26、数字成像与存储技术全解析

数字成像与存储技术全解析

1. 计算机显示技术的发展历程

计算机显示技术经历了显著的演变。20世纪50年代末，用于早期预警雷达系统的大型圆形笔划书写器是计算机显示的开端。到了70年代末，出现了类似电视的光栅扫描显示器。1981年，IBM使个人计算机得以普及，并在3年后推出了无处不在的VGA显示器。

随着低成本、150 DPI分辨率的固态扫描仪、低成本计算机以及具有合理分辨率的低成本光栅扫描显示器的出现，计算机成像迎来了爆发式发展。与此同时，新的低成本图像处理软件也应运而生，其中1985年推出的Photoshop最为突出。

2. 计算机图形学基础

• 计算机图形学的定义 ：计算机图形学（CG）是从计算机数据中生成图像的技术。图像的形式多种多样，从高度风格化的书法字体（如日语或阿拉伯语），到蛋白质、汽车或建筑物的复杂模型，再到科幻电影中的奇幻想象，都属于计算机图形学的范畴。
• 基本建模原理 ：计算机图形学的基本原理并不复杂。首先从绘制线条开始，在二维空间中，连接两个点（x1, y1）和（x2, y2）形成一条线。在此基础上，再添加两条线形成一个三角形，这就是所有CG建模的基础。为每个点添加第三个z值，就进入了三维空间。通过应用特殊公式（如Coons非均匀有理基样条 - NURBS），可以将线条变为曲线，通过构建数百个三角形形成所谓的网格，几乎可以描述任何复杂的表面。
• 图像渲染 ：在构建好模型后，还需要对表面进行着色、打光，并可能添加一些纹理。创建逼真的图像（可能是电影或计算机游戏的一部分）需要