计算机图形

计算机图形处理借助计算机生成图像。 今天，计算机图形学是数字摄影、电影、视频游戏、手机和计算机显示器以及许多专业应用的核心技术。 大量专门的硬件和软件已经开发出来，大多数设备的显示都由计算机图形硬件驱动。 它是计算机科学的一个广阔且最近发展起来的领域。 这个短语是 1960 年由波音公司的计算机图形研究人员 Verne Hudson 和 William Fetter 创造的。 它通常缩写为 CG，或者通常在电影的上下文中称为计算机生成图像 (CGI)。 计算机图形学的非艺术方面是计算机科学研究的主题。

计算机图形学的一些主题包括用户界面设计、精灵图形、渲染、光线追踪、几何处理、计算机动画、矢量图形、3D 建模、着色器、GPU 设计、隐式曲面、可视化、科学计算、图像处理、计算摄影、科学 可视化、计算几何和计算机视觉等。 整体方法在很大程度上取决于几何学、光学、物理学和感知等基础科学。

计算机图形负责向消费者有效和有意义地展示艺术和图像数据。 它还用于处理从物理世界接收到的图像数据，例如照片和视频内容。 计算机图形的发展对许多类型的媒体产生了重大影响，并在总体上彻底改变了动画、电影、广告、视频游戏。

术语计算机图形已在广义上用于描述计算机上除文本或声音之外的几乎所有内容。 通常，计算机图形学一词指的是几个不同的事物：

• 计算机对图像数据的表示和处理
• 用于创建和处理图像的各种技术
• 数字合成和处理视觉内容的方法，参见计算机图形学研究

今天，计算机图形学很普遍。 此类图像出现在电视、报纸、天气预报以及各种医学调查和外科手术中。 一个结构良好的图表可以以更容易理解和解释的形式呈现复杂的统计数据。 在媒体中，此类图表用于说明论文、报告、论文和其他演示材料。

已经开发了许多工具来可视化数据。 计算机生成的图像可以分为几种不同的类型：二维 (2D)、三维 (3D) 和动画图形。 随着技术的进步，3D 计算机图形变得越来越普遍，但 2D 计算机图形仍然被广泛使用。 计算机图形已经成为计算机科学的一个子领域，它研究数字合成和操纵视觉内容的方法。 在过去的十年中，其他专业领域得到了发展，如信息可视化，科学可视化更关注三维现象（建筑、气象、医学、生物等）的可视化，其中重点是体积的逼真渲染， 表面、照明源等，可能具有动态（时间）成分。

现代计算机图形学发展的先驱科学是 20 世纪上半叶电气工程、电子学和电视领域的进步。 自从 Lumiere 兄弟使用遮罩为 1895 年最早的电影创造特殊效果以来，屏幕就可以展示艺术，但这种展示是有限的，而且没有互动性。

Whirlwind 和 SAGE 项目等早期项目引入了 CRT 作为可行的显示和交互界面，并引入了光笔作为输入设备。 Whirlwind SAGE 系统的道格拉斯·T·罗斯 (Douglas T. Ross) 进行了一项个人实验。