計算機圖形學筆記：

第一章

--圖形顯示裝置

圖形顯示和圖形繪製

顯示器，印表機，繪圖儀等

對於顯示器：

CRT:陰極射線管

利用電磁場產生高速的電子束，轟擊熒光材料，產生可見圖形。

重新整理頻率：重新整理一次是指電子束從上到下燒苗一次的過程。

重新整理頻率高到一定值時，影象才能穩定顯示（60hz）。

彩色顯示：熒光屏上有三種熒光物質，電子槍發射三束電子束。

缺點：---螢幕加大要求長的映象管

      ---易受電磁波影響

      ---電磁輻射影響人體健康

LCD：液晶顯示器

原理：液晶分子受到電壓影響時，

可視角度：能清晰考到影象的最大角度

點距和解析度：

點距：液晶顆粒之間的距離

液晶解析度為真實解析度lcd掃描頻率：顯示器單位時間內接受訊號並對畫面進行更新的次數。

優點：小巧精緻，不會出現閃爍，電壓小，功率小，無危害

PDP：等離子顯示器

在顯示屏上排列成千個密封的小低壓氣體室，通過電流激發使其發出肉眼看不見的紫外光，紫外光轟擊RGB熒光體發出可見光。

主要用於電視：厚度薄，解析度高，佔用空間少。亮度，高對比度，純平面無扭曲，超薄設計，超寬視角，環保。

LED（發光二極體）：能夠把電能轉化為可見光。環保節能，壽命長。

--圖形系統（顯示卡）

連線計算機和顯示終端的紐帶

早期的顯示卡只有簡單的儲存器和幀緩衝區；

現在的還能完成大部分的圖形函式，專業的還有很強的3d處理能力。

組成：顯示主晶片（GPU）---對輸入視訊資訊構建和渲染—計算

顯示快取（視訊記憶體）：計算好的資料儲存

數字模擬轉換器（RAMDAC）：把二進位制數字轉換成和顯示器相適應的模擬訊號

灰度：顏色強度

--圖形輸入裝置

--圖形標準

第二章：光柵圖形學演算法

1．主流顯示器—光柵顯示器（有限的畫素構成如1024*1024）

---對應的演算法

-----直線段的掃描轉換演算法

-----多邊形的掃描轉換與區域填充演算法

------裁剪演算法

------反走樣演算法

------消隱演算法

（1）.直線段的掃描轉換演算法---有限的畫素去逼近無限的點

----直線是基本圖形---呼叫成千上萬次---效率提高一點也會有很大意義

必須知道畫素的座標：

過P0和P1的直線方程：

                 Y=k*x+b,          k=(y2-y1)/(x2-x1);

X從x0加1得下一個點，Y的值必須進行取整（四捨五入---加0.5取整）；

加減乘除：加法最快—所以如何將k*x取消掉，有以下幾個演算法

----數值微分法（DDA）

X每加1，y加k.後一個y值由前一個y值加斜率

缺點：當斜率大於1時，光柵點太稀疏------

改進效率--**由於DDA每一步都是浮點數加法，而且還要取整

----中點畫線法

Ax+Bx+c=0   ---一般式方程

D=Dold+A+B,  d<0;

D=Dold+A,    d>=0;

D0=A+0.5B;

為了擺脫浮點數，而且只需判斷D的正負，所以將D*2,如果A,B都為整數，則全為整數運算

-----bresenham演算法--擴大作用域

效率差不多，不用取整，判斷符號，不依賴直線方程形式

2.多邊形的掃描轉換與區域填充—二維

多邊形表示方法：頂點表示（外邊邊線）----不知道多邊形裡邊的點，和點陣（填充裡邊）表示—丟失許多幾何資訊

本課程研究的是：知道邊界求裡邊的畫素資訊—掃描轉換

X掃描線：對y=k,求每條邊與y的交點，並且配對：

當頂點的兩條邊一上一下，交點算一個點

都在掃描線下邊，算0個點

都在上方，算兩個點

缺點：效率不高—求交運算

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