西北工业大学计算机图形学重点汇编
计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理一、图形学的概念计算机图形学简单来说,就是让计算机去生成、处理和显示图形的学科。
它就像是一个魔法世界,把一堆枯燥的数字和代码变成我们眼睛能看到的超酷图形。
你看那些超炫的3D游戏里的场景、超逼真的动画电影,那可都是计算机图形学的功劳。
这个学科就是想办法让计算机理解图形,然后把图形按照我们想要的样子呈现出来。
二、图形的表示1. 点点是图形里最基本的元素啦。
就像盖房子的小砖头一样,很多个点组合起来就能变成各种图形。
一个点在计算机里就是用坐标来表示的,就像我们在地图上找一个地方,用经度和纬度一样,计算机里的点就是用x和y坐标(如果是3D图形的话,还有z坐标呢)来确定它在空间里的位置。
2. 线有了点,就能连成线啦。
线有各种各样的类型,直线是最简单的,它的方程可以用我们学过的数学知识来表示。
比如说斜截式y = kx + b,这里的k就是斜率,b就是截距。
还有曲线呢,像抛物线、双曲线之类的,在图形学里也经常用到。
这些曲线的表示方法可能会复杂一点,但也很有趣哦。
3. 面好多线围起来就形成了面啦。
面在3D图形里特别重要,因为很多3D物体都是由好多面组成的。
比如说一个正方体,就有六个面。
面的表示方法也有不少,像多边形表示法,就是用好多条边来围成一个面。
三、图形变换1. 平移平移就是把图形在空间里挪个位置。
这就像我们把桌子从房间的这头搬到那头一样。
在计算机里,平移一个图形就是把它每个点的坐标都加上或者减去一个固定的值。
比如说把一个点(x,y)向右平移3个单位,向上平移2个单位,那这个点就变成(x + 3,y + 2)啦。
2. 旋转旋转就更有意思啦。
想象一下把一个图形像陀螺一样转起来。
在计算机里旋转图形,需要根据旋转的角度和旋转中心来计算每个点新的坐标。
这就得用到一些三角函数的知识啦,不过也不难理解。
比如说以原点为中心,把一个点(x,y)逆时针旋转θ度,新的坐标就可以通过一些公式计算出来。
3. 缩放缩放就是把图形变大或者变小。
计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学复习资料第一章1 图形学定义ISO的定义:计算机图形学是研究怎样利用计算机表示、生成、处理和显示图形的原理、算法、方法和技术的一门学科。
通俗定义:计算机图形学以表达现实世界中的对象及景物为主要目标,其核心是解决如何用图形方式作为人和计算机之间传递信息的手段,即人机界面问题.计算机图形学的研究对象-—图形.图形是从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。
图形的构成要素:几何要素:点、线、面、体等描述对象的轮廓、形状。
非几何要素:描述对象的颜色、材质等。
图形的表示方法:点阵法:枚举出图形中所有点(简称图像)。
参数法:由图形的形状参数(简称图形)。
2 图形与图像图像:狭义上又称为点阵图或位图图像。
图像是指整个显示平面以二维矩阵表示,矩阵的每一点称为一个像素,由像素点所取亮度或颜色值不同所构成的二维画面。
特点:A文件所占的空间大。
B位图放大到一定的倍数后会产生锯齿.C位图图像在表现色彩、色调方面的效果比矢量图更加优越。
图形:狭义上又称为矢量图形或参数图形.按照数学方法定义的线条和曲线组成,含有几何属性.或者说更强调场景的几何表示,是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。
特点:A文件小。
B可采取高分辨印刷.C图形可以无限缩放.3 图形学过程3D几何建模、3D动画设置、绘制(光照和纹理)、生成图像的存储和显示4 与图像处理计算机图形学:研究模型及数据的建立和由模型生成图像的过程和方法.(模型到图像)图像处理:将客观景物数字化成图像,研究数字化图像的采集、去噪、压缩、增强、锐化、复原及重建等。
(图像到特征)对立统一的关系。
5 计算机图形信息的特点图形信息表达直观,易于理解。
