计算机图形学是信息技术领域的重要组成部分,它涉及到图形的生成、处理和显示。在这个基础教程的第二章中,主要讲解了字符编码和显示以及图形的裁剪技术。
字符是计算机处理信息的基本元素,包括数字、字母和汉字等。字符在计算机中通过编码来唯一标识。国际上广泛使用的字符编码标准是ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码)。ASCII码使用7位二进制数来表示128个不同的字符,涵盖了英文字符、标点符号和一些特殊符号。在中国,汉字编码通常遵循GB2312-80标准,该标准设置了94个区,每个区有94个位,通过区码和位码组合表示不同的汉字。为了区分ASCII码和汉字编码,通常会利用字节的最高位作为标识,0表示ASCII码,1表示汉字编码。
字库是计算机中存储字符形状信息的数据结构,分为矢量型和点阵型。点阵字符是通过位图表示的,每个字符由一个二维矩阵的1和0组成,1代表字符笔画,0代表非笔画区域。点阵字库适合简单快速地显示字符,但占用存储空间较大。相反,矢量字符仅记录字符的笔画信息,存储空间小,可实现美观且变换灵活的效果,如缩放、旋转等。显示矢量字符时,需要先获取字符的几何信息,然后进行适当的变换并光栅化为像素点显示。
在实际应用中,字体的种类和大小繁多,导致字库存储需求庞大。为了节省空间,通常会采用压缩技术。显示字符时,点阵字符需要从字库检索位图并写入帧缓冲器,矢量字符则需要检索其笔画信息并进行几何变换。
此外,字符还有一系列属性,包括字体(如宋体、楷体等)、字高、字宽、字倾斜角度、对齐方式(左对齐、居中、右对齐)以及颜色等。这些属性可以丰富文本的视觉效果。
至于裁剪技术,这是在计算机图形处理中非常关键的一环。裁剪的主要目的是确定图形哪些部分应该显示在屏幕上,哪些部分超出显示范围,从而提高效率并避免不必要的计算。如果不在绘制前进行裁剪,可能会浪费大量的计算资源去处理那些最终不会显示的部分。最简单的裁剪方法是对图形进行扫描线转换,检查每条扫描线上的点是否在显示区域内。
本章内容详细介绍了字符编码、字库、字符属性以及图形裁剪的基本概念和技术,这些都是计算机图形学中的基础知识,对于理解和操作图形界面至关重要。