由于需要准备计算机图形学的考试，开始复习计算机图形学，这里将持续为大家带来图形学的基础内容更新和一些例题讲解。希望能够更新完成吧。喜欢的小伙伴可以先关注博主，以免找不到。
计算机图形学复习0
距离上篇更新有很长时间间隔了，因为考试时间变化的问题，现在续更。

计算机图形系统的组成

计算机图形系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括：主计算机、图形显示器以及I/O交互工具和存储设备；
软件包括：操作系统、高级语言、图形软件和应用软件。

计算机图形学，主要关注图形的显示设备

显示设备

显示设备分为两类，一类是向量型，另一类是光栅扫描型。
向量型设备的作画机构随着图形的输出形状而移动并成像 。
光栅扫描型设备的作画机构按光栅矩阵方式扫描整张图面,并输出图形成像。

CRT阴极射线管

影孔板法

原理：通常用于光栅扫描显示器中，颜色范围广，每个像素有三个荧光点（红、绿、蓝三基色）。当某组荧光粉被激励时，分别发出三原色。与之对应的三个电子枪。屏幕后面有影孔板栅网，上面有很多小孔，与屏幕上的三元组对应，三束电子聚焦成一组射线，穿过小孔，激活屏幕上的一个三元组，出现色点，通过控制电子束的强弱，就可使激发出来的三原色混合成很宽的色彩等级。影孔板的径距对CRT的分辨率影响较大，径距小，图形质量好，但成本高难度大。

影孔板的类型：
点状影孔板

沟槽式影孔板

如果每个电子枪都有256级(8位)2^8 电压强度控制，则显示器能同时显示的颜色个数2^24 种，即24位真彩色.

光栅扫描显示器

光栅扫描式图形显示器是画点设备,可看作是一个点阵单元发生器;
可控制每个点阵单元的亮度;
系统中, 电子束横向扫描屏幕, 一次一行, 从顶到底顺次进行;

光栅扫描的图形显示系统

逻辑部件：帧缓冲存储器，视频控制器，显示处理器，CRT
帧缓冲存储器—作用：存储屏幕上像素的颜色值，简称帧缓冲器，俗称显存。

像素所呈现的颜色或灰度由数值表示，视频控制器刷新时，需反复读这些数值。
用来存储像素颜色（灰度）值的存储器就称为帧缓冲存储器简称帧缓冲器（显存）。
帧缓存中单元数目与显示器上像素的数目相同，单元与像素一一对应，各单元的数值决定了其对应像素的颜色。
显示颜色的种类与帧缓存中每个单元的位数有关。

图示帧缓冲器的每个单元有1位的话，对应在显示屏上能显示几种颜色
如果每个单元长度是n位，则能显示多少种颜色^n

黑白光栅显示器

具有N位帧缓存的黑白灰度光栅显示器结构图

有3位面分辨率是1024×1024个像素的阵列显示器需要3×1024×1024位的存储器，即3M.
在光栅图形显示器中,需要有足够的位面和帧缓冲存储器结合才能反映图形的颜色和灰度等级.

彩色光栅显示器

每个颜色的电子枪可以通过增加帧缓存位面来提高颜色种类的灰度等级。如上图，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=224，是真彩色系统。

分辨率M*N、颜色个数K与显存大小V的关系

位面号可作为颜色的索引
查找表有2N项(长度),每一项具有W位字宽
当W大于N时,灰度级可扩充到2W，w>3,其中高位为拓宽位（可拓宽1,2,…位，其值可为0或1）
目的：在帧缓存单元的位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力。

全色光栅显示器：

可产生(2^ 10)^ 3=2^30种颜色
注意：只是挑选的颜色范围宽了，即可在2^30种颜色中挑选2 ^24种。

CRT显示器的小结

平板显示器

平板式显示(Flat-Panel Display)设备, 其最大的特点是: 比CRT薄(可以挂于墙上, 或戴于手腕之上).基本上取代CRT.
可以分为两类:
Emissive(发光的) Displays: 如:Plasma(等离子) panels
Non-emissive(不发光的) Displays: 如LCD,LED.

液晶显示器件LCD

优点：低价、重量轻、尺寸小且耗低；缺点：被动显示。
液晶面板的结构：包括偏振膜、玻璃基板、黑色矩阵、彩色滤光片、保护膜、普通电极、校准层、液晶层(液晶、间隔、密封剂)、电容、显示电极、棱镜层、散光层。

工作原理：等离子显示器是用许多小氖气灯泡构成的平板阵列，每个灯泡处于“开”或“关”状态，要点亮某个地址的灯光，开始在相应的行上加较高的电压,等点亮后，可用低电压维持亮度；要关掉某个灯泡，只要将相应的电压降低即可。通过改变控制电压,使等离子板显示不同灰度的图形。

三种显示技术的对比：

本次给大家分享了计算机图形系统的构成，硬件系统和软件系统，并提供了一些练习的习题，喜欢的小伙伴可以关注哦！

来源：暖风吹起云