图形信息表达精确、精炼。
图形信息能“实时”的反映事物的分布和变化规律6 计算机图形学的应用计算机辅助设计及计算机辅助制造科学计算可视化地图制图与地理信息系统计算机动画、游戏用户接口计算机艺术7 计算机图形系统作为一个图形系统,至少应具有计算、存储、输入、输出、对话等五个方面的基本功能.计算机图形系统主要有三部分构成:人、图形软件包、图形硬件设备。
计算机图形学复习重点内容

名词解释计算机图形标准:是图形系统及相关应用程序中某个界面数据传输通讯的接口标准几何变换;规范化后把变换矩阵作为算子,然后想乘来挪动点的位置,得到各个顶点在几何变换中的新的顶点。
裁剪:在二维观察中,需要在观察坐标系下对窗口进行裁剪,即只保留窗口内的那部分图形,去掉窗口外的图形。
识别图形在指定区域内外的算法:两种算法:奇偶规则从任意位臵p作一条射线,若与该射线相交的多边形边的数目为奇数,则p是多边形内部点,否则是外部点非零环绕数规则(Nonzero Winding Number Rule) □首先使多边形的边变为矢量。
□将环绕数初始化为零。
□再从任意位臵p作一条射线。
当从p点沿射线方向移动时,对在每个方向上穿过射线的边计数,每当多边形的边从右到左穿过射线时,环绕数加1,从左到右时,环绕数减1。
□处理完多边形的所有相关边之后,若环绕数为非零,则p为内部点,否则,p是外部点。
反走样:减少用离散量表示连续量引起的失真。
过取样区域取样两种方式图形计算机图形学的研究对象是图形。
广义的说, 能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都可称为图形。
它既包括了各种几何图形以及由函数式、代数方程和表达式所描述的图形, 也包括了来自各种输入媒体的图景、图片、图案、图像以及形体实体等。
图像用点阵法,参数法描述的图形叫图像光点。
一般是指电子束打在显示器的荧光屏上,显示器能够显示的最小的发光点。
像素点是指图形显示在屏幕上时候,按当前的图形显示分辨率所能提供的最小元素点。
最小元素点尺寸等于光点尺寸)裁剪窗口即在视口中可以被看到的图形,即显示出来的部分视口将窗口映射到显示设备上的坐标区域称为视区点阵法点阵法通过枚举出图形中所有的点来表示图形, 它强调图形由哪些点构成, 这些点具有什么样的颜色, 即点阵法是用具有灰度或色彩的点阵来表示图形的一种方法。
在计算机中表示图形最常用的是点阵法。
参数法参数法用图形的形状参数和属性参数来表示图形。
计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理
嘿,小伙伴们!你们知道吗?在我们生活的世界里,无论是游戏、电影还是软件界面,背后都离不开一个神奇的技术——计算机图形学。
那接下来,就让我来给你们讲讲这计算机图形学里的那些基础知识吧!
想象一下,咱们每天用电脑画画、玩游戏,那些绚丽的画面是怎么来的呢?其实啊,这背后可是有大学问的。
先说说最基础的——像素吧!
像素,就像咱们画画时用的小格子一样,每个小格子都有一个颜色和亮度。
你知道吗?在电脑上,一张图片就是由成千上万个这样的像素组成的!咱们平时用手机拍照片,其实也就是在捕捉这些像素的信息呢。
再来谈谈图形的显示原理。
电脑里的图形,其实是数字信号转变成我们可以看到的样子。
举个例子吧,当你在游戏里建了一座房子,你的电脑其实是先算出一大堆数字,然后再把数字转换成我们能看到的图像哦!
咱们再来聊聊三维图形吧!是不是觉得电影里的3D效果特别震撼?那可是因为计算机能算出很多个不同角度的图像,然后快速切换,咱们的眼睛就感觉是立体的啦!这就像咱们小时候搭积木,从不同的角度看,形状都会变呢。
当然啦,要想玩转计算机图形学,光知道这些还不够哦。
还有像算法、颜色理论、图形处理等等的知识等着我们去学习呢。
不过别担心,只要咱们有兴趣,慢慢学,总有一天能成为图形学的小达人!
怎么样?听完我的介绍,是不是对计算机图形学产生了浓厚的兴趣呢?那就让我们一起努力,去探索这个充满无限可能的领域吧!期待我们都能在计算机图形学的世界里大放异彩!
