计算机图形学1.2 _________发展历史.ppt

苏大计算机科学与技术学院 1.2 发展历史 1.2.1 历史追溯 1.2.2 硬件发展 1.2.3 软件的发展 1.2.1 历史追溯 1950’s 1960’s 1970’s 1980’s 1990’s 2000’s 1950’s：酝酿期 1950年，MIT旋风I号（Whirlwind I)计算机的图形显示器，类似于示波器的CRT来显示简单图形，主要用于图形输出，没有交互功能。 --CRT的出现为计算机生成和显示图形提供了可能，也就是说图形显示器诞生。 1958年美国CALCOMP由联机的数字记录仪发展成滚筒绘图仪、GERBER把数控机床发展成为平板绘图仪。 50年代末期，MIT林肯实验室，在Whirlwind上开发SAGE空中防御系统，通过光笔在屏幕上指点与系统交互。--标志着交互式图形技术的诞生。 在整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算，为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝酿时期，并称之为：“被动式”图形学。 生成一些简单图示 条形图 绘图仪 显示设备简单 显示设备价格昂贵，速度很慢 1960’s：萌芽期 线框图形 只绘制线段 Sketchpad项目 显示处理器 存贮设备改进 Sketchpad项目 1962年，MIT林肯实验室的Ivan E. Sutherland发表一篇题为“Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统”的博士论文拉开图形学研究的序幕； I. E. Sutherland，38年生，美国人，CMU学士、Catech硕士、MIT博士，59年博士毕业，参军，26岁担任国防部高级研究计划署（DARPA）信息处理技术局局长(仅中尉衔)，该局曾组织Internet前身ARPANet等重大项目。1964年起，先后在哈佛、Utah、Catech工作。 为博士论文答辩，制作一部电影，答辩时，边放映，边讲解，大获成功，该电影广为流传。提出图形学的概念，证明了交互计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，从而确定了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位，成就“图形学之父”的英名。提出的交互技术、分层存储符号的数据结构等至今还在广为应用。 获“图灵”奖、IEEE 计算机杰出成就奖、Coons奖 Sutherland也是许多图形学基本算法的创始人 Sketchpad项目 1962年，法国雷诺汽车公司的工程师Pierre Bézier 提出Bézier曲线、曲面的理论，成功地用于几何外形设计，并开发了用于汽车外形设计的UNISURF系统。而成为CAGD的先驱。 Bezier与de Casteljau Beizer的“天上掉下来”－到Forrest的“蓦然回首” 1964年MIT的教授Steven A. Coons提出了被后人称为超限插值的新思想，通过插值四条任意的边界曲线来构造曲面。用小块曲面片组合表示自由曲面，使曲面片边界上达到任意高阶连续的理论方法，称孔斯曲面。 58年提出“CAD”概念 图形学最高奖以他名字命名。获得第一届（1983）和第二届(1985) Steven A. Coons 奖的，恰好是Ivan E. Sutherland和Pierre Bézier 大公司开展大规模研究（通用、ATT、BELL） 1970’s：发展期 70年代是计算机图形学发展过程中一个重要的历史时期，计算机图形技术的应用进入了实用化的阶段。 交互式图形系统在许多国家得到应用，如美国洛克德飞机公司用于飞机设计的交互式图形处理系统（CAD/AM），应用计算机显示技术和交互技术的时期到来； 许多新的更加完备的图形系统不断被研制出来。 除了在军事上和工业上的应用之外，计算机图形学还进入教育、科研以及事务管理等领域。 光栅图形学迅速发展 图形软件标准化 真实感图形学 实体造型技术 工作站与PC机 光栅图形学迅速发展 基于电视技术的光栅扫描显示器出现极大地推动了计算机图形学的发展。以点阵形式表示图形，使用专用的缓冲区存放点阵，由视频控制器负责刷新扫描。 区域填充 裁剪 消隐等基本图形概念、及其相应算法纷纷诞生 开始出现实用的CAD图形系统 图形软件标准化 1974年，ACM SIGGRAPH的与“与机器无关的图形技术”的工作会议 ACM成立图形标准化委员会，制定“核心图形系统”（Core Graphics System），北美，但没有成为三维图形的ISO标准 ISO发布CGI、CGM、GKS、PHIGS，欧洲，成为二维图形的ISO标准 真实感图形学 1970年，Bouknight提出了第一个光反射模型 1971年Gourand提出“漫反射模型＋插值”的思想，被称为Gourand明暗处理 1975年，Phong提出了著名