廣工數(shù)媒計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之2計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本任務(wù)是研究如何利用計(jì)算機(jī)來(lái)處理圖形。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)必須包含以下幾個(gè)方面的任務(wù)：如何用適當(dāng)?shù)挠布?lái)實(shí)現(xiàn)圖形處理功能；如何設(shè)計(jì)好的圖形軟件；圖形處理所需要的數(shù)學(xué)處理方法和算法；如何解決實(shí)際應(yīng)用中的圖形處理問(wèn)題；因此，計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件、圖形輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件和圖形軟件的集合。廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院圖學(xué)與數(shù)字媒體工程系計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)基本功能框架圖顯示器交互計(jì)算存儲(chǔ)輸出輸入圖形輸入設(shè)備圖形輸出設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的功能一個(gè)交互式計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)應(yīng)該具有計(jì)算、存儲(chǔ)、對(duì)話、輸入和輸出等五個(gè)方面的功能。1.計(jì)算功能應(yīng)包括形體的設(shè)計(jì)、分析的方法的程序庫(kù)和有關(guān)描述形體的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中應(yīng)有坐標(biāo)的幾何變換，曲線、曲面的生成，圖形交點(diǎn)的計(jì)算以及性能檢驗(yàn)等功能。2.存儲(chǔ)功能在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存、外存中要存放圖形數(shù)據(jù)，尤其是要存放圖形數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系?？筛鶕?jù)用戶的要求實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)檢索，圖形的變更、增添和刪除等處理。3.交互功能用戶通過(guò)圖形顯示器和圖形輸入設(shè)備進(jìn)行人機(jī)通信的方式。用戶通過(guò)顯示屏觀察設(shè)計(jì)結(jié)果，通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤等輸入設(shè)備編輯、修改圖形，等等4.輸入功能將設(shè)計(jì)過(guò)程中圖形的形狀、大小和顏色屬性等必要的參數(shù)和命令輸入到計(jì)算機(jī)中。5.輸出功能包括顯示輸出和打印輸出圖形、數(shù)據(jù)，還包括將設(shè)計(jì)文件保存到外存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的功能1.圖形軟件圖形軟件分為圖形應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖形應(yīng)用軟件和圖形支撐軟件三部分。三部分都處于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之內(nèi)并與外部的圖形設(shè)備進(jìn)行接口。三部分互相聯(lián)系、互相調(diào)用、互相支持，形成圖形系統(tǒng)的軟件部分。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)基本功能的要求，一個(gè)交互式計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)應(yīng)包括圖形軟件和圖形硬件兩大部分。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形軟件圖形應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：圖形應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)一組圖形數(shù)據(jù)文件，其中存放將要生成的圖形對(duì)象的全部描述信息。包括確定物體形狀、位置、大小的幾何信息；與圖形構(gòu)成有關(guān)的拓?fù)湫畔ⅲㄈ琰c(diǎn)、線、面之間的相互關(guān)系）；與圖形顯示有關(guān)的屬性信息（如顏色、線型、明暗、紋理等）……計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形軟件圖形應(yīng)用軟件：圖形應(yīng)用軟件是解決某種應(yīng)用問(wèn)題的圖形軟件，是圖形系統(tǒng)的核心部分，包括各種圖形生成技術(shù)，是圖形技術(shù)在各種不同應(yīng)用的抽象。如AutoCAD、Photoshop、CorelDRAW

