图形管线基础（番外篇）

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前言

在百度知道看到这个回答，关于24位真彩色说明由24位二进制表示。关于这个这个理论知识来源于哪里呢？突然想起光栅扫描显示器的显示原理很好的解释了这个问题。

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一、计算机图形学硬件的定义，发展

开创阶段 50 年代- 60年代
1950年 类似crt的视波器阴极射线管作为旋风一号的图形显示器
1958年 滚筒式绘图仪和平板式绘图仪（永久输出设备）
50年代末 光笔作为输入设备标志交互式图形技术诞生
迅速发展阶段 60年代初- 60年代末
大公司开展图形学科研究
60年代 随机扫描显示器（每秒刷新30次）
图形学之父 Sutherland
降低成本阶段 60年代末 - 70初
存储管显示器（降低图形硬件成本）
70年代初 出现一批可移植通用的产品
发展阶段 70年代初 -80年代初
光栅扫描显示器
出现多种输入设备
GKS, PHIGS 国际标准建立
推广阶段 80年代中- 90年代中
图形工作站出现 Apello Sun, HP
90 年代至今，
图形学应用领域广泛应用

二、光栅扫描显示器

我们直接来讲光栅扫描显示器。
显示原理：电子束的运动轨迹是固定的。即从左到右、自上而下扫描荧光屏，来产生一幅光栅。即在x,y偏转系统上加上恒定扫描频率的讯号，分别称为行扫描和帧扫描。其优势在于可读性强，可控制亮度与颜色（3位-1位）。存储方式为位图。

黑白光栅显示器的逻辑框图

帧缓存是一块连续的计算机存储器，对于黑白单色显示器每一像素需要一位存储器（1024*1024 -》2的10次幂）
一个位面的缓存只能存储黑白图形
帧缓存是数组设备，光栅显示器是模拟设备因而还需要数字模拟设备
具有N位缓存的黑白灰度光栅显示器结构图

在光栅图形显示器中需要足够的位面和帧缓存结合起来才能反映图形的颜色和灰度等级。一个具有N位灰度等级的帧缓存和显示器上的每一像素的亮度是由N位面中对应的每个像素位置的内容控制的。
存储器中的二进制的数被翻译成灰度等级，范围是0到2的N-1次幂之间
一个简单的彩色帧缓存存储器

图为彩色光栅显示的逻辑图，对于红，蓝，绿三种原色有三个位面的帧缓存和三个电子枪。

一个具有24位面的彩色帧缓存存储器
每个颜色的电子枪通过帧缓存位面来提高颜色种类的灰度等级。如上图，每种原色电子枪有8个位面的帧缓存和8位的数模转换器，每种原色可有256种灰度，三种原色的组合将是 2的8次幂 的3次幂 = 2 的24次幂。

总结

例如：以上就是今天要讲的内容。