什么是計算機圖形學

計算機圖形學(Computer Graphics，簡稱CG)，是研究用計算機來處理圖形的原理、方法和技術的學科，是一種使用數學算法將二維或三維圖形轉化為計算機顯示器的柵格形式的科學。主要研究內容就是研究如何在計算機中表示圖形、以及利用計算機進行圖形的計算、處理和顯示的相關原理與算法。

通常來說，計算機圖形學是數字圖象處理的逆過程，這只是一個不確切的定義，后面我們會看到，實際上，計算機圖形學、數字圖象處理和計算機視覺在很多地方的區別不是非常清晰的，很多概念是相通的。

計算機圖形學是用計算機來畫東西的學科，數字圖象處理是把外界獲得的圖象用計算機進行處理的學科。在法國，圖形圖象是一門課程。

圖形通常由點、線、面、體等幾何元素和灰度、色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。從處理技術上來看，圖形主要分為兩類，一類是基于線條信息表示的，如工程圖、等高線地圖、曲面的線框圖等，另一類是明暗圖，也就是通常所說的真實感圖形。

計算機圖形學一個主要的目的就是要利用計算機產生令人賞心悅目的真實感圖形。為此，必須建立圖形所描述的場景的幾何表示，再用某種光照模型，計算在假想的光源、紋理、材質屬性下的光照明效果。所以計算機圖形學與另一門學科計算機輔助幾何設計有著密切的關系。事實上，圖形學也把可以表示幾何場景的曲線曲面造型技術和實體造型技術作為其主要的研究內容。同時，真實感圖形計算的結果是以數字圖象的方式提供的，計算機圖形學也就和圖象處理有著密切的關系。

圖形與圖象兩個概念間的區別越來越模糊，但還是有區別的：圖象純指計算機內以位圖形式存在的灰度信息，而圖形含有幾何屬性，或者說更強調場景的幾何表示，是由場景的幾何模型和景物的物理屬性共同組成的。

計算機圖形學的研究內容非常廣泛，如圖形硬件、圖形標準、圖形交互技術、光柵圖形生成算法、曲線曲面造型、實體造型、真實感圖形計算與顯示算法、非真實感繪制，以及科學計算可視化、計算機動畫、自然景物仿真、虛擬現實等。

計算機圖形學是近三十年來發展迅速、應用廣泛的新興學科。它主要研究用計算機及圖形設備輸入、表示、修改、變換和輸出圖形的原理、算法和系統。