、3DSMax、Flash等計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形軟件圖形支撐軟件：圖形支撐軟件是由一組公用的圖形子程序組成的。圖形支撐軟件可以被看成是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)在圖形處理功能上的擴(kuò)展，是計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言在圖形處理語(yǔ)句功能上的擴(kuò)展。標(biāo)準(zhǔn)圖形支撐軟件在操作系統(tǒng)上建立了面向圖形的輸入、輸出、生成、修改等功能命令，對(duì)用戶透明，與采用的圖形設(shè)備無(wú)關(guān)（方便應(yīng)用軟件在不同系統(tǒng)間移植）。具有高級(jí)語(yǔ)言接口，支持高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。采用標(biāo)準(zhǔn)圖形支撐軟件降低了軟件研制的費(fèi)用和難度。常用的圖形支撐軟件包括：OpenGL，ACIS，DirectX。ACIS是用C++構(gòu)造的圖形系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它包括一系列的C++函數(shù)和類（包括數(shù)據(jù)成員和方法）。開(kāi)發(fā)者可以利用這些功能開(kāi)發(fā)面向終端用戶的三維造型系統(tǒng)。

DirectX，（DirecteXtension）是由微軟公司創(chuàng)建的多媒體編程接口，由C++編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。DirectX具有加強(qiáng)3d圖形和聲音效果的功能，并提供設(shè)計(jì)人員一個(gè)共同的硬件驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，讓游戲開(kāi)發(fā)者不必為每一品牌的硬件來(lái)寫不同的驅(qū)動(dòng)程序，也降低用戶安裝及設(shè)置硬件的復(fù)雜度。

計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)層次語(yǔ)言應(yīng)用領(lǐng)域OpenGL底層（顯卡）C/C++三維設(shè)計(jì)軟件ACIS底層（操作系統(tǒng)）C/C++三維造型和顯示DirectX底層（操作系統(tǒng)）C++三維游戲計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形軟件常用圖形開(kāi)發(fā)平臺(tái)的比較計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形硬件計(jì)算機(jī)圖形硬件包括具有高性能、高速度、大存儲(chǔ)量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，常規(guī)外圍設(shè)備，以及圖形輸入輸出設(shè)備。圖形輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、觸摸屏、光筆、數(shù)據(jù)手套等。輸出設(shè)備包括圖形顯示器、圖形硬拷貝設(shè)備（打印機(jī)、繪圖儀等）。廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院圖學(xué)與數(shù)字媒體工程系圖形顯示設(shè)備的發(fā)展：

60年代中期，隨機(jī)掃描顯示器

60年代后期，存儲(chǔ)管式顯示器

70年代中期，光柵掃描圖形顯示器。目前常用的圖形顯示器有：CRT（陰極射線管）顯示器、液晶顯示器、等離子顯示器和激光顯示器。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院圖學(xué)與數(shù)字媒體工程系CRT（陰極射線管CathodeRayTube）顯示器工作原理CRT是一種真空器件，它由電子槍內(nèi)的電磁場(chǎng)產(chǎn)生陰極射線，通過(guò)聚焦系統(tǒng)，使射線匯聚成電子束；通過(guò)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)改變電子束的方向，使其射向涂有熒光層的顯示屏幕上的指定位置，在該位置上產(chǎn)生一個(gè)亮點(diǎn)。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備彩色CRT顯示器工作原理CRT顯示器利用能發(fā)射不同顏色光的熒光層的組合來(lái)顯示彩色圖形。任何一幅彩色圖形都是由紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三基色組合而成。三基色決定于涂覆在顯象管屏幕上的三種熒光粉在電子束的轟擊下發(fā)出的色光。彩色顯象管分為三槍三束和單槍單束兩大類，最常用的是三槍三束蔭罩式彩色顯象管，它由三只獨(dú)立的電子槍發(fā)出三束電子束，同時(shí)轟擊屏幕上的一個(gè)點(diǎn)三角形，在屏幕上顯示出一個(gè)彩色亮點(diǎn)。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備彩色CRT顯示器在位于熒光涂層之后有一個(gè)蔭罩柵格，柵格上有一系列與屏幕上的熒光點(diǎn)對(duì)齊的小孔。