計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（一）：光柵圖（位圖）
建模
渲染
動(dòng)畫
當(dāng)然也有一些其他內(nèi)容被經(jīng)常提起，比如：
用戶交互（UI）
虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）
可視化
圖像處理
三維掃描
計(jì)算攝影
本章涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)回顧：
，實(shí)數(shù)集合
，非負(fù)數(shù)實(shí)數(shù)集合
，二維實(shí)數(shù)平面有序?qū)?/span>
，n維笛卡爾空間中的點(diǎn)集合
光柵圖
光柵圖也叫位圖、像素圖，就是最小單位由像素構(gòu)成的圖，每個(gè)像素有自己的顏色，一張圖就是一個(gè)像素矩陣，我們通?？吹降腜C、電視機(jī)、手機(jī)上的圖像大部分都是位圖。在真實(shí)的物理世界中，可以對(duì)一張圖像做一個(gè)數(shù)學(xué)抽象，把一張圖像看成是一個(gè)二維實(shí)數(shù)平面(R)到像素值集合(V)的映射，即：
當(dāng)圖像只是一張理想化的灰度圖像時(shí)，圖像只有亮度沒有顏色，此時(shí) V = ；而對(duì)一張理想化的RGB圖像（每一個(gè)像素值由紅綠藍(lán)的三種原色的值來表示）來說，V =
。但是，這只是實(shí)數(shù)域上的情況，而一張位圖并不是連續(xù)的，此時(shí)我們就用平均值來表示。也就是說，如果一個(gè)像素點(diǎn)的值為x，它的意思就是說這個(gè)點(diǎn)鄰近區(qū)域的平均值為x。假設(shè)我們用二維坐標(biāo)系來表示一張圖像，它的樣子大致會(huì)是：
上圖中的藍(lán)色點(diǎn)就是實(shí)際存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的點(diǎn)，例如，對(duì)于一張RGB圖像來說，這張圖像在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)大致會(huì)是：(0,0) = (100, 122, 250)；(0,1) = (63, 84, 204)……
RGB
大部分計(jì)算機(jī)圖像是用RGB表示法來表示顏色的，所有顏色都是由紅色、綠色、藍(lán)色這三種光原色的混合比例不同來呈現(xiàn)的。所以我們經(jīng)常能看到某一個(gè)像素點(diǎn)的顏色會(huì)表示為一個(gè)向量(100, 122, 250)的形式，就是分別代表了紅綠藍(lán)三種顏色的值，每一種顏色的值在計(jì)算機(jī)中占用了8bit，所以其范圍是0-255之間的整數(shù)?；蛘咭矔?huì)用0-1之間的小數(shù)來表示，即(100/255, 122/255, 250/255)，顏色在坐標(biāo)系中的分布可以用下圖表示：
透明色（阿爾法合成）
在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，顏色合成隨處可見：已有一種背景色，我們想用另外一種前景色來覆蓋在背景色上。如果前景色是不透明的，背景色就完全被遮蓋了；如果前景色是完全透明的，背景色就絲毫不受影響，我們用α值來表示兩者之間被遮蓋的程度。假設(shè)我們用一種前景色來覆蓋一種背景色
，則它們合成之后的顏色
可以表示為：
用一張圖來舉例說明此表達(dá)式，
圖中α通道的白色區(qū)域代表此區(qū)域的α值為1，黑色區(qū)域代表此區(qū)域的α值為0。將背景色和前景色合成，并指定其α通道，就會(huì)得到第四張圖。三角形區(qū)域的α值為1，最終合成圖的此區(qū)域的顏色全部來源于前景圖，同理，剩下區(qū)域的部分全部來源于背景圖。
