《计算机图形学》2.2.2 光栅扫描显示处理器

图2.28给出了建立光栅系统的一种方法，其中包含独立的显示处理器（display processor），有时也指图形控制器（graphics controller）或显示系处理器（display coprocessor）。显示处理器的用途是使CPU从图形的复杂处理中解脱出来。除了系统存储器以外，还可以提供独立的显示处理器的存储区域。

[图2.28]

显示处理器的主要任务是将应用程序给出的图形定义数字化为一组像素强度值，并存放在帧缓存中。这个数字化过程称为扫描转换（scan conversion）。扫描转换将给定直线和其他几何对象的图形命令转换为一组与屏幕像素位置对应的离散点。例如：支线段的扫描转换意味着必须确定最接近于直线段路径的像素位置，并把每个位置的强度值存入帧缓存。图形定义中其他对象的扫描转换也使用类似的方法。字符可以使用如图2.29所示的矩形像素点阵进行定义，或者使用如图2.30所示的曲线伦托来定义。字符网络矩阵的大小可以为5x7到19x12，对于高质量显示则还要大一些。字符的点阵显示是把矩阵点阵模式附加到帧缓存中是定的坐标位置。对于使用曲线轮廓定义的字符，通过确定最接近轮廓的像素位置将字符形状扫描到帧缓存中。

[图2.29]

[图2.30]

心事处理器也能执行某些附加的操作。这些功能宝库生成各种线型（虚线、点线或实现）、显示彩色区域以及对现实对象执行某些变换和管理。显示处理器一般都有与鼠标等输入设备的接口。

为了减少光栅系统中对存储量的需求，使用了将帧缓存组织正链表且对强度信息进行编码的方法。一种实现方法是将每行扫描线作为一组整数对来存储，每对中的一个整数指示强度值，另一个整数设定该扫描线上具有此强度的相邻像素数。这种技术称为行程长度编码（run-length encoding）。如果图形集合都是由每个单色的长行程构成的，则可以大量节省时间。（这里的编码应该指的是压缩的编码）当像素强度变化为线性时，也能采用类似的方法。领一种方法是将光栅按一块块矩形区域编码（单元编码，cell encoding）。行程编码的缺点是强度的改变难以记录，而当形成长度减小时，存储量开销几句增加。此外，当包括许多短行程时，显示器处理光栅是困难的。由于存储器成本的急剧下降，帧缓存的大小已不再是主要的考虑因素。然而，编码方法可用于数字存储器和图像信息的传递中。