计算机图形学基础
计算机图形学是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、创建和处理。换句话说，我们可以说计算机图形学是用于生成和处理图像的渲染工具。
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 −
电子枪发射一束电子（阴极射线）。
电子束通过聚焦和偏转系统，将其引导至涂有荧光粉的屏幕上的指定位置。
当光束击中屏幕时，荧光粉会在电子束接触的每个位置发出一个小光点。
它通过将电子束快速引导回相同的屏幕点来重绘图像。
有两种方式（随机扫描和光栅扫描）我们可以通过它在屏幕上显示一个对象。
光栅扫描
在光栅扫描系统中，电子束从上到下逐行扫过屏幕。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。此内存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）地在屏幕上"绘制"，如下图所示。
每个屏幕点称为像素（图片元素）或pel。在每条扫描线的末尾，电子束返回到屏幕左侧开始显示下一条扫描线。
随机扫描（矢量扫描）
在这种技术中，电子束仅指向屏幕上要绘制图片的部分，而不是像光栅扫描那样从左到右、从上到下扫描。它也被称为矢量显示、笔画显示或书法显示。
图片定义作为一组线条绘制命令存储在称为刷新显示文件的内存区域中。要显示指定的图片，系统会循环显示文件中的一组命令，依次绘制每条组成线条。处理完所有线条绘制命令后，系统将循环回到列表中的第一个线条命令。
随机扫描显示器旨在每秒绘制 30 到 60 次图片的所有组成线。
计算机图形学的应用
计算机图形学有许多应用，其中一些列在下面 −
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 −绘制地图。
天气图 − 实时地图绘制，符号表示。
卫星成像 − 测地线图像。
照片增强 − 锐化模糊照片。
医学成像 − MRI、CAT 扫描等 - 非侵入性内部检查。
工程图 − 机械、电气、土木等 - 取代过去的蓝图。
排版 − 在出版中使用字符图像 - 取代过去的硬类型。
建筑 −施工计划、外观草图 - 取代过去的蓝图和手绘。
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 − 取代物理建模和表演
