計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

緒論蘇小紅計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院哈爾濱工業(yè)大學(xué)sxh@教材蘇小紅、李東、唐好選《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)用教程（第2版）》人民郵電出版社2010年9月參考書(shū)DavidF.Rogers著，石教英，彭群生等譯，ProceduralElementsforComputerGraphics(SecondEdition)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的算法基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社，2002年齊東旭，分形及其計(jì)算機(jī)生成，科學(xué)出版社，1994年齊東旭，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)原理與應(yīng)用，科學(xué)出版社，1998年鮑虎軍金小剛彭群生，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的算法基礎(chǔ)，浙江大學(xué)出版社，2000年彭群生，金小剛，萬(wàn)華根，馮結(jié)青，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)，科學(xué)出版社，2009年和青芳，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理及算法教程（VisualC++版）（第二版），清華大學(xué)出版社，2005年樂(lè)學(xué)網(wǎng)

課程->計(jì)算機(jī)學(xué)院->研究生->計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（蘇小紅），graphics課程考核方式筆試大作業(yè)編寫(xiě)算法實(shí)現(xiàn)程序，提交完整的程序源代碼和程序設(shè)計(jì)報(bào)告用Flash制作動(dòng)畫(huà)短片，提交fla源文件和動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)報(bào)告報(bào)告模板見(jiàn)第1章緒論應(yīng)用領(lǐng)域與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系發(fā)展簡(jiǎn)史研究?jī)?nèi)容什么是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)什么是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

ComputerGraphics(CG)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究怎樣用計(jì)算機(jī)生成、處理和顯示圖形的一門學(xué)科。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的定義：

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究通過(guò)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形，并在專門顯示設(shè)備上顯示的原理、方法和技術(shù)的學(xué)科。它是建立在傳統(tǒng)的圖學(xué)理論、應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)上的一門邊緣學(xué)科。圖形的構(gòu)成要素廣義的概念幾何要素——幾何屬性點(diǎn)、線、面、體非幾何要素——視覺(jué)屬性明暗、灰度、色彩、紋理、透明性、線型、線寬圖形與圖像的區(qū)別表示——參數(shù)法描述，面向?qū)ο螅ㄖ本€、圓、圓弧、多邊形、填充區(qū)域）的，每個(gè)對(duì)象都是一個(gè)自成一體的實(shí)體，它同時(shí)具有幾何屬性和視覺(jué)屬性來(lái)源——由代碼（算法）生成（包括圖形軟件繪制）圖形設(shè)計(jì)軟件——Illustrator，記錄每個(gè)對(duì)象的位置、大小、形狀、顏色等信息表示——點(diǎn)陣法描述，由稱作像素的單個(gè)點(diǎn)組成的來(lái)源——掃描輸入，網(wǎng)絡(luò)下載，數(shù)碼照相，電腦屏幕抓圖，圖像軟件繪制等圖像處理軟件——Photoshop，記錄各空間位置的顏色信息核心技術(shù)一般說(shuō)來(lái)，要在計(jì)算機(jī)上生成一幅表示物體的圖形，有三個(gè)核心技術(shù)：造型技術(shù)：對(duì)形狀和外觀進(jìn)行數(shù)學(xué)定義在計(jì)算機(jī)中建立所要生成圖像的物體的模型即給出表示該物體的幾何模型/幾何數(shù)據(jù)和拓?fù)潢P(guān)系繪制技術(shù)：按照給定的觀察點(diǎn)及觀察方向?qū)⑽矬w模型在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來(lái)人機(jī)交互技術(shù)：為造型和繪制這兩個(gè)過(guò)程提供友好的人機(jī)界面基于圖形設(shè)備的基本圖形元素的生成算法圖形的變換和裁剪自由曲線和曲面——計(jì)算幾何幾何造型技術(shù)真實(shí)感圖形的生成算法自然景物的生成——分形幾何顏色科學(xué)及其應(yīng)用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)——實(shí)時(shí)交互式三維圖形處理計(jì)算機(jī)對(duì)圖形數(shù)據(jù)處理的硬件和軟件圍繞著生成、表示物體的圖形的準(zhǔn)確性->真實(shí)性->實(shí)時(shí)性，算法大致分為以下幾類：

