乙個老庫 （glut），以後可能整新庫
計算機圖形學及其相關概念 ：
計算機圖形學iso國際標準化組織 定義 計算機圖形學是研究通過計算機將資料轉換成圖形並在專門顯示裝置上顯示的原理方法和技術 ieee電器與電子工程協會將其定義為 計算機圖形學是利用計算機產生圖形化的影象的藝術和科學
計算機圖形學研究物件是 圖形
構成圖形的要素可以分為兩類 一類是刻畫形狀的點線面體等集合要素 另一類 是反應物體本身固有屬性 明暗灰度色彩非集合要素
計算機中表示帶有顏色及形狀資訊的圖和形常用兩種方法 點陣法和引數法
點陣法 用具有灰度或顏色資訊的點陣來表示圖形的一種方法 強調圖形有哪些點組成 這些點有什麼灰度和顏色
引數法是以計算機中所記錄圖形的形狀引數與屬性引數來表示圖形的一種方法 形狀引數可以是形狀的方程係數 線段的起點和終點對等幾何屬性的描述，屬性引數則描述灰度色彩線型等飛機和屬性 把引數法描述的圖形叫做圖形graphics 把點陣法描述的圖形叫做影象image
圖形影象處理技術 相關學科 ： 計算機圖形學 數字影象處理 計算機視覺 計算機圖形學試圖將引數形式的資料描述轉換生成逼真的影象 資料影象處理著重強調在影象之間進行變換 旨在加工改善視覺上效果 如增強 銳化 平滑 分割 以及為儲存和運輸進行編碼壓縮 計算機視覺是研究用計算機來模擬生物外顯或巨集觀視覺功能的科學和技術 他模擬人對客觀事物的識別過程 是從影象到特徵資料 物件的描述表達的處理過程
計算機圖形學的發展
計算機圖形學學科的發展 20世紀50年代 醞釀期
趨勢 結合圖形硬體實現實時繪製 基於資料採集進行真實感建模 繪製與建模任務相結合
基於計算機圖形學處理和顯示技術的數字多** 虛擬實境 視覺化 數字娛樂
圖形硬體裝置的發展
圖形軟體的發展 iso 批准了一些標準
計算機圖形學的應用
計算機輔助設定與製造
計算機輔助繪圖
計算機輔助教學
辦公自動化和電子出版社技術
計算機藝術
在工業控制及交通方面的應用
在醫療衛生方面的應用
圖形使用者介面
計算機圖形學研究動態
計算機動畫
傳統動畫 是一種膠片動畫 固定在二維空間之中三維情況如明暗處理和陰影只是偶爾考慮 二計算機動畫生成的是乙個虛擬的三維世界
剛體動畫是人們熟悉的計算機動畫中最原始的形式 最簡單的剛體動畫是在一定的範圍內移動物體或觀察點（虛擬攝像機）
變形動畫是把一種形狀或物體變成另一種不同的形狀或物體 中間過程則通過形狀或物體的起始狀態和結束狀態進行插值計算
基於物理的動畫也稱為運動動畫 採用物理學規律來模擬運動
粒子動畫 主要採用大量粒子產生動畫 來模擬默寫自然現象 如煙火 霧
關鍵動畫通過建立計算機模型來模擬四足動物和兩足動物的運動 設定關節動畫的方法主要包括正向和逆向運動學 正向運動學是一種低層次的方法主要通過對關節的位置和角度設定關鍵幀從而獲得其關聯的各肢體的位置 逆向運動學是一種高層次的方法通過設定末端關節的位置和角度 由計算機計算出所有相關的中間關節的位置和角度
行為動畫 對物體的行為進行建模 行為是指比基本運動更複雜的運動 主動和被動 通過行為規則確定
地理資訊系統
人機互動
一般可以將人機互動行為分為4種感知過程
人對於顯示世界的感知 計算機對外部世界的感知 如果計算機時可以感知外部世界的機器，那麼這種感知是人通過計算機傳遞的感知資訊 計算機作為虛擬世界的一員自動做出的反應
在高階的人機協同工作系統中以上4中感知都存在 涉及的學科領域 電腦科學（人機介面的設計和工程）心理學（人的認知過程和行為分析）社會學和人類學（技術工作和組織之間的互動作用）以及工業設計（互動式產品）
真實感圖形顯示
真實圖形顯示指通過綜合利用數學 物理學電腦科學及其他相關學科只是逼真的表示真實世界的圖形顯示技術
圖形的真實感顯示來自於空間中的物體的相對位置 相互遮擋關係 有光線的傳播產生的明暗過渡的色彩
真實感圖形的生成一般經歷場景造型曲靖變換視域裁剪消除隱藏面及可見光亮度計算等步驟
場景造型是指用數學方法建立對所構造的三維場景的幾何描述並將它們輸入計算機 這部分可由三維立體造型或曲面造型系統完成 三維幾何物件是在場景座標系中建立的 而螢幕上所顯示的畫面只是在給定十點和視線方向時 三維景物在垂直於視線方向上的二維成像平面上的投影
取景變換 將幾何物件的三維座標轉換到螢幕上的畫素位置 需要進行一系列的座標變換
裁剪 目的在於從幾何資料中抽取所需的資訊 最典型的用途時從一幅大畫面中採取區域性檢視
