交互式计算机图形学总结：第一章 图形系统和模型

第一章 图形系统和模型

1. 图形系统（Graphics System）

   –图形系统的主要元素
   
   –帧缓存（Frame
   Buffer）保存像素；帧缓存的深度（Depth）或精度（Precision）是表示每个像素所用的比特数
   –从几何实体到帧缓存中像素达到颜色和位置的转换称为光栅化（Rasterization）
   –输入设备：物理输入设备、逻辑设备

2. 虚拟照相机模型（Syn­thetic-Camera Model）

   –投影线（Projector）是对象上一点到透镜中间的一条线

   –投影中心（Center of Projection，COP）是透镜的中心

3. 应用程序编程接口（Application Programming Interface，API）

4. 图形绘制系统的体系结构

   –图形绘制流水线
   

   –顶点处理模块的主要功能：执行坐标变换和计算每个顶点的颜色值

   –裁剪模块和图元组装模块的主要功能：裁剪和组装图元

   –光栅化模块的主要功能：对每个图元输出一组片元（Fragment）

   –片元处理模块的主要功能：更新呢帧缓存中的像素

5. 图形管线（Graphics Pipeline）

   –组成部分：建模（Modeling）管线和渲染（Rendering）管线

   –建模管线
   

   A）3D模型坐标系（3D Model Coordinates）：use modeling transformations to put the parts of your model together and then to place your model in a world space

   B）3D 世界坐标系（3D World Coordinates）：This is a single 3D coordinate system in which all the parts of a scene are placed; The scene is independent of the viewer

   C）3D 眼睛坐标系（3D Eye Coordinates）：A scene becomes an image when there is a viewer and a viewing context; A viewer (or camera) is placed in the world space with a position and orientation

   D）2D 眼睛坐标系（2D Eye Coordinates）：The scene is transformed into this coordinate system by projecting each vertex in the scene to its corresponding point in the plane; Depth information is lost in the view
   

   E）2D 屏幕坐标系（2D Screen Coordinates）：The 2D eye coordinates
   are scaled to fit the screen dimensions

   –渲染管线