2.1 图形系统
2.1.1 图形系统的基本功能（5个）
基本功能包括：计算、存储、对话、输入和输出
2.1.2 图形系统的组成
计算机图形系统包括硬件系统和软件系统
硬件系统由主机和图形输入/输出设备组成
软件系统由系统软件和应用软件组成
2.2 计算机图形学系统的基本术语
1.光点(Point)
光点是电子枪向荧光屏发射电子束产生的亮点，也称像素光电
2.像素(Pixel)
像素是计算机软件可控的、显示屏幕上的最小可视单位，也称像素点
3.图形分辨率(Resolution)
图形系统具有的实际屏幕图形精度称为图形分辨率（受屏幕分辨率、显示分辨率、存储分辨率三者限制）
4.屏幕显示方式
- 文本方式(Text Mode)：显示缓冲器中存放的是字符的ASCII码和字符的显示属性，屏幕上只能显示字符，不能显示图形。
- 图形方式(Graphics Mode)：显示缓冲器中存放的是屏幕像素的属性。
5.图形模式
图形方式下具体的图形显示方式称为图形模式
6.颜色调色板(Palette)
图形能够使用的一组颜色称为一个颜色调色板
7.视频缓冲区(Video Buffer)
视频缓冲区也称帧缓冲区或视频随机存储器(VRAM)
2.2.1图形与图像
图形指可以用数学方程式描述的平面或立体透视图。
图像指通过实际拍摄或卫星遥感获得，或印刷、绘制得到的画面。
图形用矢量表示，可存储为矢量文件。
图像用点阵表示，可存储为点阵文件。
2.2.2 矢量图与点阵图
1.矢量图
矢量图指用数学方程式描述出的图形
矢量图占用的存储空间比较小
2.点阵图
点阵图（位图）是由许多像素点组成的画面
点阵图占的存储空间比较大
3.矢量图和点阵图的区别
矢量图由线条的集合体创建，可节省空间
点阵图由排列成图样的单个像素组成
2.2.3 图像的分类
按图像的光源分布是连续的还是离散的，可划分为连续色调图像和数字图像
按数字图像处理对象和处理方式不同，可划分为矢量图像和位图图像
2.2.4 分辨率
1.像素尺寸
像素尺寸指点阵图图像高度和宽度的像素数目
2.图像分辨率
图像分辨率指图像中存储的信息量，是每英寸图像内有多少个像素点，分辨率的单位为PPI(Pixels Per Inch)，通常叫做像素每英寸
3.显示器分辨率（屏幕分辨率）
显示器分辨率是指单位面积显示像素的数量
4.打印机分辨率
打印机分辨率又称为输出分辨率，是指在打印输出时横向和纵向两个方向上每英寸最多能够打印的点数，通常以“点/英寸”即dpi（dot per inch）表示
5.扫描仪分辨率
扫描分辨率（scan resolution），是指用dpi来表示，分为三种：光学分辨率、机械分辨率和插值分辨率
5.位分辨率
位分辨率（Bit Resolution）又称色彩深度或位深度，在位图图像或视频视频缓冲区，指一个像素中，每个颜色分量（Red、Green、Blue、Alpha通道）的比特数
2.2.5 图像的存储格式
1.BMP格式
2.PSD和PDD格式
3.JPEG格式
4.TIFF格式
5.TGA格式
6.PCX格式
7.GIF格式
2.3 图形用户界面GUI
图形用户界面（Graphical User Interface，简称 GUI，又称图形用户接口）是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面
2.3.1 概述
图形用户界面是一种人与计算机通信的界面显示格式，允许用户使用鼠标等输入设备操纵屏幕上的图标或菜单选项，以选择命令、调用文件、启动程序或执行其它一些日常任务。与通过键盘输入文本或字符命令来完成例行任务的字符界面相比，图形用户界面有许多优点。图形用户界面由窗口、下拉菜单、对话框及其相应的控制机制构成，在各种新式应用程序中都是标准化的，即相同的操作总是以同样的方式来完成，在图形用户界面，用户看到和操作的都是图形对象，应用的是计算机图形学的技术。