位于蔭罩后方、整個(gè)顯象管的尾部的三支獨(dú)立的電子槍排列成一等邊三角形。工作時(shí)，三支電子槍按照控制信號(hào)，分別發(fā)出強(qiáng)弱不等的紅、綠、藍(lán)三原色電子束，三支電子束交匯穿過(guò)蔭罩的一個(gè)小孔后，激活屏幕上一個(gè)磁化熒光點(diǎn)三角形，由于點(diǎn)三角形中的三原色點(diǎn)非常小，人的眼睛趨于點(diǎn)三角合并為一個(gè)組合色，于是在屏幕上看到一個(gè)彩色亮點(diǎn)。彩色CRT顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院圖學(xué)與數(shù)字媒體工程系彩色CRT顯示器主要組成部分：三色熒光屏三支電子槍蔭罩板彩色CRT顯像管工作原理示意圖彩色CRT顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院圖學(xué)與數(shù)字媒體工程系彩色CRT顯像管工作原理示意圖彩色CRT顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備每一種原色都有256個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，改變?nèi)щ娮邮膹?qiáng)度，可以改變屏幕亮點(diǎn)的顏色。例如通過(guò)控制信號(hào)關(guān)掉紅槍和綠槍，那么在屏幕上將看到一個(gè)藍(lán)色的亮點(diǎn)，此時(shí)該點(diǎn)的顏色值為R=0，G＝0，B＝255。彩色CRT顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備為使顏色正確，圖形圖像的影像輪廓清晰，對(duì)蔭罩式彩色顯示器有色純、會(huì)聚和白平衡三方面的技術(shù)要求。色純——三支電子槍必須準(zhǔn)確擊中各自對(duì)應(yīng)的熒光點(diǎn)，不能誤擊，以保證屏幕上顯示出來(lái)的光點(diǎn)色彩純正。會(huì)聚——不論電子束掃描到哪一個(gè)位置，三支電子束都應(yīng)準(zhǔn)確地通過(guò)同一個(gè)蔭罩小孔，并準(zhǔn)確地轟擊同一個(gè)點(diǎn)三角形。會(huì)聚性越好，三色重疊越好，影像越清晰。白平衡——白色和灰色的正確重現(xiàn)，稱為白平衡。白平衡是保證色彩重現(xiàn)的先決條件。彩色CRT顯示器技術(shù)評(píng)定指標(biāo)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備平板顯示器與CRT相比較一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)是輕和薄，其它的特點(diǎn)是低電壓、數(shù)字化。平板顯示器一般分兩大類：非發(fā)射顯示器和發(fā)射顯示器。非發(fā)射顯示器利用光學(xué)效應(yīng)，將太陽(yáng)或來(lái)自其他光源的光轉(zhuǎn)換為圖形圖案，典型設(shè)備是液晶顯示器。發(fā)射顯示器是將電能轉(zhuǎn)換為光能，最終顯示出圖形圖案，典型設(shè)備是等離子顯示器、薄膜光電顯示器以及發(fā)光二極管等。平板顯示器（Flat_PanelDisplay）：計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備液晶是一類有機(jī)化合物，在一定的溫度下不但有象液體那樣的流動(dòng)性，而且具有象晶體那樣的各向異性。液晶于1888年被發(fā)現(xiàn)，1963年制成液晶溫度計(jì)；此后以液晶光電效應(yīng)為原理的液晶顯示器迅速發(fā)展，目前液晶顯示器已經(jīng)得到非常廣泛地應(yīng)用。液晶顯示的機(jī)理是通過(guò)能阻塞或傳遞光的液晶材料，傳遞來(lái)自環(huán)境的或系統(tǒng)內(nèi)部光源的偏振光。平板顯示器——液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay，LCD）計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備與普通CRT、發(fā)光二極管等顯示器件不同，液晶顯示器件本身并不發(fā)光，而是利用液晶的光電效應(yīng)，通過(guò)施加電壓來(lái)改變液晶的光學(xué)特性，從而造成對(duì)入射光的調(diào)節(jié)，使通過(guò)液晶材料的透射光或反射光受所加電壓的控制，達(dá)到顯示圖形圖像的目的。平板顯示器——液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay，LCD）計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備等離子體顯示板也稱為氣體放電顯示器。將包含有氖氣在內(nèi)的混合氣體充入兩塊玻璃板之間的區(qū)域，其中一塊玻璃板上構(gòu)造有一系列垂直方向的導(dǎo)電帶，另一塊玻璃板上則構(gòu)造有一組水平方向的導(dǎo)電帶。在成對(duì)的水平和垂直導(dǎo)電帶上施加點(diǎn)火電壓，導(dǎo)致兩導(dǎo)電帶交叉點(diǎn)處的氣體進(jìn)入電子和離子的輝光放電等離子區(qū)。導(dǎo)電帶的交叉點(diǎn)就是屏幕顯示的象素點(diǎn)。