计算机图形学习题课.PDF

计算机图形学习题课 主讲：鲁魁 Email ：lukui@mail.ustc.edu.cn 指导老师：董兰芳 视觉计算与可视化实验室 内容提要 • 相关知识回顾 • 历次作业讲解 • 作业中存在的问题 • 其他问题与解答 视觉计算与可视化实验室 第一次作业相关知识 – 图形学的概念  计算机图形学的研究对象是能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观 对象，包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等  计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、 方法和技术的学科。 – 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 – 图形的表示方法  点阵表示：枚举出图形中所有的点,简称为图像  参数表示：由图形的形状参数+属性参数(颜色、线型等)来表示,简称 为图形 视觉计算与可视化实验室 第一次作业相关知识 – 视频显示系统  光栅扫描系统  整个显示屏面扫描线为N行，每一行又可以分为M个点，整个屏 幕为M*N 的点阵  M*N称为分辨率，整个屏幕范围称为一帧，每个点称为一个像素， 保存定义点信息的存储器称为帧缓存，又称刷新缓存和颜色缓存。  电子束受偏转部件的控制，不断从左到右、从上到下将图像逐行 逐点的扫描到显示屏上，通过控制电子束的强弱产生黑白、灰度 或彩色的图像  随机扫描系统  又称向量刷新系统  特点：电子束可随意移动，只扫描荧屏上要显示的部分 视觉计算与可视化实验室 第一次作业相关知识 – 视频显示系统  平板显示系统  分为发射显示器和非发射显示器两种  发射显示器将电能转换为光能的设备，主要有等离子显示板、发 光二极管等  非发射显示器利用光学效应将光转换为图形模式的设备，液晶显 示器(LCD)是这一类设备的代表 视觉计算与可视化实验室 第一次作业 • 2.1 列出下列显示技术的工作特性：光栅刷新系统、向量 刷新系统、等离子体显示板和LCD 。 解： 光栅刷新系统和向量刷新系统前面已经给出。 等离子体显示板是将电能转换为光能的设备。将含有氖气的混合气体充入 两块玻璃板之间的区域，两块玻璃板上分别具有垂直和水平的导电带，在成 对的水平和垂直导电带上施加点火电压，进而在导电带的交叉处形成辉光放 电等离子区。 液晶显示器(LCD)利用光学效应将光转换为图形的设备。将液晶材料放于 两块玻璃板之间，每一块玻璃板都有一个光偏振器，与另一块形成合适的角 度。经过该材料的偏振光被扭曲，使之通过偏振器，从而将光反射给观察者。 视觉计算与可视化实验室 第一次作业 • 2.4 分辨率分别为640 ×480 、1280×1024、2560 ×2048 的 光栅系统，当每个像素存储12位时，系统各需要多大的帧 缓存？当每个像素存储24位时，系统各需要多大的帧缓存？ 解： 像素位数12 像素位数24 640×480 640×480×12÷8B 921600 B/900 KB