研究?jī)?nèi)容

12計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（CG）試圖將參數(shù)形式的數(shù)據(jù)描述來(lái)生成（逼真的）圖象。（圖形的綜合技術(shù)）數(shù)字圖象處理(DigitalImageProcessing)旨在對(duì)圖象進(jìn)行各種加工以改善圖象的視覺(jué)效果。模式識(shí)別（PatternRecognition）圖形學(xué)的逆操作，研究如何從圖像中提取數(shù)據(jù)、模型或特征。計(jì)算機(jī)視覺(jué)(ComputerVision)是研究用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬生物外顯或宏觀視覺(jué)功能的科學(xué)技術(shù)。是圖像處理、模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的綜合應(yīng)用。與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)的學(xué)科與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系圖像處理(DigitalImageProcessing)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)(ComputerGraphics)模式識(shí)別(PatternRecognition)圖像計(jì)算幾何(ComputationalGeometry)特征數(shù)據(jù)幾何模型CAD/CAM計(jì)算機(jī)藝術(shù)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)計(jì)算機(jī)視覺(jué)(ComputerVision)發(fā)展簡(jiǎn)史

醞釀準(zhǔn)備階段（50年代）——“被動(dòng)”圖形學(xué)1950年，

MIT，第一臺(tái)圖形顯示器，旋風(fēng)I號(hào)(WhirlwindI)計(jì)算機(jī)的附件類似于示波器的陰極射線管(CRT)50年代末期，MIT林肯實(shí)驗(yàn)室，在“旋風(fēng)”計(jì)算機(jī)上開(kāi)發(fā)SAGE空中防御系統(tǒng)光筆，交互式圖形生成技術(shù)

發(fā)展簡(jiǎn)史

形成發(fā)展階段（60年代）——顯示技術(shù)與交互技術(shù)MIT林肯實(shí)驗(yàn)室，I.E.Sutherland發(fā)表博士論文“Sketchpad:一個(gè)人機(jī)通信的圖形系統(tǒng)”《Sketchpad:AManMachineGraphicalCommunicationSystem》首次使用ComputerGraphics術(shù)語(yǔ)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父I.E.Sutherland簡(jiǎn)歷（1/5）1938年，蘇澤蘭特生于內(nèi)布拉斯加州中西部的一個(gè)小城市黑斯廷斯(Hastings)50年代，上中學(xué)，動(dòng)手設(shè)計(jì)與裝配過(guò)一些用繼電器工作的計(jì)算裝置，積累了一些最基本的計(jì)算機(jī)經(jīng)驗(yàn)1959年，在CMU獲電氣工程學(xué)士學(xué)位；第二年在加州理工學(xué)院獲碩士學(xué)位，打下了很好的電氣工程/計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)假期到IBM公司打工，積累了相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)1961年，MIT攻讀博士學(xué)位，在林肯實(shí)驗(yàn)室的TX2計(jì)算機(jī)上完成導(dǎo)師交給的博士論文課題——3維的交互式圖形系統(tǒng)(當(dāng)時(shí)2維的圖形系統(tǒng)已經(jīng)問(wèn)世)。I.E.Sutherland簡(jiǎn)歷（2/5）3年時(shí)間完成任務(wù)，開(kāi)發(fā)成功Sketchpad系統(tǒng)，奠定了作為“CG之父”的基礎(chǔ)在答辯時(shí)制作了一部影片《Sketchpad：人機(jī)圖形通信系統(tǒng)》，邊放映，邊講解，生動(dòng)、活潑、形象，答辯取得極大成功包括信息論創(chuàng)始人香農(nóng)、有“人工智能之父”之稱的明斯基等著名學(xué)者組成的答辯委員會(huì)全體一致給他的博士論文“優(yōu)”。后來(lái)，在安全部門工作，曾參與過(guò)雷達(dá)和紅外跟蹤系統(tǒng)的研制。之后，被任命為負(fù)責(zé)高科技項(xiàng)目的國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署DARPA的信息處理技術(shù)局IPTO(InformationProcessingTechniquesOffice)的局長(zhǎng)，這個(gè)局曾經(jīng)組織實(shí)施了Internet的前身ARPANET等一批重大項(xiàng)目。被任命為局長(zhǎng)時(shí)，年僅26歲，軍銜僅僅是中尉，這是空前少有的。I.E.Sutherland簡(jiǎn)歷（3/5）在哈佛

