CG(全稱：計算機 Graphics，中文名：計算機圖形學)是通過計算機軟件所繪制的一切圖形的總稱，隨著以計算機為主要工具進行視覺設計和生產的一系列相關產業的形成，國際上習慣將利用計算機技術進行視覺設計和生產的領域通稱為CG。
20世紀60~70年代，計算機圖形技術開始受到人們的關注。開始的時候計算機所呈現出來的圖形圖像還是很粗劣的，但人們還是意識到計算機方便、直觀和可提供多種可能的優勢。中國CG的發展最早可以追溯到20世紀80年代中期。到90年代中期，中國開始出現了計算機繪制建筑效果圖的行業。從1998年開始，中國CG逐漸步入正軌。CG行業的分工以及產業結構日益專業化、標準化和商業化。CG技術的應用領域涵蓋了動畫電影、電子游戲、3D建模與動畫制作、醫學、建筑設計、廣告以及虛擬現實與增強現實等多個領域。
CG代表著計算機生成的藝術與技術的結合。無論是在影視、游戲，還是其他領域，CG技術都在不斷推動著創意的邊界。
定義
計算機圖形學是一種使用數學算法將二維或3D軟件轉化為計算機顯示器的柵格形式的科學，動畫中多指計算機圖形隨著以計算機為主要工具進行視覺設計和生產的一系列相關產業的形成，國際上習慣將利用計算機技術進行視覺設計和生產的領域通稱為CG。
歷史沿革
世界發展
早在20世紀70年代，就有了比較具體的關于CG的概念。當時CG指一切跟電影拍攝有關的、以計算機數字化制作為手段的商業美術，此時的CG藝術還停留在特指商業電影特效制作這一領域。CG是伴隨著好萊塢“高概念”（以美國好萊塢為典型代表的程式化的電影制作模式，本質上是一種營銷指導創意的電影生產方式及后續的市場運作，是電影行業的一種特定概念）電影模式而一路發展過來的。以美國為例，當時的制作軟件以3D為主，其余的特效均為實拍，CG僅是一個輔助拍攝效果的工具，CG制作人員以計算機編程為主。但是，這些計算機操作人員和影視美工都具有一個共同的特點，他們都是為了最終的視覺效果而服務的。
進入20世紀80年代，CG作為一種特殊技術開始成為電影特效的輔助手段。同時，計算機圖形技術逐漸成熟起來，開始應用在影視、工程、工業制造等各個領域，建筑師利用計算機進行建筑平面圖、立面圖、剖面圖的設計和繪制，建筑模型的制作也逐漸由計算機控制完成。皮克斯動畫工作室和蘋果公司也投身于CG制作領域，工業光魔公司開始大批量地運用CG技術輔助電影拍攝。影片前期的美工人員和計算機圖形處理的工作人員被統稱為概念藝術家。電影是通過影像的敘事性和觀眾交流的，慢慢地，CG由一開始的注重模擬性轉向了注重銀幕審美。高效率和低制作成本是CG普及的兩大動力。1983年，日本的硬件制作廠商Wacom針對擴大的創作人群開始生產數字繪圖輸入儀。
20世紀90年代中后期，奧多比從諾爾兄弟處收購了Photoshop，在軟件領域推動了國際CG產業的發展。越來越多的游戲公司在進行游戲開發時，由單純注重可玩性，轉向注重視聽效果的體驗。視頻游戲制作開始朝著電影制作方向邁進。日本的游戲制作廠商開始邀請一些畫家、設計師，用數字技術為游戲制作角色、場景和道具。此時的投資商開始注意到，純粹的計算機技術和藝術家之間應該通過一種手段結合起來，形成一種新的、全面為商業服務的CG藝術。至2010年左右，隨著計算機軟硬件的發展及藝術家的參與，CG藝術開始形成獨特的創作技術和不同于任何藝術種類的審美。
中國發展
中國CG的發展最早可以追溯到20世紀80年代中期。經過差不多10年的發展，中國的對外開放逐漸有了成果，一批批海外計算機方面的專家開始進入中國，為中國計算機業的發展奠定了最基本的人才基礎；海外專家在帶來大量計算機知識的同時，也帶來了國外在計算機圖形學方面發展的一些動向和部分成果，也就是從那時開始，正式將CG這種藝術形式帶入中國大眾視野。清華大學、浙江大學等少數大學先后成立小型的研究小組，致力于研究計算機在圖形圖像方面的發展可行性。綜合起來看，1990年以前影響中國CG發展最大的因素是國家政策、計算機發展水平和人們的認知程度。
