1950年，美国麻省理工学院(MIT) 诞生了旋风I号(Whirlwind I)计算机及其显示器。该显示器用一个类似于示波器的阴极射线管 (CRT) 来显示一些简单的图形。五十年代中期，美国战术防空系统则是第一个使用具有命令和控制功能的CRT显示控制台的系统；在显示器上，操作员可以用光笔在屏幕上指出被确定的目标。1958年美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。计算机图形学处于准备和酝酿时期。同时类似的技术在设计和生产过程中也陆续得到了应用，它预示着交互式计算机图形学的诞生。

发展简史(硬件的发展 算法的发展 计算机图形标准)

计算机图形学原理及算法教程(图书简介 详细信息 内容简介)

发展简史

硬件的发展

1962年，MIT林肯实验室的Ivan E. Sutherland在他的博士论文"Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统"中首次使用了计算机图形学"Computer Graphics"这个术语，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独立科学分支的地位。

计算机图形学在1960年代得到蓬勃发展，1970年代进入实用化的阶段，1990年代向着标准化、集成化、智能化发展，并衍生出多媒体技术、可视化、虚拟现实和增强现实技术等新兴学科。显示器也经历了从存储管式显示器、随机扫描显示器、光栅扫描显示器、彩色CRT光栅扫描显示器到平板显示器等发展阶段。其中，平板显示器又分为主动（发光）型（如：平板CRT显示器、等离子气体放电显示器、电荧光显示器和真空荧光显示器）和被动（光调制）型（如：液晶显示器和发光二极管显示器）两种。目前，液晶显示器广泛应用于笔记本计算机，它目前也正成为台式PC显示器的新宠。而且，液晶显示器还广泛应用于手持式电脑、个人数字助理PDA的显示屏幕（PDA是Personal Digital Assistant的缩写，这种手持设备集中了计算、电话、传真和网络等多种功能，它不仅可用来管理个人信息，如通讯录和计划等，还可以上网浏览、收发Email、发传真，甚至还可以当作手机来用）。

算法的发展

1950年代初到1960年代中，MIT开始计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）的研究。1964年MIT的教授Steven A. Coons提出了插值四条任意的边界曲线的Coons曲面，后来发展成系统的超限插值曲面造型技术，用小块曲面片组合自由曲面。1966年，法国雷诺汽车公司的工程师Pierre Bézier发展了一套自由曲线和曲面的方法，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。Coons方法和Bézier方法是计算机辅助几何设计（CAGD）早期的开创性工作。1975年Versprille提出有理B样条的理论，后来出现了非均匀有理B样条（NURBS）曲线和曲面。1978年，Catmull－Clark提出了任意拓扑的细分曲面，1995年以来，这一造型技术得到突飞猛进地发展。

1970年代，由于光栅扫描显示器的出现，光栅图形学算法迅速发展起来。区域填充、多边形裁剪、三维景物消隐和真实感图形的基本图形算法纷纷诞生，计算机图形学进入了第一个兴盛的历史时期。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?quot;的明暗处理技术。1974年，Catmull 首先将纹理映射引入光滑表面的图形显示。1975年，著名的Phong简单光照模型被提出。这些都成为真实感图形学的开创性研究工作。并开始出现实用的交互式CAD/CAM图形系统。　1980年代，高质量的真实感图形学的研究达到了一个新水平。1980年，Whitted提出了一个光透视模型-Whitted模型，并利用Whitted模型第一次实现了光线跟踪算法。1984年，日本广岛大学和美国Cornell大学的学者分别将热辐射工程中的辐射度方法引入到计算机图形学中，成功地模拟了理想漫反射表面间的多重漫反射效果。

1995年，Chen利用基于图象的绘制技术开发了QuickTimeVR系统，1996年，基于4维光场的漫游技术使复杂场景的实时图形显示和漫游变成了现实。

从1980年代中期以来，超大规模集成电路的发展，特别是PC及其图形加速硬件性能的迅速提高，为计算机图形学的飞速发展奠定了基础。计算机CPU的运算能力的提高，图形处理速度的加快，进一步促进了计算机图形学的理论研究和技术开发，推动计算机图形学更广泛地应用于CAD/CAM、动画、医学成象、科学计算可视化、影视娱乐等各个领域。

计算机图形标准

由于计算机图形和软件技术的发展，对图形系统之间的数据交换和接口提出了越来越高的要求，图形软件系统功能的标准化问题被提了出来。1974年，美国国家标准化局（ANSI）在ACM SIGGRAPH的一个与"与机器无关的图形技术"的工作会议上，提出了制定有关标准的基本规则。此后ACM专门成立了一个图形标准化委员会，开始制定有关标准。该委员会于1977、1979年先后制定和修改了"核心图形系统"（Core Graphics System）。ISO随后又发布了计算机图形接口CGI(Computer Graphics Interface)、计算机图形元文件标准CGM（Computer Graphics Metafile）、计算机图形核心系统GKS(Graphics Kernel system)、面向程序员的层次交互图形标准PHIGS(Programmer's Hierarchical Interactive Graphics Standard)等。1983年，美国国家标准局发布了初始图形交换规范IGES(Initial Graphics Exchange Specification)。1992年，美国SGI(Silicon Graphics, Inc.)推出了OpenGL，这是目前在工作站和PC上都被广泛应用的一个图形应用编程接口（API）。这些标准的制定，使图形应用系统与计算机硬件无关，提高了程序的可移植性，为计算机图形学的推广、应用、资源信息共享，起到了极其重要的作用。

计算机图形学原理及算法教程

图书简介

图形学也称计算机图形学，它是研究图形的输入、模型(图形对象)的构造和表示、图形数据库管理、图形数据通信、图形的操作、图形数据的分析，以及如何以图形信息为媒介实现人机交互作用的方法、技术和应用的一门学科。它包括图形系统硬件(图形输入-输出设备、图形工作站)图形软件、算法和应用等几个方面。

图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。

图形学参考教材：

计算机图形学原理及算法教程（Visual C++版） 清华大学出版社

作者：和青芳

详细信息

ISBN：730211613X

定价：29元

印次：1-2

装帧：平装

印刷日期：2006-5-31

内容简介

本书在系统介绍计算机图形学算法及原理的基础上，利用Visual C++开发环境，编写相应的应用程序，较全面地把计算机图形学理论与计算机绘图的实践结合起来。

本书共10章，包括基本图形的生成、二维图形、图形交互技术、简单CAD绘图系统开发实例、三维图形、曲线与曲面、几何造型、消隐技术、真实感图形绘制及计算机动画等内容。

本书可作为大专院校计算机图形学理论课程教材、上机教材或工程技术人员自学计算机图形学和Visual C++的参考书，也可作为计算机图形学教师理论教学参考书和课程设计的素材。