你看,现在咱们对计算机图形学是不是有了个大概的了解呢?其实啊,这只是一个开始哦!还有很多有趣的知识等着我们去发掘呢。
所以啊,大家一定要保持好奇心和热情哦!加油!。
计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理一、图形学基础知识1、图形学的定义:图形学是一门研究图形的计算机科学,它研究如何使用计算机来生成、处理和显示图形。
2、图形学的应用:图形学的应用非常广泛,它可以用于计算机游戏、虚拟现实、图形用户界面、图形设计、图形处理、图形建模、图形分析等。
3、图形学的基本概念:图形学的基本概念包括图形、坐标系、变换、光照、纹理、投影、深度缓冲、抗锯齿等。
4、图形学的基本算法:图形学的基本算法包括几何变换、光照计算、纹理映射、投影变换、深度缓冲、抗锯齿等。
5、图形学的基本技术:图形学的基本技术包括OpenGL、DirectX、OpenCL、CUDA、OpenGL ES等。
二、图形学的基本原理1、坐标系:坐标系是图形学中最基本的概念,它是一种用来表示空间位置的系统,它由一系列的坐标轴组成,每个坐标轴都有一个坐标值,这些坐标值可以用来表示一个点在空间中的位置。
2、变换:变换是图形学中最重要的概念,它指的是将一个图形从一个坐标系变换到另一个坐标系的过程。
变换可以分为几何变换和光照变换,几何变换包括平移、旋转、缩放等,光照变换包括颜色变换、照明变换等。
3、光照:光照是图形学中最重要的概念,它指的是将光照投射到物体表面,从而产生颜色和纹理的过程。
光照可以分为环境光照、漫反射光照和镜面反射光照。
4、纹理:纹理是图形学中最重要的概念,它指的是将一张图片映射到物体表面,从而产生纹理的过程。
纹理可以分为纹理映射、纹理坐标变换、纹理过滤等。
5、投影:投影是图形学中最重要的概念,它指的是将一个三维图形投射到二维屏幕上的过程。
投影可以分为正交投影和透视投影,正交投影是将三维图形投射到二维屏幕上的过程,而透视投影是将三维图形投射到二维屏幕上,从而产生透视效果的过程。
计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理话说啊,你知道吗?计算机图形学可是个挺有意思的领域!今天我就来给你简单说一说这计算机图形学里头的几个基础知识点,让大家都能对它有个大概的了解。
想想咱们每天看的动画片,或者是手机里的各种动态图片,这些是不是都得靠计算机图形学技术呢?那它到底是怎么一回事儿呢?一、什么是计算机图形学?先别急,让我给你举个例子吧。
比如你正在玩一个游戏,突然看到了一片绿油油的草地。
这可不是真的草地哦,而是计算机图形学的大作!它就像是个魔法师,把各种形状、颜色和纹理组合起来,让我们看到了这些超酷炫的画面。
二、图形学的工具小伙伴们说起这个图形学啊,少不了那些帮我们画出漂亮图形的工具。
你知道吗?比如我们经常听说的“图形处理器”,也就是GPU,还有各种图形处理软件,它们都是计算机图形学的得力助手。
它们一起合作,就能画出超逼真的画面啦!三、我们怎么和图形“交流”呢?哎,说到这你就懂啦!其实就是靠我们输入的指令嘛。
比如你想让一个游戏角色动起来,就得通过键盘鼠标告诉电脑:“嘿,这里有个指令,你让这个角色跳一下。
”电脑收到指令后,就会通过图形学技术把这个动作呈现出来啦!四、现实生活中的小应用其实啊,计算机图形学在我们生活中可不止是游戏和动画那么简单哦!比如咱们去电影院看电影时看到的3D效果,还有设计软件的运用等等,都离不开图形学的技术呢!好了好了,今天就先跟大家分享到这里啦!希望大家通过这个小小的讲解,能对计算机图形学有个初步的了解。
说起来嘛,这个领域可真是有趣又充满无限可能呢!你呢?是不是也觉得它特别神奇呀?那么,你对计算机图形学感兴趣吗?是不是也像我一样觉得它特别酷呢?其实啊,无论是学习还是工作,掌握一点计算机图形学知识都能让我们更加得心应手哦!好啦好啦,今天就先聊到这里吧!下次再跟大家分享更多有趣的知识点啦!记得关注我哦~。