隨著史蒂夫·喬布斯在iMac上率先引入圖形界面，微軟于1991年發布了Windows3.X操作系統，開始正式在PC上引入圖形界面。圖形界面操作系統的引入，是計算機工業發展史上的一個里程碑，從這個時候開始，各種商業化的圖形軟件也誕生了：奧多比的Photoshop、SGI上的3D軟件 Alias Studio、Discreet 的招牌軟件3D Studio Max的前身3D Studio等大大縮短了普通藝術工作者與計算機制圖員之間的距離。在這個時期，中國計算機圖形學專家在貝塞爾曲線(1968 年法國雷諾汽車公司的設計工程師貝塞爾最先發明）、非均勻有理B樣條曲線(NURBS)以及計算機真實感圖形渲染算法方面都取得了一定的成績，比如邵敏之教授和朱一寧教授分別在1988年和1990年成功采用輻射度算法在封閉空間中繪制出了真實感很強的圖像；浙江大學CAD&CG國家重點實驗室也開發出了中國自己的虛擬現實系統——CAVE，這套系統用一臺超級計算機(SGI Onyx2 Infinity Reality 4CPU)同步產生同一場景相鄰視域內的四幅畫面分別投影到大屏幕上，通過液晶眼鏡產生立體視覺效果。
到90年代中期，中國開始出現了計算機繪制建筑效果圖的行業。從1998年開始，中國CG逐漸步入正軌。CG行業的分工以及產業結構日益專業化、標準化和商業化。計算機圖形學方面，中國不斷有新的動畫算法和渲染算法理論性文章發表在《計算機學報》等專業雜志、期刊中，中國也終于有論文在SIGRAPH中入選。在這個時間段里，各個美術院校紛紛開設數字藝術課程或者專業供學生選修，社會上也有如maya國際認證、3DS Max國際認證等商業性的軟件認證課程。媒體方面，《數碼設計》《CG雜志》《Computer ARTS 數碼藝術》CG World中文版等專業傳媒的創刊和引入也為中國CG行業的發展起到了作用。2019年4月，中國電影美術學會CG與數字藝術委員會的成立以及首屆北京國際CG藝術雙年展的舉辦，標志著在CG領域有了正規國家級的學術權威。
特征
藝術與技術的融合
從人類藝術史的發展來看，技術一般都是從屬于藝術的，是“為了藝術的技術”，而不是“為了技術的藝術”。以西方的油畫發展為例，其從一開始就比較注重諸如顏料、畫布這些技術性的要素。但畢竟這些技術要素都是輔助性的，藝術性是其絕對的內涵。而CG藝術則徹底顛覆了這種既定結構，稱CG藝術為藝術，反倒是因為技術而不是藝術，是計算機技術構成了這一革命性的改變。
數字信息的可視化
數字信息的可視化是把由“0”“1”構成的計算機最基本的數字信息轉換成圖像形式表示出來。在CG藝術的早期發展過程中，它經歷了一種從抽象到具象的發展過程，這與其技術條件的實現程度直接相關。CG藝術早期無法把數字信息轉換成具象化的圖像，只能以點、線、面的簡單形式出現，類似于無色彩的抽象藝術。但隨著技術條件的成熟，CG藝術的造型能力越來越強，有時候甚至能以“假”亂“真”。
交互性
交互性在CG藝術中扮演著重要角色。在其技術不成熟的初期，交互性的技術并不存在，只能是簡單的“人一機器”單向輸入。這個重要的作用是從“無”到“有”的。按照傳統的藝術觀，從藝術家到藝術品，再從藝術品到欣賞者，都是一脈相承的。一般而言，這種過程是不可逆的，是順序而下的次序關聯。但是在CG藝術中，形成了兩種交互關系：一種是藝術家與電子機器的交互，創造出另一種“人一機器”交互；另一種是觀者參與的交互，觀者根據指令做出相應運動，觀者進入了另一種“人一機器”交互中。
特有的創作模式
傳統藝術只是“生產”，而且多為一次性的、即時的、獨一無二的創造。之后，所謂的“機械復制”時代來臨，從印刷術到電影技術都參與了其中的運作。機械復制時代的藝術就是“復制化”的藝術。而CG藝術的優勢卻在于“生產”。這是因為，CG藝術并不是簡單的復制或拷貝技術，而是在被創作和被接受的過程中產生了信息“衍生”的現象。從藝術傳播的歷史來看，其經歷的是“生產一復制一生產”的發展結構。CG藝術的生產不同于傳統藝術的生產方式，而是一種含有信息技術的“再生產”，這就是其特有的創作模式。
