- 图形系统浅析
- 从穿孔纸到数据衣：输入设备
- 从CRT到3D显示
- 从CPU到GPU：图形显示子系统
图形系统浅析
- 计算机图形系统的功能
计算、交互
- 计算及图形系统的组成
图形硬件、图形软件
- 图形硬件
输入设备（从穿孔纸到数据衣）
输出设备（从CRT到3D显示）
计算机
图形显示子系统（从cpu到gpu）
- 图形软件
应用软件
运行在某个操作系统上？
有没有用到游戏引擎？是基于OpenGL还是DirectX？
本课程图形编程思路
- 不使用引擎，直接基于OpenGL图形标准进行编程 （引擎是基于图形标准编写的的）
- 基于可编程管线的图形编程
- 基于GLSL的着色器shader编程
从穿孔纸到数据衣：输入设备
输入设备的四个发展阶段
第一阶段：控制开关、穿孔纸来手动操控设备
第二阶段：光笔（一种具有捡取功能的输入装置 检测到光，因此称之为光笔）
第三阶段：出现了图形用户界面GUI和交互设备。鼠标、触摸屏、扫描仪
触摸屏：及时输出设备也是输入设备。红外线、声表面波、电阻、电容式
第四阶段：多通道、多媒体的智能化人机交互阶段
拟人化，嵌入化
VR中的动态感知设备：
三维鼠标、数据手套、数据衣（动作捕捉/感知反馈）、力反馈器
从CRT到3D显示
CRT
阴极射线管
结构、余晖特性
彩色阴极射线管
三基色原则-红、绿、蓝
扫描方式
随机扫描（不适合复杂显示去求）、光栅扫描（水平回扫、场回扫、刷新速率）（逐行扫描和隔行扫描）
平板的奥秘
- 平板显示器
分类：
主动发光
被动发光：液晶显示器
- 液晶显示器
视觉效果柔和、触碰流动性
彩色显示原理
每个像素有三个亚像素（对应RGB三原色 每个亚像素）
可视角度
- 等离子体显示器
- LED显示器
神奇的3D显示
人眼的立体视觉原理
头盔显示器
裸眼立体显示器
从CPU到GPU：图形显示子系统
图形显示子系统结构
帧缓冲存储器：一块用来存储像素的颜色或者灰度值的存储空间，简称帧缓存。
早期显示子系统结构，帧缓存在主存中CPU负责显示处理，后来把GPU和显存从CPU和主存中独立出来。
图形显示处理器
GPU主芯片：擅长计算、矩阵运算、密集型任务方面更有优势
相关概念
像素
分辨率
帧缓存如何存放数据：
颜色位面法
帧缓存容量 = 分辨率*颜色位面数
颜色查找表：调色板，是一个存放颜色的一维线性表，由高速随机存储器组成
查找表的长度、宽度*
显示长宽比（普遍16:9）
屏幕坐标系