電腦圖形學怎麼學？

以下內容為摘抄：     

  讀 魏海濤《 電腦圖形學》有感!

1、關於電腦圖形學的基本概念
   a、魏海濤的電腦圖形學教材中是這樣定義的:
      映像是平面指定範圍內可見點陣的集合;而圖形是映像的一種特例,它是一種能用幾何參數與屬性參數(又稱資料模型)進行有效描述的映像。
      圖形與映像的關係是:映像是圖形的表現形式,圖形是映像的一種數學抽象與記錄方法。
      若圖形的資料模型是二維的,則該圖形為二維圖形;若其資料模型是三維的,則為三維圖形。
      電腦圖形學是研究在電腦中如何構造圖形的資料模型,並把圖形的描述參數通過指定演算法轉換成圖形顯示的一門學科。
   b、陳傳波的教材(全國電腦教育研究會課程與教材委員會推薦)中是這樣定義的:

      電腦圖形學是研究利用電腦來顯示、產生和處理圖形的原理、方法和技術的一門學科(這是所謂國際化標準組織給的定義;潘雲鶴的教育部21世紀課程電腦圖形學教材也是基本取的該定義,可見這一定義具有一定的權威性,但這讓人們如何區分它的內涵與外延不清楚)。世界各國的專家學者對圖形學有著各自的定義,德國的Wolfgang K Giloi 把它定義為:圖形學由資料結構、圖形演算法和語言構成。美國的James Foley(網上有此人的教材)則把它定義為:電腦圖形學是運用電腦產生、儲存、處理物體模型和它們的畫面。IEEE的定義為:Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer.

   c、enix對電腦圖形學的理解是
      電腦圖形學=圖形演算法+資料結構, 這是enix學習孫家廣、Donald Hearn 與 David Rogers的電腦圖形學教材後自己總結的結論。
   d、需要說明:

      電腦圖形學在電腦科學中屬於應用學科,它當然遵循電腦應用科學的一般規律。能看此貼的人都應是學習電腦的人員,也基本懂得電腦編程的原理,相信大家心中都有一杆稱,究竟應如何定義電腦圖形學,才更加合理!也就是說,如果象電腦圖形學這種最根本的問題沒有弄明白,你如何圍繞這一基本思想寫好電腦圖形學教材,它即使不是誤人子弟、也會把你弄得不知說雲,還非逼得你自己去作總結,卻不知能否得到同仁的認可,這就象enix的學習與結論一樣!

2、關於直線演算法問題:
     bresenham直線演算法當然是主要的演算法,顯卡中都用它顯示整數直線。但bresenham直線演算法顯示實數直線就力不從心,特別是它在顯示反走樣直線時尤其如此!而魏海濤的教材把直線演算法推廣到實數直線,目前國內外教材中都沒有實數直線演算法,這不知能否算一個創新並得到enix的認可!enix非要到圖書館去查最好的直線演算法,請問如果一個最好的直線演算法都不能在你所崇拜的教材中得到體現,你所崇拜的教材它還是好書嗎!你是一個研究生有時間去圖書館查資料,這是研究生的基本功。而本科生有多少時間去查資料?對他們目前沒有這種教學要求。
3、關於2D/3D圖形
      很多人是通過學習孫家廣、Donald Hearn 與 David Rogers的電腦圖形學教材入了門,也就是說,講解2D圖形馬上把它推廣到3D圖形也是一種學習的有效方法之一。但這一方法的不便之處在於,上述三本教材都非常厚(500~600頁),而一般圖形學課程的學時只有40~50學時,講不完會給學生留下遺憾——學生則更難把握電腦圖形學是一門什麼學科,學這門課究竟幹什麼等諸多疑問?而把2D圖形與3D圖形分解成兩大獨立體系可以較好的解決這些問題!

4、孫家廣、Donald Hearn 與 David Rogers的教材

   a、學習電腦的人都清楚,電腦編程的5大步驟分別是:建模、輸入、儲存、運算處理、輸出等。資料結構是儲存模型資料的基本方法,資料結構與資料處理流程是編程的基本指南,沒有這兩點,編程就困難了。但孫家廣、Donald Hearn 與 David Rogers的教材在這個問題的論述上是有欠缺的。

   b、David Rogers的教材主要放在圖形的顯示上,沒有電腦建模的思想,其優點在光線跟蹤與輻射度演算法上,但它的光線跟蹤與輻射度演算法比彭群生的教材還有一定差距。它的裁剪演算法、可見面的測試、平面繪製等論述略顯臃腫,會造成學習的成本過大,用它作為自己實習編程的方法,只能達到瞭解電腦繪圖的目的,且它連幾何變換與與所謂投影的概念也沒有(光線跟蹤與輻射度演算法可以不需這些),故用此書不能達到全面瞭解電腦圖形學是一個什麼學科的教學目的!更別說用它瞭解OpenGL原理這個最小的要求也不能滿足。

   c、Donald Hearn(第二版) 的教材則完全圍繞PHIGS這個過時的圖形標準(誰用過這個圖形標準?)講解什麼是電腦圖形學,它體現的是國外80年代電腦圖形學的教學思想,它的缺點enix已有論述,該書第三版已經改為圍繞OpenGL講解電腦圖形學,但它仍欠缺電腦圖形學建模的主體思想,這是其遺憾所在!請注意,所謂OpenGL等圖形標準等,它們僅僅是實現了電腦編程的最後一步——圖形的輸出顯示而已!

 d、孫家廣是國內電腦圖形學的前輩,其對國內電腦圖形學的貢獻是有目共睹,但並非其教材沒有改進的餘地。孫家廣在國內寫過4本有關電腦圖形學方面的教材,但它在論述所謂平面物體的幾何建模問題上給人們留下了太多的遺憾。

內容來自
名為zxcvbnm 的會員在http://www.langlang.cc/pinglun/1012977.aspx 發表的評論，覺得很有見解，轉寄過來。他認為魏海濤的這本電腦圖形學才是本好的教材。

另外，今天我也很鬱悶，看了篇博士寫論文，其引用正是魏海濤的這本《電腦圖形學》-電子工業出版社，2001.但是，硬是被寫成魏明濤，害得我半天找不到，寫參考文獻也得認真，OK!