计算机 屏幕&2D图形显示

早期图形计算机

左边是 柜子 大小的计算机
中间是电传打字机
右边是圆形的屏幕

早期的 文本任务 和图形任务是分开的.
早期的屏幕不能清晰的显示文字, 而是打印到纸上查看
早期的屏幕主要用来跟踪程序的运行情况, 比如寄存器的值, 这些值 打印出来没有价值,而且浪费纸张
1960年代, 人们开始用屏幕做很多炫酷的事情
最早由影响力的是, 阴极射线管( CRT )

矢量扫描:

因为发光只持续一小会儿, 如果重复的足够快, 就可以看到清晰的图像

光栅扫描

随着技术的发展, 终于有像素

液晶屏 简称 LCD 这个和以前的技术相当不同

早期的显示器因为像素太占内存, 所有不适用 像素进行显示.
200 x 200像素的图像即时一个像素只占1bit, 也需要 40000bit, 超过计算机内存的一半!!
所以 采用符号表示

80x25 = 2000 个符号
1个符号 = 8bit
总共 16000bit
这样需要一个硬件来从内存中读取字符, 转换成光栅图形 显示在屏幕上,这个就是"字符生成器" 算是最早的显卡了.
它内部有一小块只读存储器, 简称ROM, 存储着 每个字符的图形, 叫 " 点阵图案"
如果 图形卡 看到一个8位二进制, 发现是字母K
那么会把字母k 的点阵图案扫描到屏幕的适当位置

为了显示, "字符生成器"会访问内存中一块特殊区域,这块区域专门为图形保留, 叫 屏幕缓冲区
修改这里的值就可以 修改显示的文字了

某些系统上使用额外的 bit 设置界面文字颜色 和 背景色

字符生成器省内存, 但是不能绘制任意形状.
但是很多东西都不是文字: 电路设计, 平面图, 地图等
结合使用 CRT上的 “矢量模式”
概念非常简单, 所有的东西都是由线组成的, 包括文字也是用线画出来.

把屏幕作为一个 坐标系, 左上角为 (0,0)
01 reset, 清空屏幕 , 把电子枪的绘图点移动到坐标(0,0), 并把线的亮度设置为0
02 把绘图点移动到 (50,50) 线条亮度100
03 然后移动到下一个坐标, 下一个坐标…
04 把亮度重置为 0
这些命令只占很少的内存
由于这些矢量都存在内存中, 程序可以更新这些值, 让图形随时间变化, 这就是 动画
最早的电子游戏之一 Spacewar
1962年是一个大里程碑, Sketchpad诞生, 一个交互图形界面, 用途是计算机辅助设计(CAD)

光笔 就是连着电脑的 触控笔

计算机把像素数据存在内存中一个特殊区域叫 " 帧缓冲区 " 早期时, 这些数据存在内存中, 后来存在高速视频内存里, 简称 VRAM VRAM在显卡上, 这样访问更快, 如今是这样做的. 1971年时整个美国大约有7W个电传打字机和7W个终端, 但是只有大约 1000 台电脑有交互式图形屏幕. 然而游戏的出现推动了屏幕的普及