计算机图形学（一）：初识图形学（定义一个、发展历程、相关科学与技术）
先来看看计算机图形学的定义：
计算机图形学：研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学科。
这个定义出自IEEE：Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer.
图形学的发展历程
第一阶段：建立学科地位阶段
- 最早的计算机，例如ENIAC，电子数字积分计算机，没有专门的显示设备，使用灯泡的亮灭代表1和0.
- 1950年，第一台图形显示器作为麻省理工旋风1号计算机的附件诞生。
它的出现架起了图形显示与计算机技术联系的桥梁。 - 20世纪50年代末期，MIT的林肯实验室在旋风1号上为北美防空司令部开发了半自动地面防空系统，简称SAGE。SAGE系统将雷达信号转换为显示器上的图形，操作者可以用“光笔”在屏幕上选取目标图形，这是最早的交互式图形系统。标志着“被动式图形学”开始迈向“交互式图形学”。
- 1962年，MIT林肯实验室的伊凡·萨瑟兰发表了一篇题为“Sketchpad: A Man-machine Graphical Communication System"（Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统）的博士论文。在这篇论文首次提出了“Computer Graphics"，奠定了计算机图形学的学科基础。
第二阶段：光栅图形学的成熟
- 光栅图形学的基础：光栅扫描式图形显示器，该设备是画点设备，可以看作一个点阵单元发生器，可控制每个点阵单元的亮度。
- 光栅图形学的基本内容：图原生成、区域填充、裁剪、反走样、消隐等基本图形概念及其算法纷纷诞生。
- ACM成立了计算机图形和交互技术特别兴趣小组。
- 图形软件标准化：ACM成立了图形标准化委员会，制定CGS（核心图形系统）。
- 真实感图形学的萌芽。
第三阶段：真实感图形学
- 图形标准：OpenGL和DirectX
- GPU的出现，为图形的计算提供了强大的支持。
- 光照
- 渲染
- 追求渲染的实时性
典型的图形应用
- 计算机辅助设计
- 虚拟现实环境
- 科学计算可视化
- 影片
- 游戏