3年，繼續(xù)CG研究，開(kāi)發(fā)了一些有用的圖形工具。1967年，對(duì)CG也有著濃厚興趣的著名學(xué)者DavidEvans邀請(qǐng)他一同工作，自此，從哈佛大學(xué)轉(zhuǎn)至猶他大學(xué)。二人通力合作，使得猶他大學(xué)計(jì)算機(jī)系成為當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究中心，圖形和動(dòng)畫(huà)技術(shù)更趨完美。早期的著名游戲軟件“Pong”就是由他在那里的學(xué)生NolanBushnell于1972年開(kāi)發(fā)的。Bushnell后來(lái)創(chuàng)辦了著名的Atari公司。1976年，應(yīng)母校加州理工學(xué)院之請(qǐng)，出任計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任至1980年。I.E.Sutherland簡(jiǎn)歷（4/5）除教學(xué)和研究外，重視研究成果商品化，先后辦過(guò)兩個(gè)公司:與Evans于1968年合辦的《Evans＆SutherlandCo.》，其主要產(chǎn)品是飛行訓(xùn)練器和CAD工具，在該領(lǐng)域頗有聲望。1980年在匹茨堡創(chuàng)辦的《Sutherland,Sproull＆Associates》，合伙人RobertSproull是蘇澤蘭特在DARPA時(shí)他的一個(gè)上級(jí)的兒子。該公司主要從事CG方面的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)營(yíng)銷。除CG課題外，還研究計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，邏輯電路等，如“異步隊(duì)列系統(tǒng)”(Asynchronousqueuesystem)1987年獲美國(guó)專利1988年度的圖靈獎(jiǎng)授予了當(dāng)時(shí)在SunMicrosystem公司任高級(jí)研究員的Sutherland。不知何故，獲圖靈獎(jiǎng)后，沒(méi)有發(fā)表傳統(tǒng)的圖靈獎(jiǎng)演說(shuō)，但《ACM通訊》雜志于1989年為此發(fā)表了他的一篇長(zhǎng)篇論文，關(guān)于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的，題為“微流水線”(“micropipelines”)

I.E.Sutherland簡(jiǎn)歷（5/5）美國(guó)工程院茲沃里金獎(jiǎng)的第一位得主，這個(gè)獎(jiǎng)是為紀(jì)念現(xiàn)代電視技術(shù)的奠基人、1919年移居美國(guó)的俄羅斯科學(xué)家V.K.Zworykin而設(shè)立的。1975年，被系統(tǒng)、管理與控制論學(xué)會(huì)授予“杰出成就獎(jiǎng)”。1986年IEEE授予他皮奧爾獎(jiǎng)(為紀(jì)念電子學(xué)著名學(xué)者EmmanuelR.Piore而設(shè)立)。ACM除授予他圖靈獎(jiǎng)以外，1994年又授予他軟件系統(tǒng)獎(jiǎng)；ACM關(guān)于圖形學(xué)的專門委員會(huì)SIGGRAPH則早在1983年，授予他第一個(gè)Coons獎(jiǎng)（為紀(jì)念CG的先驅(qū)S.A.Coons而建立）發(fā)展簡(jiǎn)史

