计算机图形学(1)

图形标准:GKS(Graphics Kernel System)

PHIGS

DirectX

Xlib

OpenGl

Postscripts

发展现状:基本内容成熟,尤其是二维光栅图形学,3D图形算法已经成熟,硬件更新加快,但难以做到突破,做到完全真实。

Modeling:NURBS,近三十年没有特别大突破,新的算法层出不穷,subdivision思想。

若干热点:

IBMR基于图像的建模和绘制

真实感图形绘制

Bumptexture:凹凸贴图。

图形显示设备

阴极射线管:高速电子束由电子枪发出,经过聚焦系统/加速系统/磁偏转系统到达荧光屏特定位置。荧光物质在高速电子的轰击下发生电子跃迁,高低能转换发出荧光,点亮屏幕。

刷新频率:

偏转系统:最大偏转角(衡量系统性能的最重要指标)

荧光屏:发光时间长(静态图形显示),发光时间长(动态图形显示)

彩色印迹射线管-射线穿透法:主要用于画线显示器(只能产生四种颜色)

彩色印迹射线管-影孔板法:主要用于光栅显示器(产生色彩数目非常多)分类:点状影孔板,荫栅式影孔板,沟槽式影孔板。每支电子枪发出的电子束的强度有256阶,那么能产生256*256*256=16M种颜色,称为真彩系统。

随机扫描显示器:(原理)应用程序发出绘图命令->解析成Gpu可接受命令格式,存放在刷新存储器中,刷新存储器里面存放命令。由GPU负责解释执行->驱动电子枪在屏幕上绘图。

光栅扫描的显示系统:逻辑部件:帧缓冲存储器(Frame Buffer),视频控制器(Video Controller),显示处理器(Display Processor),GPU,CRT。

Frame Buffer:相当于刷新存储器,存储屏幕上像素颜色值,俗称显存。单元数目和像素数目相同。

彩色光栅扫描显示器:每个单元有24位(每种基色占8位)即显示系统可同时产生2^24种颜色(24位真彩色)

高分辨率和真彩要求有大的帧缓冲存储器。

颜色查色表(Look up Table):解决帧缓冲存储器不够大的问题。一维线性表,在帧缓存存储器大小不增加的情况下,具有大范围内挑选颜色的能力。

带宽T与分辨率(M*N),帧频F之间的关系:T>=M*N*F:

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