计算机图形学的发展简史

计算机图形学的发展简史

1.2 计算机图形学的发展简史

1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风I号(Whirl- -wind I)计算机的附件诞生了。该显示器用一个类似于示波器的阴极射线管 (CRT) 来显示一些简单的图形。1958年美国Calcomp公司由联机的数字记录 仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。在 整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算， 为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝 酿时期，并称之为：“被动式”图形学。到50年代末期，MIT的林肯实验室 在“旋风”计算机上开发SAGE空中防御体系，第一次使用了具有指挥和控制 功能的CRT显示器，操作者可以用笔在屏幕上指出被确定的目标。与此同时， 类似的技术在设计和生产过程中也陆续得到了应用，它预示着交互式计算机 图形学的诞生。

1962年，MIT林肯实验室的Ivan E. Sutherland发表了一篇题为“Sket- -chpad： 一个人机交互通信的图形系统”的博士论文，他在论文中首次使用 了计算机图形学“Computer Graphics”这个术语，证明了交互计算机图形学 是一个可行的、有用的研究领域，从而确定了计算机图形学作为一个崭新的 科学分支的独立地位。他在论文中所提出的一些基本概念和技术，如交互技 术、分层存储符号的数据结构等至今还在广为应用。1964年MIT的教授Steven

A. Coons提出了被后人称为超限插值的新思想，通过插值四条任意的边界曲 线来构造曲面。同在60年代早期，法国雷诺汽车公司的工程师Pierre Bézier 发展了一套被后人称为Bézier曲线、曲面的理论，成功地用于几何外形设计， 并开发了用于汽车外形设计的UNISURF系统。Coons方法和Bézier方法是CAGD 最早的开创性工作。值得一提的是，计算机图形学的最高奖是以Coons的名 字命名的，而获得第一届（1983）和第二届(1985) Steven A. Coons奖的， 恰好是Ivan E. Sutherland和Pierre Bézier，这也算是计算机图形学的一段 佳话。

70年代是计算机图形学发展过程中一个重要的历史时期。由于光栅显示 器的产生，在60年代就已萌芽的光栅图形学算法，迅速发展起来，区域填充、 裁剪、消隐等基本图形概念、及其相应算法纷纷诞生，图形学进入了第一个 兴盛的时期，并开始出现实用的CAD图形系统。又因为通用、与设备无关的 图形软件的发展，图形软件功能的标准化问题被提了出来。1974年，美国国 家标准化局（ANSI）在ACM SIGGRAPH的一个与“与机器无关的图形技术”的 工作会议上，提出了制定有关标准的基本规则。此后ACM专门成立了一个图 形标准化委员会，开始制定有关标准。该委员会于1977、1979年先后制定和