雕塑曲面的設(shè)計加工中如魚得水，得到了高度的運用。
三、在計算機(jī)輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)的應(yīng)用
這是一個最廣泛，最活躍的應(yīng)用領(lǐng)域。計算機(jī)輔助設(shè)計(ComputerAidedDesign，CAD)是利用計算機(jī)強(qiáng)有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，輔助知識勞動者進(jìn)行工程和產(chǎn)品的設(shè)計與分析，以達(dá)到理想的目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。它是綜合了計算機(jī)科學(xué)與工程設(shè)計方法的最新發(fā)展而形成的一門新興學(xué)科。計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展是與計算機(jī)軟件、硬件技術(shù)的發(fā)展和完善，與工程設(shè)計方法的革新緊密相關(guān)的。采用計算機(jī)輔助設(shè)計已是現(xiàn)代工程設(shè)計的迫切需要。CAD技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個方面，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域有以下幾個方面。
3.1制造業(yè)中的應(yīng)用。
CAD技術(shù)已在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用，其中以機(jī)床、汽車、飛機(jī)、船舶、航天器等制造業(yè)應(yīng)用最為廣泛、深入。眾所周知，一個產(chǎn)品的設(shè)計過程要經(jīng)過概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化、仿真模擬等幾個主要階段。同時，現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)將并行工程的概念引入到整個設(shè)計過程中，在設(shè)計階段就對產(chǎn)品整個生命周期進(jìn)行綜合考慮。當(dāng)前先進(jìn)的CAD應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)將設(shè)計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個系統(tǒng)內(nèi)。現(xiàn)在較常用的軟件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD應(yīng)用系統(tǒng)，這些系統(tǒng)主要運行在圖形工作站平臺上。在PC平臺上運行的CAD應(yīng)用軟件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各種因素，目前在二維CAD系統(tǒng)中Autodesk公司的AutoCAD占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌觥?/p>
3.2工程設(shè)計中的應(yīng)用。
CAD技術(shù)在工程領(lǐng)域巾的應(yīng)用有以下幾個方面：①建筑設(shè)計，包括方案設(shè)計、三維造型、建筑渲染圖設(shè)計等。②結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括有限元分析、結(jié)構(gòu)平面設(shè)計、框/排架結(jié)構(gòu)計算和分析等。③設(shè)備設(shè)計，包括水、電、暖各種設(shè)備及管道設(shè)計。④城市規(guī)劃、城市交通設(shè)計，如城市道路、高架、輕軌等。⑤市政管線設(shè)計，如自來水、污水排放、煤氣等。⑥交通工程設(shè)計，如公路、橋梁、鐵路等。⑦水利工程設(shè)計，如大壩、水渠等。⑧其他工程設(shè)計和管理，如房地產(chǎn)開發(fā)及物業(yè)管理、工程概預(yù)算等。
3.3電氣和電子電路方面的應(yīng)用。
CAD技術(shù)最早曾用于電路原理圖和布線圖的設(shè)計工作。目前，CAD技術(shù)已擴(kuò)展到印刷電路板的設(shè)計(布線及元器件布局)，并在集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的設(shè)計制造中大顯身手，并由此大大推動了微電子技術(shù)和計算及技術(shù)的發(fā)展。
3.4仿真模擬和動畫制作。
應(yīng)用CAD技術(shù)可以真實地模擬機(jī)械零件的加工處理過程、飛機(jī)起降、船舶進(jìn)出港口、物體受力破壞分析、飛行訓(xùn)練環(huán)境、作戰(zhàn)方針系統(tǒng)、事故現(xiàn)場重現(xiàn)等現(xiàn)象。在文化娛樂界已大量利用計算機(jī)造型仿真出逼真的現(xiàn)實世界中沒有的原始動物、外星人以及各種場景等，并將動畫和實際背景以及演員的表演天衣無縫地合在一起，在電影制作技術(shù)上大放異彩，拍制出一個個激動人心的巨片。公務(wù)員之家:
3.5其他應(yīng)用。
CAD技術(shù)除了在上述領(lǐng)域中的應(yīng)用外，在輕工、紡織、家電、服裝、制鞋、醫(yī)療和醫(yī)藥乃至體育方面都會用到CAD技術(shù)。CAD標(biāo)準(zhǔn)化體系進(jìn)一步完善;系統(tǒng)智能化成為又一個技術(shù)熱點;集成化成為CAD技術(shù)發(fā)展的一大趨勢;科學(xué)計算可視化、虛擬設(shè)計、虛擬制造技術(shù)是CAD技術(shù)發(fā)展的新趨向。
四、結(jié)語
計算機(jī)圖形學(xué)成為當(dāng)代幾乎所有科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域用來加強(qiáng)信息理解和傳遞的技術(shù)和工具。與此同時，計算機(jī)圖形學(xué)的硬件和軟件應(yīng)用本身已發(fā)展成為一個巨大的產(chǎn)業(yè)，有著廣泛的發(fā)展前景，必將在人們的生活中起著越來越重要的作用。
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