计算机图形学基础知识重点整理

计算机图形学基础知识重点整理一、图形学基本概念1. 图形学是啥呢?它就像是一个魔法世界,研究怎么在计算机里表示图形,然后对这些图形进行各种操作。
比如说,我们玩的那些超酷炫的游戏,里面的人物、场景都是通过计算机图形学搞出来的。
2. 图形在计算机里可不是随便存着的哦。
有矢量图形,就像我们数学里的向量一样,用数学公式来描述图形的形状、颜色等信息。
还有光栅图形,这个就和屏幕上的像素点有关啦,它是把图形表示成一个个小格子(像素)的组合。
二、图形的变换1. 平移是最基础的啦。
就好比你在一个平面上把一个图形从一个地方挪到另一个地方,很简单对吧。
比如一个三角形,从左边移到右边,它的每个顶点的坐标都按照一定的规则发生变化。
2. 旋转也很有趣。
想象一下把一个正方形绕着一个点转圈圈。
在计算机里,要根据旋转的角度,通过数学公式来计算图形每个点旋转后的新坐标。
这就像我们小时候玩的陀螺,不停地转呀转。
3. 缩放就更直观了。
把一个小图形变大或者把一个大图形变小。
不过要注意哦,缩放的时候可不能让图形变得奇奇怪怪的,得保持它的形状比例之类的。
三、颜色模型1. RGB模型是最常见的啦。
红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue),这三种颜色就像三个小魔法师,通过不同的组合可以创造出各种各样的颜色。
就像我们画画的时候,混合不同颜色的颜料一样。
2. CMYK模型呢,主要是用在印刷方面的。
青(Cyan)、品红(Magenta)、黄(Yellow)、黑(Black),这几种颜色的混合可以印出我们看到的书本、海报上的各种颜色。
四、三维图形学1. 在三维图形学里,多了一个维度,事情就变得更复杂也更有趣啦。
我们要考虑物体的深度、透视等。
比如说,我们看远处的山,它看起来就比近处的树小很多,这就是透视的效果。
2. 三维建模是个很厉害的技能。
可以通过各种软件来创建三维的物体,像做一个超级逼真的汽车模型,从车身的曲线到车轮的纹理,都要精心打造。
五、图形渲染1. 渲染就像是给图形穿上漂亮衣服的过程。
大一上学期末计算机图形学导论课程重点整理

大一上学期末计算机图形学导论课程重点整理计算机图形学导论课程是大一上学期的一门重要课程,通过学习这门课程,可以使学生们初步了解计算机图形学的基本概念、原理和应用。
本文将对大一上学期末计算机图形学导论课程的重点内容进行整理,帮助同学们更好地复习和总结知识。
一、图形学基础知识1. 图形学概述计算机图形学是研究计算机在图像产生、处理、存储和显示等方面的科学和技术。
包括二维图形和三维图形。
2. 图形学的发展历程从二维向三维发展的历程,包括硬件和软件技术的进步。
3. 计算机图形学的应用领域包括动画、游戏、虚拟现实、影视特效等领域。
二、图形学基本原理1. 坐标系统二维坐标系统和三维坐标系统的区别和联系。
2. 图元的表示点、线、面元素的表示方法,以及颜色、光照等基本属性的处理。
3. 绘图算法直线生成算法、圆弧生成算法等常用绘图算法的原理和实现。
4. 变换和投影二维、三维图形的平移、旋转、缩放等基本变换,透视投影、正交投影等投影方式。
三、图形学基本技术1. 光栅化技术将几何图元映射到屏幕上的光栅化过程。
2. 图像处理基础包括图像的采样、量化、编码等基本处理。
3. 图形学算法面向对象的图形学算法、图像处理算法的设计和实现。
4. 图形学软件工具常用的图形学软件工具及其基本操作。
四、计算机图形学的发展趋势1. 虚拟现实技术虚拟现实技术在计算机图形学中的应用和发展。
2. 人工智能和图形学的融合人工智能技术对计算机图形学的影响和促进作用。