平板顯示器——等離子顯示器（PlasmaPanel）計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備圖形的定義存儲(chǔ)在刷新緩沖器中，點(diǎn)火電壓以每秒60次的速率刷新各個(gè)象素位置，象素之間的分割是由導(dǎo)電帶的電場(chǎng)提供的。彩色和多灰度等級(jí)的等離子顯示器是近幾年才研制成功的，目前等離子體顯示板已能達(dá)到2048x2048的高分辨率。等離子體顯示板的優(yōu)點(diǎn)是平板式、透明，工作狀況非常穩(wěn)定。平板顯示器——等離子顯示器（PlasmaPanel）計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備隨機(jī)掃描顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備隨機(jī)掃描（random-scan）的圖形顯示器中電子束的定位和偏轉(zhuǎn)具有隨機(jī)性，即電子束的掃描軌跡隨顯示內(nèi)容而變化，只在需要的地方掃描，而不必全屏掃描。隨機(jī)掃描顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備隨機(jī)掃描顯示器無(wú)冗余掃描、速度快、圖像清晰、比光柵系統(tǒng)更高的分辨率、生成光滑線條。隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)是為畫線應(yīng)用設(shè)計(jì)的，不能顯示逼真的有陰影的場(chǎng)景，掃面方式和電視標(biāo)準(zhǔn)不一致，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也較復(fù)雜。廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院圖學(xué)與數(shù)字媒體工程系光柵掃描是控制電子束按某種光柵形狀進(jìn)行的順序掃描，而字符、圖象是靠Z軸信號(hào)控制輝亮來(lái)形成的。光柵掃描顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備CRT光柵掃描顯示器，電子束橫向（X方向）掃描屏幕，每次一行自頂向下（Y方向）進(jìn)行，稱為逐行掃描顯示器。當(dāng)電子束掃描每一行時(shí)，根據(jù)幀緩存器中存儲(chǔ)的信息（通常稱為Z軸信號(hào)），電子束的亮度和顏色不斷變換，從而在屏幕上產(chǎn)生與幀緩存器中存儲(chǔ)的信息對(duì)應(yīng)的圖形。電子束轟擊屏幕時(shí)在屏幕上產(chǎn)生的一個(gè)點(diǎn)稱為一個(gè)象素點(diǎn)。光柵掃描顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備光柵掃描顯示器將被顯示的線段、字符、圖形及其背景色都按像素存儲(chǔ)在刷新緩沖存儲(chǔ)器（RefreshBuffer）或幀緩沖存儲(chǔ)器（FrameBuffer）中，存儲(chǔ)器中保存的每單位信息對(duì)應(yīng)屏幕上的光柵掃描系統(tǒng)的一個(gè)像素點(diǎn)（Pixel，或Pel，Pictureelement）。光柵掃描系統(tǒng)具有存儲(chǔ)屏幕上每一個(gè)亮點(diǎn)信息的能力，能較好的將包含細(xì)微陰影和彩色模式的場(chǎng)景逼真的顯示出來(lái)。電視機(jī)和打印機(jī)也是應(yīng)用光柵掃描方式生成圖形的。光柵掃描顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備光柵掃描顯示器是以行、列為坐標(biāo)的畫點(diǎn)設(shè)備，只有在顯示水平、垂直和45°傾斜的直線時(shí)，像素點(diǎn)集在直線路徑上的位置才是準(zhǔn)確的，其它情況下的直線均呈臺(tái)階狀，即圖形走樣。采用反走樣技術(shù)可減輕臺(tái)階效果。光柵掃描顯示器工作原理計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示設(shè)備計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示子系統(tǒng)光柵掃描圖形顯示子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。各自的功能見(jiàn)課本p37。圖形繪制流水線計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示子系統(tǒng)一、應(yīng)用程序階段，接收各種圖形輸入設(shè)備的輸入，完成各項(xiàng)操作。應(yīng)用程序階段模型與視點(diǎn)變換光照投影裁剪屏幕映射光柵階段幾何階段圖形繪制流水線的基本結(jié)構(gòu)圖形繪制流水線計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示子系統(tǒng)二、幾何階段，實(shí)現(xiàn)大部分的多邊形和頂點(diǎn)操作，可分為模型與視點(diǎn)變換（圖形的幾何變換）、光照（真實(shí)感圖形繪制）、投影（平行投影或中心投影）、裁剪（確定顯示范圍）和屏幕映射（二維圖形坐標(biāo)空間到屏幕坐標(biāo)空間的變化）等功能階段，實(shí)現(xiàn)圖形對(duì)象從定義到屏幕上顯示過(guò)程所需要的一系列幾何變換。