形成發(fā)展階段（60年代）60年代中期，美國(guó)MIT、通用汽車公司、貝爾電話實(shí)驗(yàn)室、洛克希德飛機(jī)公司、法國(guó)雷諾汽車公司、英國(guó)劍橋大學(xué)隨機(jī)掃描顯示器推廣應(yīng)用階段（70年代）基于電視技術(shù)的光柵掃描顯示器的出現(xiàn)，真實(shí)感圖形學(xué)的算法已經(jīng)日漸成熟，圖形學(xué)進(jìn)入了第一個(gè)興盛時(shí)期，并開(kāi)始出現(xiàn)實(shí)用的CAD圖形系統(tǒng)。眾多商品化軟件的出現(xiàn)，使圖形標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題被提上議程。74年美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)成立圖形標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(ACMSIGGRAPH)發(fā)展簡(jiǎn)史

系統(tǒng)實(shí)用化階段（80年代）——基于圖形的應(yīng)用軟件80年代，超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，工作站的出現(xiàn)，促進(jìn)了圖形學(xué)的發(fā)展。80年代后期，帶有光柵掃描顯示器的計(jì)算機(jī)性價(jià)比迅速提高，圖形軟件（Office,AutoCAD,3DStudio等）和支持圖形應(yīng)用的操作系統(tǒng)（Windows）普及應(yīng)用發(fā)展簡(jiǎn)史

標(biāo)準(zhǔn)化智能化階段（90年代）——多學(xué)科交叉融合多媒體技術(shù)、人工智能、專家系統(tǒng)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展朝著標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和智能化的方向發(fā)展智能CAD，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)人機(jī)界面更加友好、人性化圖形系統(tǒng)更加多媒體化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）公布的圖形標(biāo)準(zhǔn)也越多、且更加成熟當(dāng)前流行的有：OpenGL,Direct3D,Java3D圖形用戶界面我們所用的絕大部分應(yīng)用軟件都提供了友好的圖形用戶界面(GUI)。圖形界面的一特色是圖標(biāo)，它是表示某種選項(xiàng)的形象直觀的圖形符號(hào)。Photoshop的圖形用戶界面應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造——工業(yè)領(lǐng)域CAD/CAM是CG在工業(yè)界最廣泛、最活躍的應(yīng)用領(lǐng)域用三維計(jì)算機(jī)建模軟件包設(shè)計(jì)出機(jī)械零件，再用這些虛擬設(shè)計(jì)指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程，由計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出零件飛機(jī)、汽車、船舶、機(jī)電、輕工、服裝的外形設(shè)計(jì)集成電路、印刷電路板的設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)家用電器等設(shè)計(jì)孫家廣，譚建榮（a）工程圖（b）線框圖

（c）實(shí)體圖

Boeing777,無(wú)紙?jiān)O(shè)計(jì)，無(wú)紙制造

在飛機(jī)工業(yè)中，美國(guó)波音飛機(jī)公司已用有關(guān)的CAD系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)波音777大型客機(jī)的整體設(shè)計(jì)和模擬，其中包括飛機(jī)外型、內(nèi)部零部件的安裝和檢驗(yàn)。使其設(shè)計(jì)制造成本下降30%以上。