3. 图形处理技术的发展图形处理芯片、图形处理算法等新技术的发展趋势和前景。
以上便是大一上学期末计算机图形学导论课程的重点内容整理,希望同学们通过复习和总结,能够更好地掌握这门课程的知识,取得优异的成绩。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章绪论▪计算机图形学是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的一门学科。
生成:在计算机内表示客观世界物体的模型,即图形建模;显示:模型对象在计算机显示设备或其他输出设备上的显示;处理:利用计算机实现客观世界、对象模型和输出图形这三者之间映射的一系列操作和处理过程。
▪1.点阵法:枚举出图形中所有的点来表示,强调图形由点及其点的属性(颜色)构成:像素图、位图或图像。
一般地,一个图像就是一个矩阵,该矩阵的每一个元素都表示图像某行某列一个点的颜色值,矩阵的维数就是图像的宽度和高度缺点:点阵图形需要大量的存储空间;对点阵图形进行编辑、修改较困难;点阵图的放大操作会使图形失真;JPEG, BMP, Tif, GIF, PNG2.参数法:由图形的形状参数和属性参数来表示图形(矢量图、图形)形状参数(必须有):几何,方程或分析表达式的系数,线段的端点坐标等属性参数(可选):非几何,颜色、线形等DXF, OBJ, 3DS▪几何要素:刻画对象的轮廓、形状、几何元素组成等。
非几何要素:刻画对象的颜色、材质、纹理等。
▪图像:图像一定是二维的。
基本单位是像素:组成图像的颜色点(或亮度点),是数字图像的最小信息单位,通常是一个整数,其大小称为像素值。
•灰度级分辨率、颜色分辨率图像分为两色图(黑白)、灰度图、彩色图、真彩色图图形:图形可以是二维的、或者三维的,图形的基本信息包括它的基本几何元素(必须),拓扑关系,以及颜色、材质、纹理等可选要素第二章图形系统与图像生成▪计算机图形系统是进行图形处理的计算机系统,是计算机图形硬件和图形软件的集合。
图形硬件包括具有图形处理能力的计算机主机、图形显示器以及鼠标和键盘等基本交互工具,还有图形输入板、绘图仪、图形打印机等输入输出设备,以及磁盘、光盘等图形存储设备。
图形软件分为图形数据模型、图形应用软件和图形支撑软件三部分。
涵盖了计算机系统软件、高级语言和专业应用软件等方面。
▪一个计算机图形系统至少应当具有计算、存储、对话、输入、输出五个方面的基本功能▪图形系统的硬件就是指执行以上不同功能的各种设备,如计算机、鼠标、扫描仪、显示器、硬盘、绘图仪等。
根据具体的业务需求,组成系统的设备是可选的。
在系统中,计算机处于核心地位,其他设备与其直接相连。
星型设备,其他可选▪图形输入设备从逻辑上分为六种,但实际的往往是某些逻辑输入功能的组合名称相应典型设备基本功能定位叉丝、鼠标输入一个点的坐标笔划图形输入板输入一系列点的坐标数值键盘输入一个整数或实数选择功能键、光笔、鼠标由一个整数得到某种选择拾取光笔、鼠标、叉丝通过一种拾取状态来判断一个显示的图形字符串键盘输入字符串▪图形处理器:在图形系统硬件中,为了减轻主机负担,加快图形处理速度,一般都有两个以上的处理器部件,采用流水线、并行处理等技术。
除了中央处理器(CPU)之外,还有一个专用的显示处理机(DPU),它与CPU协同工作,并控制显示设备的操作。
图形处理器是图形系统结构的重要元件,是连接计算机和显示终端的纽带;早期的图形处理器只包含简单的存储器和帧缓冲区,它们实际上只起了一个图形的存储和传递作用,一切操作都必须有CPU来控制;现在的图形处理器不单单存储图形,而且能完成大部分图形函数,专业的图形卡已经具有很强的3D处理能力,大大减轻了CPU的负担,提高了显示质量和显示速度。
▪图形卡将用于图形显示的处理器(DPU)、视频处理控制器、显示处理存储器以及接口电路等集成在一起,单独做成一块板卡,称为图形显示适配器(简称显卡)。
