OpenGL系列讲座（27）

第四部分 辅助篇
计算机图形学词汇解释
2.1  概要词汇
 

计算机动画(computer animation)

由计算机产生的许多帧景物图象,并平滑地改变视点或景物中物体的位置，当显示这些图象的

速度足够快时就可获得景物的动态效果(如每秒显示24帧图象即为普通电影播放的效果)。

OpenGL中的动画一般都用双缓存(double buffer)来操作。

 

计算机辅助设计(CAD)

用计算机软件命令代替绘图工具并用计算机屏幕代替绘图板，而且能够用计算机三维图形显

示所设计的工程部件。这种方式大大提高了工程设计者的效率。

 

计算机图形(computer graphics)

用计算机产生的图象。计算机图形学始于六十年代初期，现今的专业计算机图形公司Evens &

Sutherland的共同创业者Ivan Sutherland在MIT.攻读博士学位期间为TX-2计算机开发了

一个绘制草图的程序。从此以来，计算机图形已发展到如今已有能力产生与照片中捕获的图

象完全没有区别的逼真的图象。

 

计算机图象(computer image)

一个由图象单元(象素、象元)组成的矩阵数组,每个图象单元都有其色彩属性，这个带色属性

的图象单元数组表示图象的内容。

 

计算机三维图形(computer three dimensional graphics,computer 3D graphics)

通过计算机程序经过投影变换把具有三维坐标(x,y,z)的景物变换至二维屏幕坐标系，甚至通

过光照模型和消隐处理获得逼真的计算机图形。 计算机三维图形在科学数据可视化

(sicentific visualization),进行模拟和仿真(simulation)以及视频游戏(games)等领域具

有广泛的应用。

 

计算机图形模拟(computer graphics simulation)

利用计算机图形来模拟客观世界的现象。近年来发展起来的计算机三维图形处理硬软件使得

计算机模拟已涉及于广泛领域,如飞行模拟、汽车模拟、军事训练模拟等。

 

计算机立体图形(computer stereo graphics)

利用人眼视觉感受客观物体的原理生成二幅具有视差的图象，并且通过某种方式(如红绿图象

对或偏振光阀眼镜等)观察就可获得具有深度的立体景物图形。

 

建模(modeling)

在三维空间中描绘客观世界中的物体，通常用细小的平面(甚至是三角形)逼近物体表面或者

用一些关键点的坐标来精确地构造，这种用三维坐标构造物体表面的方法即为模型建立，

简称建模。

 

渲染(rendering)

也称为着色、真实感图形显示。它指在计算机完成建模后，用光照模型和消隐处理算法在物

体表面加入颜色、阴影、亮度、纹理等表面属性，从而使得整个景物模型更加逼真。

 

虚拟现实(virtual reality,VR)

虚拟现实是一种计算机与人的接口，人可以通过各种感觉设备进入一个三维图形的多媒体的

世界，使人有一种身临其境的感受。虚拟现实的关键技术是三维建模和多媒体、人机交互设

备。自从八十年代末以来，虚拟现实已经得到广泛的研究和应用，尤其是在模拟训练、娱乐

游戏等方面进展更快。虚拟现实也称为虚真实、灵境等。

 

 

2.2  常用词汇
 

3D(three dimension)

即三维。客观世界中静止的物体都是三维的，在计算机图形学中常在一定的坐标系中用(x,y,z)

坐标系列表示物体。常用三维坐标系为

 

  

 

                     图4-3-1  常用三维坐标系

 

 

3D建模(3D modeling)

用三维坐标来描述物体的形状。在各种计算机图形应用领域中有不同的三维建模方法，用不

同的算法来描述这些领域中的物体和对象。

 

3D变换(3D transformation)

在三维空间中把物体的三维坐标从一个位置变换至另一位置，或者从一个坐标系变换至另一

坐标系。这是一种对物体的三维坐标(x,y,z)进行数据操作的一种形式。

 

3D变换序列(3D transformation sequence)

把客观世界中的物体在计算机屏幕上显示，通常需要进行一系列坐标变换，如从物体的相对

坐标系变换至计算机屏幕需要经过平移、旋转、视点投影变换等一系列坐标变换。

 

4D(four dimension)

即四维。在计算机图形学中描述客观世界除了用三维坐标来描述物体的形状外，还用时间t

作为第四维来描述过程，通常用(x,y,z,t)表示。

 

6D(six dimension)

即六维。在计算机图形学三维应用过程中(如模拟仿真、虚拟现实应用等)用六个自由度(x,y,z

坐标和偏角、倾角、仰角)来描述物体的运动。

 

算法(algorithm)

一般指在用计算机软件解决问题时所用的数学方法或程序实现过程。通常用数学公式或程序

框图来描述。

 

走样(aliasing)