應用領域
電影領域
CG電影本身在真實場景中拍攝并由真人表演為主，但通過特效打造出了更多現實中無法實現的場景。傳統電影中應用CG技術增加的虛擬場景、角色、裝扮、人物談吐等，幾乎可以取得以假亂真的效果。這種技術不僅可以制作虛擬人物，制作渲染虛擬場景，而且還能使真人演員與虛擬現實世界完融合在一起。CG技術完全介入電影拍攝后，不僅使電影創作的內容、表現力和制作過程發生了巨大變化，還使電影制作主要依靠的設備由攝像機變成了計算機服務器。
建筑房產領域
利用CG技術可對建筑平面圖、立面圖、剖面圖進行設計和繪制，還可以由計算機控制完成逼真的建筑模型制作。由此，人們就可以通過房地產電子樓書、小區瀏覽動畫、樓盤動畫宣傳片、CG三維虛擬樣板房等多種由CG技術展現的虛擬場景，來體驗身臨其境的效果。
廣告領域
在一些廣告畫面中，經?？梢钥吹皆S多危險的鏡頭，這些鏡頭如果要真人拍攝，難度大，危險系數也高，但使用CG軟件技術就可以解決這個問題，比如可以模擬出一些惡劣的氣候和危險的環境，再通過影棚拍攝加后期軟件合成的方法，把演員在拍攝過程中受傷的幾率降到最低。
景觀設計領域
CG技術在景觀設計中的應用，為實現設計師們的藍圖提供了保障。CG技術將景觀規劃建設方案從紙上或沙盤上轉移到電腦中，使其展現出更真實、更立體、更生動的效果，這是傳統規劃方案圖所無法比擬的。
模擬領域
CG技術也廣泛應用于各種模擬過程中。由于它具有能夠對真實環境進行增強顯示輸出的特性，使人們能獲得多種類、多角度的直觀體驗，如交通安全演示動畫(模擬交通事故過程)、煤礦生產安全演示動畫(模擬煤礦事故過程)、醫療研究與解剖訓練、精密儀器的制造和維修、遠程機器人控制、飛行器的研制與開發、能源轉換利用等。
游戲領域
CG技術極大地改變了電子游戲的面貌，使得游戲畫面愈發逼真，這都要歸功于CG技術的不斷進步。在游戲動畫設計方面，CG技術實現了從二維到三維的轉變，讓設計更加富有立體感和真實性。對于場景環境的營造，CG技術的運用能夠加強對細節的刻畫。與傳統的游戲動畫設計相比，CG技術展現出了一些明顯的優勢。首先，CG技術全程基于計算機完成制作，這與傳統的手繪或平面設計存在較大差別，因此所需的人力相對較少。同時，CG設計的效率更高，能夠大幅提升設計產出。其次，由于CG設計全程使用計算機，因此可以節省其他物理材料的消耗，從而有助于降低成本，同時也體現了環保的特點。
醫學領域
在醫學領域，醫生可以通過CG技術創建患者的三維模型，以便更好地進行手術規劃和模擬。這種技術的應用，不僅提高了手術的成功率，還為患者的治療帶來了新的希望。
技術優勢
CG藝術創作相對傳統創作更具優勢
快速而高效率
CG制作的方式和傳統的版畫、水彩、油畫的制作方式不同，任何圖片都可以用表示精度的每英寸點數和尺寸來解釋，任何色彩都可以歸納成若干的色彩模式。這些都從科學的角度為從業人員提供了快速理解圖像的捷徑。同樣，隨著繪圖軟件版本的提升和功能的完善，Photoshop和Painter可以真實而自然地模擬自然筆的繪畫效果，從簡單的滴管吸色功能，到直觀的色彩平衡、效果等，節省了傳統繪畫中的調色、混色等煩瑣、復雜的勞動，以前沒有經過色彩訓練的人，也可以借由軟件提供的強大便捷的功能，任意地實現自己的概念。
同樣，傳統的鉛筆、木炭起稿到上色的作畫方式已經被CG藝術利用照片和數字化的圖形拼接修改、復制的方式所挑戰。Photoshop的bach功能提供自定義動作，這樣就可以批量處理圖像。在CG藝術的世界里可以擁有個性化的色彩版面、個性化的筆刷和虛擬紙張、個性化的腳本編輯。
易于修改和復制
傳統的繪畫方式強調嚴謹是為了避免出錯，所以手繪作業的這一局限性限制了創作者自由的創作心態。在CG世界里，錯誤是可以挽回的。同樣，CG的藝術品可以通過高端的打印輸出系統來實現精確的原畫復制，從而制作出多個復制品。
