计算机图形学基础：硬件与软件详解

计算机图形学(CPT205 Computer Graphics)是一门涉及计算机生成和处理图像、视频、动画等视觉信息的技术。在自我学习材料中，它涵盖了硬件和软件两个核心部分。 硬件与软件 - 硬件：计算机图形系统的硬件主要包括输入设备、处理设备和输出设备。输入设备如鼠标、触摸屏、虚拟现实追踪器（如Data Gloves和Digitisers）、光笔和语音系统，它们负责捕捉用户的交互指令。其中，头戴式显示器（HMDs）和头动跟踪显示设备（HTDs）是图形显示在虚拟现实中的关键技术，而图形处理器（GPU）则是专门用于图形计算的组件，通常集成在图形卡中。GPU通过高效的并行处理能力，显著提升了图像渲染的速度。 - 处理设备：GPU是图形处理的核心，它负责执行复杂的算法和程序来生成和处理图像数据。像素是帧缓冲器的基本组成单元，每个像素包含颜色信息，决定了屏幕上的显示效果。帧缓冲器是图形输出的关键，它是一个专用于存储图像的内存区域，保存着屏幕上将要显示的所有内容。 - 输出设备：除了传统的显示器，还包括投影仪、大屏幕等，用于展示计算机生成的图形。帧缓冲可能存储在内存中，例如提到的640x480像素的帧缓冲，就需要预先分配足够的内存空间。 - 软件技术：图形软件主要涉及算法设计、编程库/API，如OpenGL、JOGL等，这些都是开发人员进行图形渲染和应用开发的重要工具。然而，高阶的互动系统，如Maya、3ds Max、Unity和AutoCAD等专业设计软件，并非本次讨论的重点。 计算机图形学是一个综合性的领域，不仅需要理解底层硬件的工作原理，还要掌握软件编程和算法优化技巧。学习者需要熟悉这些基本概念和技术，以便在实际项目中创造出丰富的视觉体验，无论是游戏开发、影视特效还是虚拟现实应用。