建筑和環(huán)境設(shè)計(jì)足以亂真的由計(jì)算機(jī)制作的建筑效果圖，現(xiàn)已成為建筑設(shè)計(jì)不可缺少的技術(shù)汽車外形設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)廣告設(shè)計(jì)視頻游戲卡通動(dòng)畫(huà)片影視特技計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)——商業(yè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)——商業(yè)領(lǐng)域視頻游戲計(jì)算機(jī)游戲?yàn)橛螒騾⑴c者提供了一個(gè)虛擬的空間，從一定程度上讓人可以擺脫現(xiàn)實(shí)中的自我，在另一個(gè)世界中扮演真實(shí)世界中扮演不了的角色，因而吸引了眾多的玩家。計(jì)算機(jī)游戲是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展的另一個(gè)重要推動(dòng)力計(jì)算機(jī)游戲是一種新興的娛樂(lè)形式，其巨大的市場(chǎng)與電影業(yè)不相上下由世界著名的游戲公司暴雪出品的3D網(wǎng)絡(luò)游戲《魔獸世界》自其先后在北美、歐洲和韓國(guó)上市以來(lái)，打破了多項(xiàng)紀(jì)錄。1928至1938年間米老鼠和唐老鴨形象誕生獅子王《玩具總動(dòng)員》美女與野獸精靈鼠小弟寶蓮燈卡通動(dòng)畫(huà)片影視特效鏡頭的制作現(xiàn)代電影幾乎都用到了數(shù)字合成技術(shù)，添加背景，生成前景等。產(chǎn)生以假亂真而又驚險(xiǎn)的特技效果，如模擬大樓被炸、橋梁坍塌等。影視業(yè)高質(zhì)量畫(huà)面、高藝術(shù)水準(zhǔn)、大膽的想象、大投資、緊迫的拍攝進(jìn)度等極大地刺激了圖形學(xué)研究的進(jìn)一步深入。影片《珍珠港》劇照。由電腦制作出的災(zāi)難景象。星球大戰(zhàn)指環(huán)王《終結(jié)者II》侏羅紀(jì)公園李安憑借《少年P(guān)I的奇幻漂流》在奧斯卡奪4大獎(jiǎng)該片特效團(tuán)隊(duì)“R&H節(jié)奏特效”公司，2013年年初申請(qǐng)破產(chǎn)且裁員。老虎制作花費(fèi)一年時(shí)間，老虎特效花費(fèi)6個(gè)月《恐龍》劇照《阿凡達(dá)》

《海底總動(dòng)員》劇照《泰坦尼克號(hào)》劇照《變形金剛》《閃電狗》劇照《精靈鼠小弟2》劇照《史前一萬(wàn)年》《納尼亞傳奇》劇照《加勒比海盜》《加菲貓2之雙貓記》劇照《蜘蛛俠3》劇照《星球大戰(zhàn)前傳3：西斯的反擊》劇照《哈利波特3》《冰川時(shí)代2》劇照《尼斯湖怪：深水傳說(shuō)》劇照虛擬演員計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域

“計(jì)算機(jī)藝術(shù)是科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合的一門新興的交叉學(xué)科，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)嶄新、富有時(shí)代氣息的領(lǐng)域。科學(xué)和藝術(shù)是不可分割的，就像一枚硬幣的兩面……”——諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)李政道計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域含義很廣以計(jì)算機(jī)為工具，可以完成多種藝術(shù)品的制作和設(shè)計(jì)，如繪畫(huà)（平面圖形）、雕塑（立體圖形）、音樂(lè)、平面構(gòu)成、空間結(jié)構(gòu)，還有體操舞蹈設(shè)計(jì)等等。其中，美術(shù)作品占比重最大因此，計(jì)算機(jī)藝術(shù)由主要指計(jì)算機(jī)美術(shù)齊東旭計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)，分形藝術(shù)潘云鶴智能CAD，紡織CAD計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)平面繪畫(huà)藝術(shù)計(jì)算機(jī)繪畫(huà)（ComputerPainting）利用鼠標(biāo)或數(shù)字壓感光筆，直接在屏幕或數(shù)字化板上進(jìn)行的繪畫(huà)軟件：CorelPainter或AdobePhotoshop等接近于傳統(tǒng)繪畫(huà)，畫(huà)風(fēng)細(xì)膩、形象生動(dòng)自然。易于修改、效果豐富、成本較低。但畫(huà)幅較小，要求繪畫(huà)者有較高的美術(shù)功底,，對(duì)電腦設(shè)備要求較高。近期廣泛應(yīng)用于手繪動(dòng)畫(huà)和漫畫(huà)創(chuàng)作。計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)平面合成藝術(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像合成藝術(shù)（ComputerImageEditingandMontageArt）主要指對(duì)利用電腦對(duì)掃描或數(shù)字相機(jī)導(dǎo)入的圖像素材，進(jìn)行編輯和合成和后期特技處理所產(chǎn)生的新視覺(jué)作品軟件包括：CorelPainter或AdobePhotoshop等。接近于傳統(tǒng)攝影特技，帶有“蒙太奇藝術(shù)”特點(diǎn)，許多合成圖像帶有荒誕、刺激、搞笑、離奇和超現(xiàn)實(shí)主義風(fēng)格的效果。優(yōu)勢(shì)為：易于掌握和普及、效果豐富、成本較低。廣泛應(yīng)用于影視后期和多媒體創(chuàng)作和應(yīng)用美術(shù)及廣告設(shè)計(jì)的關(guān)系十分密切計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像合成藝術(shù)計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)藝術(shù)

