计算机图学概念,计算机图形学中的基本概念总结

本文介绍了图像处理和计算机图形学的基本概念,包括图像处理的定义、计算机图形学的应用、图像显示技术如CRT和LCD的工作原理,以及光栅扫描系统的组成和工作方式。此外还涉及了帧缓存、像素、分辨率等关键技术。

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Chapter 01

001、Image Processing:图像处理,照片和电视扫描片等现有图片的修改或者解释称为图像处理;

002、计算机图形学中,计算机用来生成图形,而图像处理技术用来改善图片质量、分析图像等;

Chapter 02

003、图形系统一般使用视频显示器作为其基本的输出设备;

004、CRT:阴极射线管,cathode-ray tube;

005、Resolution:分辨率,CRT无重叠显示的最多点数称为分辨率;

006、High-Definition System:高清晰度系统,高分辨率系统常常称为高清晰度系统;

007、Raster-Scan Display:光栅扫描显示器,使用CRT的普通图形监视器是基于电视技术的光栅扫描显示器;

008、Scan Line:扫描行,在光栅扫描系统中,电子束横向扫描屏幕,一次一行,从顶到底依次进行,每一行称为一个扫描行;

009、Frame Buffer or Refresh Buffer:帧缓存或者刷新缓存,图形定义保存在称为刷新缓存或者帧缓存的存储器中,该存储器保存一组对应屏幕所有点的强度值,电子束在屏幕上逐点移动时从刷新缓存或者帧缓存取出强度值控制屏幕对应点的强度;

010、Frame:帧,帧是指整个屏幕范围;

011、Pixel or Pex:像素,是picture element的缩写,每个可由电子束点亮的屏幕点称为一个像素;

012、Color Buffer:颜色缓存,刷新缓存用来存储屏幕颜色值,因此它也称为颜色缓存;

013、光栅系统常使用称为分辨率的像素个数作为其特征;

014、Buffer Depth or Bit Plane:缓存深度或者位平面数,每像素的位数称为缓存深度或者位平面数;

015、Bitmap:位图,每像素一位的帧缓存通常称为位图;

016、Pixmap:像素图,每像素多位的帧缓存称为像素图;

017、Horizontal Retrace:水平回扫,刷新每条扫描线后,电子束返回到屏幕左端,称为电子束的水平回扫;

018、Vertical Retrace:垂直回扫,在每帧的终止处,电子束返回到屏幕的左上角,开始显示下一帧,称为电子束的垂直回扫;

019、Display List or Refresh Display File or Vector File or  Display Program:显示列表或者刷新显示文件或者向量文件或者显示程序:存放在刷新显示文件存储区的一组画线命令;

020、LCD:liquid-crystal display,液晶显示器;

021、光栅扫描系统(光栅图形系统):由CPU,视频控制器(Video Controller)或者显示控制器(Display Controller),系统存储器,监视器构成;

022、视频控制器或者显示控制器:控制对显示设备的操作,视频控制器或者显示控制器通过访问帧缓存来刷新屏幕;

023、系统存储器:帧缓存可以在系统存储器的任意位置;

024、在常用的光栅系统组织中,帧缓存使用系统存储器的固定区域,并且由视频控制器直接访问;

025、像素位置用整数X从屏幕左边的0到右边的Xmax和整数Y从底部的0到顶部的Ymax来赋值;

026、屏幕刷新等硬件处理以及某些软件系统中,像素位置以屏幕左上角为参考;???

027、Scan Conversion:扫描转换,将应用程序给出的图形定义数字化为一组像素强度值,并存放在帧缓存中,这个过程称为扫描转换,扫描转换将给定直线和其它几何对象的图形命令转换为一组与屏幕像素位置对应的离散点;

028、通用图形软件包:即图形函数库,要求在标准的,右手系的,笛卡尔坐标参考系统中给出几何描述;

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其中,左边是左手系,右边是右手系,右手坐标系又称为标准坐标系,或正值坐标系;

029、Modeling Coordinate:建模坐标系,又称局部坐标系(Local Coordinate)或者主坐标系(Master Coordinate),在其中构造每一个对象的形状;

030、World Coordinate:世界坐标系,在建模坐标系中构造好对象后,就可以将对象放到世界坐标系中的适当位置上;(涉及到坐标系变换:建模坐标系--->世界坐标系)

031、Viewing Pipeline:观察流水线,描述好场景的所有部分之后,就需要将该场景的世界坐标系描述经过各种处理变换到输出设备参考坐标系来显示,这个过程称为观察流水线;(世界坐标系--->输出设备坐标系)

032、建模坐标系--->世界坐标系--->观察坐标系--->投影坐标系--->规范化(设备)坐标系--->设备坐标系或者屏幕坐标系,其中,规范化坐标系和设备坐标系(屏幕坐标系)是左手系,其它的都是右手系;

(预留3个序列号:033,034,035以备后面补充)

036、Graphics Output Primitive:图形输出图元,图形的基本构造块称为图形输出图元,包括字符串和几何成分,如点,直线,曲线,填充区域(通常为多边形)以及由彩色阵列定义的形状等;

037、Attribute:属性,属性是输出图元的特性,描述一个特定图元是怎样显示出来的,包括颜色设定,线型或者文本类型以及区域填充图案等;

038、Geometric Transformation:几何变换,使用几何变换改变场景中一个对象的大小,位置或者方向;

039、Viewing Transformation:观察变换,用来指定将要显示的视图,使用的投影类型以及在输出显示区域出现的范围等;

040、OpenGL基本函数库用来描述图元、属性、几何变换、观察变换和进行许多其它的操作;

041、OpenGL Utility Toolkit:GLUT,OpenGL实用函数工具包,提供了与任意屏幕窗口系统进行交互的函数库;

(预留3个序列号:042,043,044以备后面补充)

045、The viewing transformations must precede the modeling transformations in your code, but you can specify the projection and viewport transformations at any point before drawing occurs.

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未完待续。。。

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