计算机图形学是研究计算机如何生成、处理和展示图形的学科。它包括理论和实践，涵盖了多个领域，如几何建模、渲染、动画、人机交互等。计算机图形学的目标是实现逼真的图形表示，从而提供高质量的可视化效果和交互体验。

计算机图形学的发展始于20世纪60年代，并随着计算机硬件的不断发展而不断壮大。如今，图形学已经广泛应用于多个领域，包括电影、游戏、虚拟现实、工程设计等。

图形处理的基本概念

图形处理是计算机图形学的核心内容之一，它涉及到对图形数据的处理和变换。图形处理可以分为两个主要方面：图像处理和几何处理。

图像处理：图像处理是针对二维图像的操作和分析。它包括了图像增强、图像滤波、图像分割、图像压缩等技术。图像处理的目标是改善图像的质量、提取图像中的内容、减少图像的存储空间等。
几何处理：几何处理是对图形的几何数据进行操作和变换。它涉及到矩阵计算、几何变换、曲线和曲面的生成等。几何处理的目标是对图形进行形状和位置上的变换，以达到用户的需求。

图形处理还包括了渲染和动画两个重要的方面。

渲染：渲染是将三维模型转化为二维图像的过程。它包括了光照模型、纹理映射、阴影生成等技术。渲染的目标是生成逼真的图像，使物体看起来具有光照和纹理等效果。
动画：动画是通过连续地显示一系列静态图像来模拟运动的过程。它包括了关键帧动画、骨骼动画、物理模拟等技术。动画的目标是为图形增加动态效果，使其看起来更加生动和真实。

图形处理的应用

图形处理在众多领域有着广泛的应用。以下是一些图形处理的典型应用：

电影和电视：计算机图形学在电影和电视行业中扮演着重要角色。它可以创建逼真的特效，使得电影中的幻想世界成为可能。例如，《阿凡达》和《钢铁侠》等电影采用了大量的计算机图形学技术。
游戏：计算机图形学是游戏开发的重要组成部分。它可以创建游戏中的角色、场景、特效等。现代游戏几乎都使用了计算机图形学技术，使得游戏画面更加逼真和细腻。
虚拟现实：虚拟现实是一种通过计算机生成的仿真环境，用户可以通过头戴式显示器等设备进入其中。计算机图形学在虚拟现实中发挥了重要作用，它需要实时地生成逼真的图像，以使用户感受到身临其境的感觉。
工程设计：计算机图形学可以帮助工程师设计和分析产品。它可以创建三维模型，并进行可视化演示。这使得工程师可以更好地理解产品的外观和功能，指导产品的改进和优化。

总结起来，计算机图形学是一门研究计算机生成、处理和展示图形的学科。它包括了图像处理、几何处理、渲染和动画等多个方面。图形处理在电影、游戏、虚拟现实和工程设计等领域都有着广泛的应用。借助计算机图形学的技术，我们可以实现逼真的图形表示，提供高质量的可视化效果和交互体验。