三、光柵階段，實(shí)現(xiàn)圖形對(duì)象的掃描轉(zhuǎn)換，即將幾何階段獲得的各種坐標(biāo)與屏幕像素對(duì)應(yīng)并存入幀緩沖存儲(chǔ)區(qū)。光柵掃描顯示器總是與幀緩存區(qū)聯(lián)系在一起的。幀緩沖區(qū)是存儲(chǔ)器中一塊足夠容納要顯示圖片的區(qū)域。PC機(jī)的顯卡中有幀緩沖區(qū)所需的存儲(chǔ)器。顯示屏每一個(gè)像素對(duì)應(yīng)緩沖區(qū)的某一個(gè)存儲(chǔ)單元，在這個(gè)單元中存儲(chǔ)著對(duì)應(yīng)像素的色彩信息。當(dāng)掃描控制器傳送地址到幀緩沖區(qū)時(shí)，該地址對(duì)應(yīng)的單元所存儲(chǔ)的色彩信息，經(jīng)由轉(zhuǎn)換線路被傳送到顯示屏上的對(duì)應(yīng)位置。完成對(duì)一個(gè)像素的掃描。幀緩沖區(qū)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——圖形顯示子系統(tǒng)屏幕分辨率——也稱為光柵分辨率或物理分辨率，它決定了顯示系統(tǒng)最大可能的分辨率，任何顯示控制器所提供的分辨率都不能超過(guò)物理分辨率。屏幕分辨率與顯示器物理屏幕尺寸、物理光點(diǎn)尺有關(guān)，例如12英寸顯示器有效顯示區(qū)域?yàn)?00x160mm2，光點(diǎn)直徑為0.31mm，則該屏幕最大物理分辨率為640x480。光點(diǎn)的大小決定了顯示器的顯示精度。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——相關(guān)概念廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院圖學(xué)與數(shù)字媒體工程系顯示分辨率——計(jì)算機(jī)顯示控制器能夠提供的不同顯示模式下的分辨率，也稱為顯示模式。對(duì)于文本顯示方式，顯示分辨率用行、列能顯示的字符總數(shù)的乘積表示；對(duì)于圖形顯示方式，顯示分辨率用水平和豎直方向能顯示的像素點(diǎn)的總數(shù)的乘積表示，如常見(jiàn)的640x480、800x600等。顯示分辨率受屏幕分辨率的限制。顯示分辨率不同，像素點(diǎn)的大小不同。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——相關(guān)概念存儲(chǔ)分辨率——指幀緩沖存儲(chǔ)區(qū)的大小，一般用緩沖區(qū)的字節(jié)（byte）數(shù)表示。對(duì)于光柵顯示系統(tǒng)，光柵中的像素?cái)?shù)目稱為緩沖區(qū)的分辨率。緩沖區(qū)的大小不僅由分辨率決定，還與色彩的位深度有關(guān)。對(duì)于黑白二值圖像，色彩位深度為1，對(duì)于256色彩色圖形，位深度為8。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——相關(guān)概念相關(guān)概念舉例計(jì)算示例一：已知屏幕物理光點(diǎn)直徑為0.31mm，屏幕尺寸為17英寸，有效顯示區(qū)域?yàn)?45mm*259mm，求屏幕最大顯示分辨率是多少？水平方向約排列光點(diǎn)數(shù)：豎直方向約排列光點(diǎn)數(shù)：該屏幕能設(shè)置的最大顯示分辨率為1112*835。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——相關(guān)概念計(jì)算示例二：顯示分辨率為640x480，黑白圖像，需幀緩沖區(qū)大小為：1KB=1024B相關(guān)概念舉例計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——相關(guān)概念計(jì)算示例三：顯示分辨率為1024x1024，顏色位深度為4（每個(gè)像素點(diǎn)需要4位二進(jìn)制數(shù)表示色彩信息，稱為16色圖像）的圖像，需幀緩沖區(qū)大小為：相關(guān)概念舉例計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——相關(guān)概念像素與幀緩存屏幕上一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)幀緩存中的一組信息（通常是顏色信息），實(shí)現(xiàn)這種對(duì)應(yīng)常用組合像素法和顏色位面法。組合像素法——屏幕上一個(gè)像素的信息被編碼成一個(gè)字節(jié)，按照一定方式存儲(chǔ)在幀緩存中，編碼字節(jié)的長(zhǎng)度與點(diǎn)的屬性有關(guān)。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——相關(guān)概念相關(guān)概念——像素與幀緩存顏色位面法——將幀緩存分成若干獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域成為一個(gè)位面，幾個(gè)位面中的同一位上的顏色信息組合成屏幕上一個(gè)像素的信息。如果每一個(gè)原色有8個(gè)位面的幀緩存，組合在一起后，每一種原色可有256（28

）種顏色，三原色的組合就是224種顏色，即位深度為24。這樣的光柵顯示器稱為全彩色（真彩色）光柵顯示器。計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)——相關(guān)概念相關(guān)概念—