計算機圖形學學習手記（一）——入門

在不瞭解計算機圖形學的狀況下，Shader看着實在太累了。仍是精補下這方面的知識，以此把我學習手記也記下來，你們有志學習這方面的也能夠一塊兒交流。主要學習資料爲清華大學CAD工程中心的一個電子書。CSDN上有，在此就不貼出連接了。

1、關於其研究的領域

1.圖形的分類：線條爲本的圖，用於一些工程上的製圖。 明暗圖，具備真實感的圖形。 計算機圖形則是主要針對明暗圖。

2.圖形與圖像的區別：圖像在計算機中指以Bitmap形式存在的灰度信息，而圖形除了這些，還有一些幾何屬性，和一些景物的物理屬性。

3.相關研究領域：圖形硬件、圖形標準、圖形交互技術、光柵圖形生成算法、曲線曲面造型、實體造型、真實感圖形計算與顯示算法，以及科學計算可視化、計算機動畫、天然景物仿真、虛擬現實等。

4.相關大會：ACM SIGGRAPH：是由Brown 大學的教授Andries van Dam (Andy) 和IBM公司的Sam Matsa在上世紀60年代發起的。全稱是「the Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques」。這個會議是計算機圖形學最權威的國際會議。

總的來講。計算機圖形學，着力於將現實生活或工做的場景抽象起來，而後經過某些計算模型及相關算法，在計算機上仿真出來。這樣就能夠衍生出各個方面，像軟件界面，二維圖紙三維化，真實場景模擬，動畫製做等等。

2、圖形設備

這裏參考：http://ask.zol.com.cn/q/25274.html

1.CRT顯示器：總結來講，就是一個電子槍發出電子束，其中電子束會通過各類系統的處理後打在屏幕上，這其中的熒光物質呢，就會發些能量的變化，熒光物質的電子會從低能到高能，這樣就會顯示在屏幕上出現亮點了，又因爲高能不穩定，則會變成低能，所以須要不斷髮射電子束來持續顯示。如下詳解：

=>基本組成：一個金屬陰極與一個電平控制器，陰極加熱到必定程序，其中的電子就會飛出來，而後這個時候電平控制器出來控制「混亂」的局面，加點正電壓，就會縱容電子，飛多點，來點負電壓，就會阻截電子們。

=>彙集系統：這東西好理解，遇到第一關的電平控制器後，電子仍是散的，這時就有一個電透鏡，會將其彙集在一塊兒。

=>加速系統：有速度撞到屏幕，纔能有光，這時就用陽極加速一下。

=>磁偏轉系統：最後一關，定下位，射向屏幕。磁偏轉的角度取決於屏幕的大小，屏幕越大，邊緣就會須要更大的偏轉才能到過。所以你看到的那些舊式大電視機，屁股都很大。沒辦法，顯像管大條。

總之，電磁輻射大，屁股大，也就成爲了CRT顯示器快速被人們拋棄的緣由。

2.LCD顯示器：就是如今所說的液晶顯示器。組成上其使用一個液晶成份，所謂液晶就是具備液體的流體性質，但卻有固體的光學性質。

=>基本原理：一個背光，發出的光會射到第一層偏光板，產生顏色，出來的有顏色的光線又會通過一層光線過濾器和第二偏光板，外加些電壓處理，最終顯示在屏幕上的圖像。因此這樣看，液晶屏是不會出現閃爍的，最多出現顏色異常。而CRT的卻會有。

=>TFT屏：這種技術還在使用，只是大部分的廉價顯示器和一些黑心手機商仍是使用這種的，基本也是在淘汰的邊緣。是早期的LCD採用的屏幕材質。缺點在於其可視角度小，對比度，色彩飽和度方面都很差。我記得索尼那部之前廣告最火的L36h就沒良心的用了這種材質。

=>IPS屏：這個有網上人在說根據不是一個材質。在查詢了資料以後，我以爲仍是能夠這麼說的，或者說成IPS面板。早期的IPS的確也被叫作Super TFT。又稱硬屏，這種屏，可視角度達到178度，且手指按下不會有水紋，閃屏。並且革命性的改變了TFT的液晶分子排列方式，由橫向改縱向，直接效果是使得可視角加大，色彩效果更好。使用較多的就是蘋果公司啦，IPHONE4就在用了。

=>SLCD屏：Super LCD。是LCD的一種高級延伸，具體原理不明，只是效果方面強過LCD。原本是索尼跟三星共同搞，結果索尼退出了。三星一家作，聽說，如今HTC One X就是使用這種屏，且叫稱SLCD2，升級版。

=>OLED屏：時下的高新技術，相比於LCD屏來講，LCD的液晶分子是不會發光的，須要一個背光，但這個屏其中的分子是本身會發光的。這技術一直掌握在三星手裏，都說是三星的王牌。其中有一個子分類叫AMOLED，網上有很多明確介紹。表明機型有Galaxy II。但缺點在於，若是長期開着，一些手機的固定位置，如狀態欄，因爲他的原理是自發光，因此這樣久了，再換界面時，可能會出現舊的狀態欄的顏色殘留。並且這東西顯示全亮時會使其壽命減小。。

3.圖形處理器

就是俗稱的顯卡。顯卡早期只包含簡單的存儲器和幀緩衝區，具體的圖形顯示仍是由計算機的CPU來控制，其中兩部件還只是存儲和傳遞圖片信息用的。後來三維的東西多了，圖形就須要的信息就多了，這樣爲了給CPU減壓，也爲了之後的擴展，就專門搞了其本身的處理器GPU來處理，它的主要任務是對系統輸入的視頻信息進行構建和渲染，各圖形函數基本上都集成在這裏頭。

下面是教材上的截圖。

顯存相似於內存，用於存儲將要顯示的圖形信息以及保存圖形運算的中間數據。固然是越大越好、越快越好啦。

RAMDAC就是視頻存儲數字模擬轉換器。它在視頻處理中，它的做用就是把二進制的數字轉換成爲和顯示器相適應的模擬信號。

4.圖形輸入設備

鍵盤和鼠標是最經常使用的。另外還有跟蹤球、空間球、數據手套、光筆、觸摸屏等輸入設備。掃描儀之類的。原理好複雜也。。此處不深刻。

整體算了解，後面開始整具體技術了。