计算机图形学光栅系统帧缓冲器与性能计算

"这篇资料是关于计算机图形学的学习题及其答案，主要涵盖了光栅系统、帧缓冲器容量计算、图像传输速率、像素访问时间和屏幕尺寸与分辨率的关系等内容，适合河南理工大学计算机图形学课程的学生参考学习。" 在计算机图形学中，帧缓冲器是存储像素信息的关键部分。题目1至2探讨了不同分辨率下的帧缓冲器容量计算。当每个像素存储12位时，所需的存储容量分别是460800字节（640x480分辨率）、960000字节（1280x1024分辨率）和24576000字节（2560x2048分辨率）。如果每个像素存储24位，那么所需的存储容量分别是921600字节、2304000字节和98304000字节。 题目3和4涉及数据传输速率和帧缓冲器加载时间。对于每秒传输105位的情况，加载640x480分辨率、每个像素12位的帧缓冲器需要约36.8640秒；而如果每个像素24位，则加载1280x1024分辨率的帧缓冲器需要约73.7280秒。在4题中，考虑到32位计算机字长和1MIP的处理速度，填满300DPI激光打印机11x8.5英寸页面大小的帧缓冲器只需0.2630秒。 题目5讨论了显示器的刷新频率。在60Hz刷新率下，640x480分辨率的系统每秒访问18432000个像素，每个像素的访问时间约为5.4253纳秒；对于1280x1024分辨率的系统，每个像素的访问时间则是3.125纳秒。 问题6涉及到屏幕点距的计算。在1280x1024分辨率下，屏幕纵横比为1，意味着屏幕每点的直径是0.0094英寸。 题目7提到了横向扫描每行像素所需的时间，对于1280x1024分辨率的系统，这个时间大约是1.6276微秒。 最后，问题8和9探讨了非隔行扫描显示器的工作原理，其中电子束回扫时间占每帧刷新总时间的比例是由水平回扫时间（thoriz）和垂直回扫时间（tvert）共同决定的，公式为1/(r * (m * n + tvert + thoriz))。 这些习题的答案展示了计算机图形学中的核心概念，包括像素存储、帧缓冲器容量、数据传输、屏幕刷新机制以及分辨率和扫描时间的关系，这些都是理解和设计图形系统的基础。通过解答这些问题，学生可以深入理解计算机如何处理和显示图像信息。