計算機圖形學基礎
計算機圖形學是一種利用程式設計在計算機螢幕上繪製圖像的藝術。它涉及資料的計算、建立和操作。換句話說，我們可以說計算機圖形學是用於生成和操作影像的渲染工具。
陰極射線管
圖形系統中的主要輸出裝置是影片監視器。影片監視器的主要元件是陰極射線管 (CRT)，如下所示。
CRT 的工作原理非常簡單：
電子槍發射一束電子（陰極射線）。
電子束穿過聚焦和偏轉系統，將其引導到磷光體塗層螢幕上的指定位置。
當電子束撞擊螢幕時，磷光體在電子束接觸的每個位置發出一個小光點。
它透過快速將電子束重新引導回同一螢幕點來重繪影像。
我們有兩種方法（隨機掃描和光柵掃描）可以在螢幕上顯示物件。
光柵掃描
在光柵掃描系統中，電子束從上到下逐行掃描螢幕。當電子束移動到每一行時，束強度會開啟和關閉以建立發光點的圖案。
影像定義儲存在稱為重新整理緩衝區或幀緩衝區的記憶體區域中。該記憶體區域儲存所有螢幕點的強度值集。然後從重新整理緩衝區檢索儲存的強度值，並按行（掃描線）逐行“繪製”到螢幕上，如下所示。
每個螢幕點稱為畫素（影像元素）或pel。在每行掃描結束時，電子束返回到螢幕左側以開始顯示下一行掃描。
隨機掃描（向量掃描）
在這種技術中，電子束僅被引導到螢幕上需要繪製圖像的部分，而不是像光柵掃描那樣從左到右、從上到下掃描。它也稱為向量顯示、筆畫寫入顯示或書法顯示。
影像定義作為一組線條繪製命令儲存在稱為重新整理顯示檔案的記憶體區域中。要顯示指定的影像，系統會迴圈遍歷顯示檔案中的命令集，依次繪製每個元件線。處理完所有線條繪製命令後，系統會迴圈回列表中的第一條線條命令。
隨機掃描顯示器設計為每秒繪製圖像的所有元件線 30 到 60 次。
計算機圖形學的應用
計算機圖形學有許多應用，其中一些列在下面：
計算機圖形使用者介面 (GUI) - 一種圖形化、滑鼠導向的範例，允許使用者與計算機互動。
商務演示圖形 - “一張圖片勝過千言萬語”。
製圖 - 繪製地圖。
天氣圖 - 即時繪圖，符號表示。
衛星成像 - 地球測量影像。
照片增強 - 銳化模糊的照片。
醫學影像 - MRI、CAT 掃描等 - 非侵入性內部檢查。
工程圖紙 - 機械、電氣、土木等 - 取代過去的藍圖。
排版 - 在出版物中使用字元影像 - 取代過去的硬型別。
建築 - 施工圖紙、外觀草圖 - 取代過去的藍圖和手繪圖。
藝術 - 計算機為藝術家提供了新的媒介。
培訓 - 飛行模擬器、計算機輔助教學等。
娛樂 - 電影和遊戲。
模擬和建模 - 取代物理建模和模擬