消隱 給定視點和視線方向 決定場景中把鞋物體的表面是可見的哪些是因被遮擋而不可見的 所有隱藏線 面的消除演算法都涉及各景物表面離視點遠近的排序 乙個物體離視點越遠 他越有可能被另乙個離視點較近的物體遮擋
可見面的亮度由基於物理學的光照模型計算得到的可見面投射到觀察者嚴重的光亮度大小和色彩組成 進而將它轉換成是和圖形裝置的顏色值 從而確定投影畫面上每個畫素的顏色 最終形成圖形
虛擬實境
系統構成 除了剛效能計算機系統的硬體和軟體 還需下列四種關鍵技術
能以實時的速度生成有逼真感的勁舞影象（三維全彩色 有敏感紋理和陰影的影象）
能高精度的實時跟蹤使用者的頭和手
頭戴顯示器能產生高解析度影象和較大視角
能對使用者的動作產生力學反饋
高速實時三維圖形處理硬體是關鍵裝置
三維輸入裝置 （感測器。。）
控制球：一種內裝polhemus（波爾希摩斯名字而已）感測器的空心球 球面裝有兩個按鈕感測器用於指出空間位置的變化按鈕的功能有軟體定義 他易於使用 定位精度比資料手套高
指套 控制球的一種變體 其上裝有感測器和微動開關 進行抓取操作特別合適
操縱盒 帶有花痴的具有三個自由度的操縱桿 十二位操縱桿的發展和變形 比較老式
資料手套 能給出使用者所有手指關節的角度變化 由應用程式判斷使用者在虛擬實境環境中進行操作時手的姿勢
跟蹤球 關鍵技術 跟蹤
有四種技術 機械式 老式 由連桿裝置組成
電磁式 如polhemus電磁*** 原理 在三個順序生成的電磁場中 裝有三個接收天線安裝在頭盔上 有所接受的9個場強資料計算出使用者頭部位置和方向 優點 體積小 **便宜 缺點 時間滯後長 和跟蹤範圍小 訊號易受影響 精度下降
超聲式 原理與電磁式相同 頭盔上安裝感測器 易受影響
光學式 可用雷射 紅外線作為光源 並按一定結構安裝在周圍環境中作為訊號標誌 在頭盔時顯示器中裝有發光二極體感測器 通過光電管產生電流的大小及光斑中心在感測器表面的位置來推算出頭部的位置與方向 優點 精度高 重新整理快 滯後時間短 使用者活動範圍小
一種有前途的光學跟蹤其叫做自*** 利用影象處理的原理通過頭盔顯示器上安裝的管感測器和專用影象處理機 以每秒取樣1000幀影象的速率 不斷地對相繼的幀影象進行相關分析 從而推行算出頭部的位置和方向 由於他不要求在環境中安裝任何訊號標誌 因此工作範圍將不受影響 如何控制測量中累積的誤差來控制跟蹤精度是乙個難題
頭盔顯示器
呆在使用者頭上為使用者提供虛擬實境中景物的彩色立體顯示 遮擋式 透視式遮擋式採用leep廣角光學鏡頭
虛擬實境系統的應用前景
在軍事方面 在建築設計方面 在醫療中的應用
虛擬實境技術包括計算機 影象生成與顯示 感測器 測控 通訊 多** 人工智慧技術 和軟體工程技術 一種全新的資訊處理方式
科學計算視覺化
一種概念 它時運用計算機圖形學和影象處理技術 將科學計算過程中的資料及計算結果的資料轉換為圖形和影象在螢幕上顯示出來 並進行互動處理的理論方法和技術
按功能分為3個層次 科學計算結果資料的後處理 科學計算結果資料的實時處理及顯示 科學計算結果資料的實時繪製及互動處理 繪製rendering指有物體的幾何模型生成螢幕影象的過程
並行圖形處理
僅僅依靠計算機本身儲存空間的擴大計算能力的提高 不能滿足實時顯示複雜真實圖形的要求 三方面 用乙個浮點處理器不能滿足對體素作幾何變化和裁剪的要求
用乙個顯示處理器和儲存器不能滿足掃面轉換和畫素處理的需要
常用的儲存器系統的頻寬不能支援對幀緩衝儲存器快速讀寫的要求（幀緩衝儲存器。。）
並行處理加速計算 三個層次 計算機的並行圖形處理 利用工作站網路 或工作站群的計算集群進行並行圖形計算
在單個工作站或個人計算機 用兩個以上的圖形顯示子系統（顯示卡） 實現平行計算 採用相應的技術 如sli 或cf 實現圖形渲染上的並行處理
在乙個顯示子系統中有多個圖元/視覺處理單元 通過排程演算法實現並行圖形處理 。。
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左神演算法課總結（hash函式及應用）
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演算法課模擬題 1000 函式求值
定義超級和函式f如下 f 0,n n，對於所有的正整數n.f k,n f k 1,1 f k 1,2 f k 1,n 對於所有的正整數k和n.請實現下面solution類中計算f k,n 的函式 1 k,n 14 class solution 例1 f 1,3 6 例2 f 2,3 10 例3 f ...