節約空間和成本
在傳統的作業方式里，藝術家和設計師大多都需要擁有一個屬于自己的、開闊的、光線充足的工作室，寬大的工作臺上堆滿了各種復雜的筆刷和工具。而這些都需要算在一個制作人員的產品成本里。CG由一個5-8平方米的可以放設備的干凈空間，一個數位輸入設備和一臺打印機就可以了，材料的成本投入是一次性的，并且這個作業過程干凈、清潔，只需要做到科學地使用手中的輸入設備就可以實現整個過程，大大降低了作業成本。
CG藝術顛覆對影視傳統本體的認識
由于CG藝術從視覺效果上無限逼近真實的可能性，很多實拍電影都開始使用這一技術來制作那些不易通過實拍方式獲得的特效、場景乃至角色，以替換那些傳統特技拍攝中昂貴、復雜且不夠生動的模型和布景。同時，可以制造那些現實中無法實拍的如怪獸、飛船等幻想元素，甚至在一部幻想題材的影片中，配角乃至主角都可以由CG演員來擔當，他們有著突破想象力極限的奇幻造型以及不遜于真實演員的生動表演，還可以通過技術手段與實拍環境、真人演員產生真實的互動。有經驗的技術團隊可以讓CG圖像與實拍影片之間實現無縫對接，令觀眾真偽難辨。這些電影中使用的CG動畫技術只是對傳統拍攝技術的一種替代，其目的并不是營造一種運動的幻覺。
CG藝術能夠促進藝術設計的全新發展
隨著數字化信息時代的來臨，現代藝術設計已步入了一個高速發展的轉型期。以計算機為平臺的圖形、圖像數字藝術在藝術設計領域的地位日趨上升，特別是在網絡設計、數字媒體設計、虛擬現實設計、環境藝術設計、平面藝術設計、3D數字動畫藝術設計、多媒體藝術應用設計等領域成了不可或缺的工具。
發展趨勢
技術創新不斷涌現
隨著CG技術的不斷發展，新的制作技術和流程不斷涌現，推動了CG行業的創新和進步。未來的CG行業會更加注重技術創新和研發，以提高制作效率和效果。
應用領域不斷擴展
CG技術的應用領域不斷擴展，不僅應用于影視、游戲、廣告等領域，還涉及到建筑、教育、醫學、軍事等領域。未來，CG技術的應用領域會更加廣泛，為行業發展帶來更多機會。
跨界合作成為趨勢
CG行業與其他行業的跨界合作越來越多，如與建筑、汽車、時尚等行業的合作。這種跨界合作會為CG行業帶來更多的創意和商業機會。
人才競爭日益激烈
隨著CG行業的快速發展，人才競爭也日益激烈。未來，CG行業會更加注重人才培養和引進，同時，行業內的人才流動也會更加頻繁。
行業標準和規范逐步完善
隨著CG行業的不斷發展，行業標準和規范逐步完善。未來，行業標準和規范會更加明確和統一，有利于行業的健康發展。
典型作品
《終結者：黑暗命運》影片中，推土機在高速公路上的飆車、終結者的分身、水戰與空戰場景大多得益于CG技術的運用。同樣，在《變形金剛》中，那些虛擬場景和虛擬人物，以及《2012》里的火山爆發、海嘯、巨型地陷和地震畫面，也都是CG技術的應用。此外，迪士尼+、皮克斯動畫工作室等動畫制作公司也是依賴CG技術來打造它們的動畫片，比如《冰雪奇緣》中的角色形象與冰雪覆蓋的場景，都是經過設計與計算機生成的。
《雷曼：起源》《上古卷軸5：天際》等游戲中都應用了CG技術，無論是畫面還是光影效果，都讓玩家們沉浸其中。尤其是《塞爾達傳說：天空之劍》中的場景設計，更是將CG技術與游戲劇情完美融合。《蝙蝠俠：阿甘城》中的黑暗騎士，《超級馬力歐 3D樂園》中馬里奧的經典形象，這些角色都也都成為了游戲CG的代表作。此外，《黑神話：悟空》以其獨特的暗黑孫悟空CG吸引了眾多玩家的關注。
參考資料 >
CG技術的多領域應用與發展:從影視動畫到醫療建筑的影響.搜狐網.2025-02-12
中教互聯展望CG行業發展趨勢，不斷提升課程質量，為行業持續提供高質量人才.十堰晚報.2025-02-12
游戲暗黑孫悟空CG:再現《黑神話:悟空》的神秘魅力.17173新聞中心.2025-02-19
十大經典游戲CG回顧——重溫輝煌，展望未來.17173新聞中心.2025-02-19