事物如何在视觉上呈现？

Question

我是初学者，我想知道如何在屏幕上直观地呈现图片，视频，窗口和按钮等。我不是在问它是用例如gtk还是wxwidgets制作的，我的问题是让像素按照它们的方式出现的基本思路是什么。 GUI库使用什么来将它们放在屏幕上？

Answer 1

最基本的是，操作系统公开了一组基本绘图apis（gdi，directx，gdi +，opengl），然后调用显示驱动程序，然后更新“视频内存”。回到DOS时代，您可以手动更新它，但是随着大量硬件系统的出现变得越来越困难，所以您指示视频驱动程序为您完成。

现在，一旦它进入视频内存，信息就会顺序发送到您的显示器，逐行扫描（逐行读取）。如果您在将视频内存上传到显示器时更新视频内存，则会出现所谓的撕裂（游戏中的事物同步设置）。

为了避免在上传过程中撕裂和锁定视频内存，通常会使用一种称为双缓冲的技术，在显卡上实际上有两个“视频内存”缓冲区，并在完成上传到一个和监视器扫描后启动时，卡上传第一个缓冲区，并允许您将新信息写入第二个缓冲区，从而并行化该过程。

注意：这是关于它的2D部分，因为这是你似乎要问的。 3D部件类似，但它有一个附加层，一旦您将顶点传递到显示驱动程序，它将它们投影到“屏幕空间”并将它们逐行扫描到视频内存，然后上传到您的监视。

Answer 2

阅读维基百科在raster graphics上的条目，它涵盖了基础知识。

Answer 3

上一个问题的简短回答：GUI库调用操作系统函数来绘制UI元素，UI元素又调用显示硬件的相应驱动程序。驱动程序通过写入其外部可访问的端口向硬件发送命令，这些端口映射到计算机内存或I / O区域的特殊区域（请参阅维基百科上的Device Driver）。

Answer 4

概述

通常，原始形式的像素数据分组称为帧缓冲。这是一个相同大小的一维数组。每个值的大小取决于使用的颜色空间和颜色深度。例如，可以在C：unsigned int fb[width*height];, given that sizeof int is 4中像这样定义32位RGBA帧缓冲。

硬件通常将RGB颜色空间用于硬件图形，如OpenGL和DirectX，以及直接帧缓冲访问，如Linux上的/ dev / fb和Windows上的GDI +。电影的硬件解码通常取决于YCbCr色彩空间。某些图像文件格式也将数据保存在RGB以外的其他颜色空间中，但转换为RGB格式传递给它们使用的API。

像素颜色

假设RGB色彩空间，单个像素的颜色可以用这些方式表示（列表不完整）：

单独的颜色通道（真彩色）

真彩色是三个或四个颜色通道中每个颜色通道的一个组件，其中单独的颜色通道值表示每种颜色的强度。如果它有一个alpha通道，它的工作方式相同，但alpha的含义是依赖于上下文的。通常alpha表示不透明度，其中最低值为100％半透明，最高值为100％不透明。例如：（0,255,0,128）代表50％半透明绿色，给定RGBA真彩色，每个通道使用8位色深。

调色板

对于调色板，单个像素值是颜色数组的索引，通常为真彩色（但并不意味着每个通道有8位）。索引的范围是可以表示的颜色数。之前的8位调色板指数很常见，特别是在20世纪90年代早期的商用VGA硬件上。然后，硬件可以在2 ^ 24种颜色的池中一次显示256种颜色的子集。

颜色空间

我不想让这个答案太长，我认为维基百科无论如何都比我更好地回答这个问题，所以这里有一个链接：Wikipedia: color space 颜色空间是表示颜色和颜色组合的方法。

我为我的应用选择哪个色彩空间？

这取决于应用程序对像素数据的作用。不同的颜色空间定义了不同的需求。 YCbCr用于运动图像，因为它定义了伽马级别，例如，再次由NTSC和PAL标准定义。 sRGB 执行相同的操作，仅适用于计算机显示器，您可以在其中为特定屏幕选择伽马/颜色配置文件。当您在屏幕上感知的颜色与最终介质上感知的颜色接近时，这些颜色空间非常方便。当伽玛不重要时，以及当计算机屏幕是最终媒介时，经常使用RGB。它很容易使用，因为颜色空间是线性的。因此，对于计算机游戏，您可能会使用RGB，但对于像Photoshop或GIMP这样的图像处理程序，您将支持HSV / HSL / sRGB和CMYK。 使用API​​返回的帧缓冲区中的原始像素时，除非另有说明，否则可以采用RGB。使用动态图片时，请假设为YCbCr。硬件支持许多不同的数据编码方式。确保选择与硬件支持和性能有关的格式。