▪工作站的特点:具有高速的科学计算、丰富的图形功能处理、灵活的窗口界面及网络管理功能的交互式计算机系统。
比微机高一个等级的计算机。
1.具有32位或64位字长的CPU,广泛采用精简指令系统(RISC);2.配备大容量的内存和外存,运算速度很高,可达20MIPS和5MFLOPS以上;3.一般采用UNIX及类似的操作系统,配有高性能的窗口管理系统,如Motif或OpenLook等;4.具有很强的图形图像处理功能,配有专用的图形图像处理器,大尺寸高分辨率的显示器,如19英寸或21英寸,1280X1024以上的分辨率,颜色深度可达100个位面以上;5.具有网络功能,支持TCP/IP协议;6.基本用户是工程和产品的设计师,主要用于工程和产品的设计与绘图、工业模拟和艺术设计等。
从用户角度来看,除工作站比大、中、小型计算机价格便宜外,更主要的是工作站将多种功能集于一身,体积小,通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器,并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能,为程序设计人员提供一个功能强大、使用方便的工作环境。
根据工作站本身的特点,从使用的方便性来讲,它更类似于PC机,有人说:工作站是高档的PC机;从功能和性能方面,它越来越多地覆盖了大、中、小型计算机的应用领域。
▪CRT工作原理:由电子枪发射电子束(阴极射线),通过聚焦系统(电子透镜)和偏转系统,射向涂覆荧光层的屏幕上的指定位置。
在电子束冲击的每个位置,荧光层发出一个小亮点,从而产生可见图形。
▪CRT结构功能CRT主要由电子枪、聚焦系统、偏转系统、和荧光屏四部分组成。
▪彩色CRT和单色显示器的不同是由于荧光粉的缘故。
目前大多使用的是荫罩式彩色CRT,荫罩是安装在荧光屏的内侧的上面刻有40多万个孔的薄钢板。
荫罩孔的作用在于保证三束电子共同穿过同一个荫罩孔,准确的激发荧光粉,使之发出红、绿、蓝三色光。
CRT产生彩色显示有两种技术:电子束穿透法,荫罩法。
▪光栅扫描原理:光栅扫描方式中,电子束总是不断地从左至右、从上到下反复扫描整个屏幕,在扫描过程中,只要在对应时刻在对应位置控制电子束的强度就能显示所要的图形。
电子束横向从左到右扫描一次称为一条扫描线,在每条扫描线末端,电子束返回到屏幕的左边,又开始显示下一条扫描线。
一帧图像是光栅显示系统执行一次全屏幕循环扫描(一次屏幕刷新)所产生的图像。
▪光栅扫描式显示器的特点:光栅扫描显示器是画点设备,可以看作是一个点阵单元发生器,并可控制每个点阵单元的亮度。
它不能直接从单元阵列中的一个可编址的像素画一条直线到另一个编址的像素,只能用尽可能靠近这条直线路径的像素点集来近似地表示这条直线。
为了得到稳定的画面,光栅扫描显示器每秒要刷新。
通常刷新频率至少应为30帧/每秒。
随着刷新频率的降低,会出现闪烁。
▪屏幕上每个光点维持发光的时间一般在毫秒或微秒数量级之间,荧光屏的亮度随着时间按指数衰减,整个画面必须在一秒钟内重复显示,才能得到稳定而不闪烁的图形,所以必须重复使荧光物质发光,即使电子束迅速地回到同一点。
这称为屏幕刷新。
▪屏幕坐标:光栅扫描显示器的屏幕可分为m行扫描线,每行扫描线有n个像素。
这样整个屏幕就分为m*n个像素,m*n 就是显示器的分辨率。
为了得到稳定的画面,光栅扫描显示器每秒要刷新。
通常刷新频率至少应为30帧/每秒。
随着刷新频率的降低,会出现闪烁。
▪要显示世界坐标系中指定对象的几何形状,就需要调整数学输入点到有限像素区域的映射;映射方法有两种:▪光栅扫描生成的图像所有像素的强度值都要存放在一块连续的存储器中,这个存储器称为帧缓冲器或刷新存储器,俗称显示存储器。