在进行渲染着色的时候，所绘制的图元直接按照所赋给的颜色绘制象素，就会产生锯齿状的

边，这就是走样。

 

alpha值

颜色成分中的第四个成分。alpha值不用于直接显示，一般用于颜色的混合。OpenGL中的alpha

值对应于不透明的概念，而不是透明的概念，也就是说，alpha值为1表示完全不透明，alpha

值为0表示完全透明。

 

反走样(antialiasing)

根据图形单元的象素覆盖区域来确定象素的颜色值，这种渲染绘制技术就是反走样。运用反

走样技术可以减少或消除走样绘制时所产生的锯齿。

 

特定裁剪应用(application-specific clipping)

图形单元在视点坐标系的平面上进行。这些平面由应用程序用OpenGL中的glClipPlane()函

数指定。

 

区域填充(area fill)

用指定的颜色和模式填充多边形或三角形区域围绕区域的线条即为边界。这在计算机图形学

中是基本的绘图方式。

 

关节运动(articulated motion)

一个与其它三维图形相连接的部件的运动。这种运动在动画或模拟中经常用到。

 

背面(back face)

多边形的一侧。多边形有正面和背面这二个面，在视窗中只有一个面是可见的，这个可见的

面是正面还是背面在多边形投影到视窗后而定，若多边形的边为顺时针方向，其中的一个面

可见，若多边形的边为逆时针方向，则另一个面可见，时针方向对应于正面还是反面由OpenGL

编程者而定。

 

背景颜色(background color)

整个图形的底色，OpenGL中缺省为黑色。

 

二进制文件(binary file)

以二进制格式存储的文件。这种格式的文件与ASCII格式(文本)相对立，其存储空间相对较

小。

 

 位(bit)

二进制数，位作为状态变量只有0或1二个可能的值。二进制数可由一个或多个二进制位组

成。

 

位图(bitmap)

一种在显示内存或常规内存中字节的矩阵存储方式。OpenGL中对位图的显示用glBitmap()

函数绘制。

 

位平面(bitplane)

计算机屏幕上所有象素的字节的某一位组成的矩阵称为一个位平面。位平面用于驱动视频输

出， 也称为颜色平面。帧缓冲区就是由一组位平面组成的。

 

混合(blending)

把二种颜色减少成为一种颜色，通常混合后的颜色由这二种颜色线性内插得到。

 

缓冲区(buffer)

用于临时存储数据和图象的一块内存区域。在计算机图形学中通常指存储色彩的单个成分(如

红色、绿色)或单个索引(如颜色索引或模板索引)的一组位面。存储R、G、B、A四个值的缓

冲区称为颜色缓冲区。

 

回调函数(callback function)

在应用程序中处理系统功能的函数。通常在不同系统(如与外部设备交互)间交流时用到回调

函数。

 

客户(client)

发出OpenGL命令的计算机。这个计算机可以通过网络与其它执行这些命令的计算机相连，或

者在同一个计算机上发布和执行命令。

 

裁剪坐标(clip coordinates)

这是指在投影变换后在透视变换前的坐标系统。视窗体的裁剪在裁剪坐标系下进行，但应用

特定裁剪不是在此坐标系下进行。

 

CMY模型(CMY model)

这是一种以黄色、品红色、青色作为基本色的颜色模式，这种模式主要用于印刷。

 

剪裁(clipping)

将超出裁剪面所定义的视窗边界的图形部分删除。如果点在外面，就简单地拒绝；如果线或

多边形在外面，在外面的部分被删除，并且按照需要补充的新的顶点来完成裁剪边界内的图

形单元。图形单元总是在视窗体的left、right、bottom、top、near、far平面所定义的六

个面上裁剪。特定的应用程序可以在视点坐标系中应用特定的裁剪面。

 

碰撞检测(collision detection)

指在运动时检测一个3D物体的边角或面是否与另一个3D模型发生碰撞，从而决定在检测到

碰撞后所采取的动作。

 

颜色循环(color cycling)

通过转换调色板的值来产生动画的方法。

 

颜色表(color index)

又称颜色索引，通过命名而不是通过颜色值来表示颜色的一个值。OpenGL的颜色索引用连续

的数值表示（如浮点数），颜色的插值和抖动等操作可以用颜色索引值来计算。但是，保持在

帧缓冲区中的颜色索引值总是整数值，浮点数颜色索引总被舍入到最近的整数值。

 

颜色表模式(color index mode)

如果颜色缓存里存储的是颜色索引值而不是红、绿、蓝和alpha成分，这种OpenGL的颜色存

储形式即为颜色表模式。

 

颜色插值(color interpolation)

通过一个象素的相邻颜色来决定它的颜色，或当两象素的颜色值已知时，通过当前象素与这

两个象素的距离来决定这个象素的颜色。

 

颜色映射表(color map)

颜色索引映射到RGB值所对应的表，它由显示硬件访问。每个颜色索引值从颜色缓存中读出，

通过查找颜色映射表转换成RGB值，并送给显示器。