计算机图形学基础知识
计算机图形学是一门借助编程在计算机屏幕上绘制图片的艺术。它涉及数据的计算、创建和操作。换句话说，我们可以说计算机图形学是一种用于生成和操作图像的渲染工具。
阴极射线管
图形系统中的主要输出设备是视频监视器。视频监视器的主要元件是阴极射线管 (CRT)，如下图所示。
CRT 的操作非常简单 -
电子枪发射电子束（阴极射线）。
电子束穿过聚焦和偏转系统，将其引导至涂有荧光粉的屏幕上的指定位置。
当电子束击中屏幕时，荧光粉在电子束接触的每个位置处发出一个小光点。
它通过将电子束快速引导回相同的屏幕点来重新绘制图像。
我们可以通过两种方式（随机扫描和光栅扫描）在屏幕上显示对象。
光栅扫描
在光栅扫描系统中，电子束从上到下扫过屏幕，一次一行。当电子束穿过每一行时，电子束强度会打开和关闭，以创建照明点图案。
图片定义存储在称为刷新缓冲区或帧缓冲区的内存区域中。该存储区域保存所有屏幕点的强度值集。然后从刷新缓冲区检索存储的强度值，并一次一行（扫描线）“绘制”在屏幕上，如下图所示。
每个屏幕点称为像素（图片元素）或pel。在每条扫描线结束时，电子束返回到屏幕左侧以开始显示下一条扫描线。
随机扫描（矢量扫描）
在这种技术中，电子束仅定向到屏幕上要绘制图像的部分，而不是像光栅扫描那样从左到右、从上到下扫描。也称为矢量显示、笔画显示、书法显示。
图片定义作为一组画线命令存储在称为刷新显示文件的内存区域中。为了显示指定的图片，系统循环显示文件中的命令集，依次绘制每个组件线。处理完所有画线命令后，系统循环回到列表中的第一条画线命令。
随机扫描显示器设计为每秒绘制图片的所有组成线 30 到 60 次。
计算机图形学应用
计算机图形学有许多应用，其中一些应用如下 -
计算机图形用户界面（GUI） - 一种图形、面向鼠标的范例，允许用户与计算机交互。
商业演示图形- “一图胜千言”。
制图学- 绘制地图。
天气地图- 实时地图、符号表示。
卫星成像- 测地线图像。
照片增强- 锐化模糊的照片。
医学成像- MRI、CAT 扫描等 - 非侵入性内部检查。
工程图纸- 机械、电气、土木等 - 取代过去的蓝图。
版式- 在出版中使用字符图像 - 取代过去的硬类型。
建筑- 施工计划、外部草图 - 取代过去的蓝图和手绘图。
艺术- 计算机为艺术家提供了一种新的媒介。
培训- 飞行模拟器、计算机辅助教学等。
娱乐- 电影和游戏。
模拟和建模- 取代物理建模和制定