计算机图形学复习

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1、第一章图形：能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象构成图形的要素：几何要素：刻画对象的轮廓、形状等；非几何要素：刻画对象的颜色、材质等计算机图形：是从客观世界的物体中抽象出来的带有灰度或色彩形状的图或形。图形的表示方法：点阵表示（明暗图）：具有面模型、色彩、浓淡和明暗层次效应的有真实感的图形。枚举出图形中所有的点(强调图形由点构成)；简称为图像（数字图像）参数表示（线划图）：用线段来表示图形。容易反映客观实体。由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等)+属性参数(颜色、线型等)来表示图形；简称为图形研究内容：1）是研究通过计算机将数据转换为图形并在专用显示设备上显示的

2、原理方法和技术的学科。2）是研究怎样用计算机生成、处理和显示、输出图形的一门学科。总的来说是：图形的输入图形的处理图形的输出几何形体构造技术图形生成技术图形的操作与处理方法图形信息的存储、检索与交换技术人机交互及用户接口技术动画技术图形输出设备与输出技术图形标准与图形软件包的技术开发与其它学科的关系：见作业另外，CG是CAD的基础，CG和CAD又是CAM的基础图形显示器的发展：1、画线显示器（亦称矢量显示器）：60年代中期需要刷新。设备昂贵，限制普及。2、存储管式显示器：60年代后期不需刷新，价格较低，缺点是不具有动态修改图形功能，不适合交互式。3、刷新式光栅扫描显示器：70年代初1、大

3、大地推动了交互式图形技术的发展。2、以点阵形式表示图形，使用专用的缓冲区存放点阵，由视频控制器负责刷新扫描。可视化：可见的或不可见的现象用适当的图形表示出来第二章计算机图形系统主要由两部分组成1、硬件设备a)硬件系统：计算机主机；b)交互设备：图形显示器、鼠标器、键盘；c)输入输出设备：图形数字化板、绘图仪、图形打印设备；d)存贮设备：磁带、磁盘；2、软件系统a)操作系统b)高级语言c)图形软件d)应用软件计算机图形系统与一般计算机系统的最主要的区别：具有图形的输入、输出设备、以及必要的交互设备；对主机的运行速度、存储容量要求高。图形系统的5项功能：计算、存储、输入、输出、对话图形显示器

4、：1.阴极射线管：组成：包括电子枪、聚焦系统、加速电极、偏转系统、荧光屏工作原理：电子枪发射电子束，经过聚焦系统、加速电极、偏转系统，轰击到荧光屏的不同部位，被其内表面的荧光物质吸收，发光产生可见的图形最大偏转角是衡量系统性能的最重要的指标，显示器长短与此有关。持续发光时间：电子束离开某点后，该点的亮度值衰减到初始值1/10所需的时间刷新(Refresh)：为了让荧光物质保持一个稳定的亮度值刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数像素：构成屏幕（图像）的最小元素分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直方向单位长度上能识别的最大像素个数2．彩色阴极射线管产生彩色的方法：射线穿透法：两层荧光

5、涂层，红色光和绿色光两种发光物质，电子束轰击穿透荧光层的深浅，决定所产生的颜色。主要用于画线显示器，成本低，只能显示几种颜色影孔板法：影孔板被安装在荧光屏的内表面，用于精确定位像素的位置电子枪、影孔板中的一个小孔和荧光点呈一直线；每个小孔与一个像素（即三个荧光点）对应3．随机扫描的显示系统：电子束可随意移动，只扫描荧屏上要显示的部分。逻辑部件：刷新存储器,显示处理器和CRT4.光栅扫描的显示系统：扫描线；帧；水平回扫期；垂直回扫期显示器的分辨率：电子束按固定的扫描顺序进行扫描N条扫描线，每条扫描线有M个像素，M*N显示器的分辨率。逻辑部件：2）帧缓冲存储器：作用：存储屏幕上像素的颜色值颜

6、色个数K与显存大小V的关系：显存问题：高分辨率和真彩要求有大的显存；要求视频控制器对帧缓存有较快的存取速率。解决方法：彩色查询表彩色查询表原理：是一维线性表，其每一项的内容对应一种颜色，它的长度由帧缓存单元的位数决定，例如：每单元有8位，则查色表的长度为28＝256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。把帧缓存中的位面号作为颜色查找的索引，颜色查找表必须具有二的N次项，每一项具有W位字宽，当W>N时，可以有二的W次灰度等级，但每次只能有二的N次个不同的灰度等级可用，若要用除此之外的灰度等级，则要改变颜色查找表中的内容。隔行扫描：降低了闪烁效应，降低了视频控制

7、器存取帧缓存的速度及传输带宽的要求。2）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3）显示处理器代替CPU完成部分图形处理功能，扫描转换、几何变换、裁剪、光栅操作、纹理映射4）显示器纯平显示器；走向平面的显像管液晶显示器；CRT:屏幕的加大必然导致显象管的加长，显示器的体积必然要加大，在使用时候就会受到空间的限制CRT显示器是利用电子枪发射电子束来产生图像，容易受电磁波干扰长期电磁辐射会对人们健康产生不良影响LCD：外观