/颜色信息的能力。
帧缓冲器的单元个数至少与显示器能显示的像素总数相同,且存储单元一一对应于可寻址的屏幕像素位置。
▪对于黑白单灰度显示器每一象素需要一位存储器,对一个1024×1024象素组成的黑白单灰度显示器所需要的最小缓存为220,并在一个位面上。
一个位面的缓存只能存储黑白图象。
▪3个位面、分辨率1024*1024像素阵列的显示器,需3*1024*1024 bit的存储器▪每种原色电子枪有8个位面的帧缓存和8位的数模转换器,每种原色可有256种灰度,三种原色的组合将是(2^8)^3=2^24,分辨率是1024*1024个像素阵列的显示器,帧缓存1024*1024*24▪彩色查找表或颜色索引技术是不断增加缓冲器存储容量而得到更多颜色的一种技术,它在帧缓冲器与显示屏的数/模转换器之间加一个查色表。
彩色查找表可看成是一维线性表,每一项(元素)每个单元存储的是对应于某一像素颜色在彩色查找表中的地址,而不是颜色值。
决定,这决定了显示器可选择的显示的颜色种类总数。
▪光栅扫描系统:交互式光栅图形系统通常使用几个处理部件。
除了中央处理器(cpu )以外还使用一个视频控制器或显示控制器来控制显示设备的操作。
帧缓冲器可在系统存储器的任意位置,视频控制器访问帧缓冲器,以刷新屏幕。
除了视频控制器,更复杂的光栅系统运用其它处理器作协处理器和加速器,并执行各种图形操作。
最简单的光栅扫描系统:帧缓冲器使用系统存储器的固定区域,视频控制器主要用于屏幕的基本刷新操作 计算机将要显示的图形、图像转化为位图,经过接口电路送入帧缓存,视频控制器控制电子束依照固定的扫描顺序,自上而下,从左到右扫描整个屏幕,同时,把一帧画面中的每个像素的值从帧缓存中读出。
读出的值控制电子束能量的大小,决定像素的亮度。
具有显示处理器的光栅扫描系统:除了系统存储器外,还提供独立的显示处理器存储区域。
上图表示了建立包含独立显示处理器的光栅扫描系统的结构。
显示处理器的主要任务是将应用程序给出的图形定义数字化为一组像素强度值,存放在帧缓冲器,这个过程称扫描转换。
显示处理器的用途是使cpu 从图形杂务中解脱出来。
除了系统存储器外,还提供独立的显示处理器存储区域。
上图表示了建立包含独立显示处理器的光栅 扫描系统的结构。
▪显示处理器的主要任务是将应用程序给出的图形定义数字化为一组像素强度值,存放在帧缓冲器,这个过程称扫描转换。
例如,直线段的扫描转换意味着必须确定最接近于直线路径的像素位置,并把每个位置的强度值存入帧缓冲器。
▪显示配置是指显示器和显示卡这两方面的内容。
显示器又叫监视器。
最简单显CPU 系统存储器帧缓冲器视频控制器视频监视器系统总线输入/输出设备CPU 显示处理器的专用存储器帧缓冲器视频控制器视频监视器系统总线输入/输出设备显示处理器系统存储器示卡将显示器控制适配器,它将显示处理器、存储器、显示控制器制作在一块板卡或者芯片上,它与显示器一起构成一个显示系统。
▪从显示标准的角度说,每一种标准都包含有一种或多种显示模式,每一种显示模式都规定了模式的类型、字符尺寸、字符格式、屏幕分辨率、色彩等指标。
PAL, NTSC▪显示卡又名显示适配器,当前显示卡主要由显示芯片、显示内存、RAMDAC 芯片、输入输出系统接口、显示器插座、连接主板总线的接口等组成▪显示主芯片图形处理器,显卡的核心,俗称GPU(类似DPU),它的主要任务是对系统输入的视频信息进行构建和渲染视频控制器,建立帧缓存与屏幕像素之间的一一对应,负责刷新屏幕显示缓存用来存储将要显示的图形信息以及保存图形运算的中间数据显存的大小和速度直接影响着主芯片性能的发挥数字模拟转换器(RAMDAC)它的作用就是把二进制的数字转换成为和显示器相适应的模拟信号▪显示卡的作用:将CPU送来的图像信号经过处理后输送至显示器,这个过程通常由四个步骤1) CPU将数据通过总线传送到显示芯片。