1.1图形的概念与计算机图形学的研究内容计算机图形学中的图形概念是指由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度（亮度）、色彩等非几何要素构成的，从现实世界中抽象出来的带有灰度、色彩及形状的图或形。1.1.2计算机图形学的研究内容1.2计算机图形学的发展史1959年，美国Calcomp公司研制出的世界上第一台滚筒式绘图机，使计算机辅助绘图仪开始代替人工绘图。20世纪50年代末期，美国MIT林肯实验室研制出的空中防御系统标志着交互式图形技术的诞生。1.2.2计算机图形系统早期的绘图软件大都采用线框式图形数据结构，该结构特别适合于图形的几何变换和交互显示，但无法在计算机内完整地定义三维物体。20世纪60年代末期开始研究和发展实体造型技术，如英国剑桥大学的I.C.Braid的BUILD系统、美国罗彻斯特大学的PADL-1系统和日本北海道大学的TIPS-1系统。这些系统都在计算机内提供了对物体的完整的几何定义，可随时提取所需信息。目前国际上应用较广的实体造型系统有IBM公司的CADAM、DassaultSystem公司的CATIA、SDRC公司的Geomod、PT公司的Pro/Engineer、SpatialTechnology公司的ACIS、Solidworks公司的Solidworks等。设计人员可直接在三维空间进行产品的设计、修改、观察，从而使设计活动变得直观、简单、高效。DassaultSystem公司的CATIAPT公司的Pro/Engineer系统1.2.3计算机图形的标准化官方标准第一个图形软件标准是由德国提出的图形核心系统GKS，这是一个二维图形软件包。1988年，GKS的三维扩充GKS-3D成为三维图形软件标准。1986年，ISO提出程序员分层交互图形系统PHIGS，支持三维图形的层次嵌套结构。非官方标准SGI等公司开发的OpenGL，Sun公司推出的Java3D，Microsoft公司的DirectX等。Java3D制作的游戏1.3计算机图形学的应用（1）计算机辅助设计与制造计算机辅助设计(CAD)已广泛应用于飞机、汽车、船舶的外形设计、超大规模集成电路设计，以及建筑、服装、印染、玩具设计等领域。CAD技术使得工程、（2）地理信息系统（3）科学计算可视化（4）计算机动画和技术影视特技（5）计算机模拟和仿真（6）虚拟现实