計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域廣告設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域紡織品和服裝設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)藝術(shù)不需要傳統(tǒng)的紙和筆等材料，所有的創(chuàng)作都在電子畫(huà)布上實(shí)現(xiàn)。許多繪畫(huà)軟件如Adobe公司的Photoshop提供了豐富的繪畫(huà)工具，如軟硬鉛筆、炭筆、彩色鉛筆、色粉筆、鋼筆、簽字筆、油畫(huà)棒、毛筆、水彩筆、油畫(huà)筆、噴筆等，而且還提供了色彩豐富的調(diào)色板和各式各樣的筆觸。計(jì)算機(jī)藝術(shù)——藝術(shù)領(lǐng)域傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)都是非真實(shí)感的，現(xiàn)在需要用計(jì)算機(jī)技術(shù)再現(xiàn)它們，非真實(shí)感圖形比真實(shí)感圖形應(yīng)用更廣泛如文學(xué)讀物插圖，其中兒童讀物插圖量最大WACOM數(shù)位板Wacom公司的數(shù)位板和無(wú)線壓感筆則有效地解決了電腦筆輸入的難題，使得藝術(shù)創(chuàng)作能以接近傳統(tǒng)的方式進(jìn)行。鋼筆畫(huà)效果鋼筆素描產(chǎn)生于中世紀(jì)，從19世紀(jì)開(kāi)始成為一門藝術(shù)，然而用計(jì)算機(jī)模擬鋼筆繪畫(huà)卻是20世紀(jì)90年代的事情。

鉛筆畫(huà)效果華盛頓大學(xué)的GeorgesWinkenblach繪制的壺和碗（Siggraph’96）德國(guó)Magdeburg大學(xué)的OliverDeussen繪制的素描樹(shù)（Siggraph’2000）Salisbury繪制的茶壺（Siggraph’97）Salisbury繪制的熊（Siggraph’97）油畫(huà)效果水彩畫(huà)效果銅版畫(huà)效果雕塑藝術(shù)中國(guó)畫(huà)與書(shū)法藝術(shù)Brushes中國(guó)畫(huà)藝術(shù)風(fēng)格繪畫(huà)模擬中國(guó)畫(huà)手繪圖像效果（古裝美女）手繪圖像效果（日本漫畫(huà)）應(yīng)用

過(guò)程控制石油化工、金屬冶煉、電網(wǎng)控制的工作人員，根據(jù)設(shè)備關(guān)鍵部位的傳感器送來(lái)的圖像和數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控機(jī)場(chǎng)、鐵路的調(diào)度人員，通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生運(yùn)行狀態(tài)信息，來(lái)調(diào)整空中交通和鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)境模擬飛行模擬艙、飛行仿真器——模擬飛機(jī)的飛行過(guò)程，用光柵掃描器產(chǎn)生駕駛員在駕駛艙中預(yù)期所能看到的景象，對(duì)飛行員進(jìn)行單飛前的地面訓(xùn)練和飛機(jī)格斗訓(xùn)練等虛擬駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)機(jī)車模擬裝置主控計(jì)算機(jī)Windows圖形界面

電力機(jī)車模擬裝置視景系統(tǒng)應(yīng)用

事務(wù)和商務(wù)數(shù)據(jù)的圖形顯示繪制表示經(jīng)濟(jì)信息的各類二、三維統(tǒng)計(jì)管理圖表信