GUI 即人机交互图形化用户界面设计。纵观国际相关产业在图形化用户界面设计方面的发展现状，许多国际知名公司早已意识到 GUI 在产品方面产生的强大增值功能，以及带动的巨大市场价值，因此在公司内部设立了相关部门专门从事 GUI 的研究与设计，同业间也成立了若干机构，以互相交流 GUI 设计理论与经验为目的。随着中国 IT 产业，移动通讯产业，家电产业的迅猛发展，在产品的人机交互界面设计水平发展上日显滞后，这对于提高产业综合素质，提升与国际同等业者的竞争能力等等方面无疑起了制约的作用。GUI的广泛应用是当今计算机发展的重大成就之一，它极大地方便了非专业用户的使用。人们从此不再需要死记硬背大量的命令，取而代之的是可以通过窗口、菜单、按键等方式来方便地进行操作。而嵌入式GUI具有下面几个方面的基本要求：轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、便于移植、可配置等特点。
2.3.2 组成部分
桌面
在启动时显示，也是界面中最底层，有时也指代包括窗口、文件浏览器在内的“桌面环境”。在桌面上由于可以重叠显示窗口，因此可以实现多任务化。一般的界面中，桌面上放有各种应用程序和数据的图标，用户可以以此开始工作。桌面与既存的文件夹构成理念相违背，所以要以特殊位置的文件夹的参照形式来定义内容。比如在微软公司的Windows XP系统中，各种用户的桌面内容实际保存在系统盘（默认为C盘）：\Documents and Settings\[用户名]\桌面 文件夹里。
墙纸，即桌面背景。可以设置为各种图片和各种附件，成为视觉美观的重要因素之一。
视窗
应用程序为使用数据而在图形用户界面中设置的基本单元。应用程序和数据在窗口内实现一体化。在窗口中，用户可以在窗口中操作应用程序，进行数据的管理、生成和编辑。通常在窗口四周设有菜单、图标，数据放在中央。
在窗口中，根据各种数据/应用程序的内容设有标题栏，一般放在窗口的最上方，并在其中设有最大化、最小化（隐藏窗口，并非消除数据）、最前面、缩进（仅显示标题栏）等动作按钮，可以简单地对窗口进行操作。
单一文件界面
在窗口中，一个数据在一个窗口内完成的方式。在这种情况下，数据和显示窗口的数量是一样的。若要在其他应用程序的窗口使用数据，将相应生成新的窗口。因此窗口数量多，管理复杂。
多文件界面
在一个窗口之内进行多个数据管理的方式。这种情况下，窗口的管理简单化，但是操作变为双重管理。
标签
多文件界面的数据管理方式中使用的一种界面，将数据的标题在窗口中并排，通过选择标签标题显示必要的数据，这样使得接入数据方式变得更为便捷。
上述中，多文件界面主要是微软视窗系统采用。而在其他环境中，通常多是单文件界面，所以无所谓单一/多文件界面的称呼问题。
菜单
将系统可以执行的命令以阶层的方式显示出来的一个界面。一般置于画面的最上方或者最下方，应用程序能使用的所有命令几乎全部都能放入。重要程度一般是从左到右，越往右重要度越低。命定的层次根据应用程序的不同而不同，一般重视文件的操作、编辑功能，因此放在最左边，然后往右有各种设置等操作，最右边往往设有帮助。一般使用鼠标的第一按钮进行操作。
即时菜单（又称功能表）
与应用程序准备好的层次菜单不同，在菜单栏以外的地方，通过鼠标的第二按钮调出的菜单称为“弹出菜单”。根据调出位置的不同，菜单内容即时变化，列出所指示的对象可以进行的操作。
图标
显示在管理数据的应用程序中的数据，或者显示应用程序本身。
数据管理程序，即在文件夹中用户数据的管理、进行特定数据管理的程序的情况下，数据通过图标显示出来。通常情况下显示的是数据的内容或者与数据相关联的应用程序的图案。另外，点击数据的图标，一般可以之间完成启动相关应用程序以后再显示数据本身这两个步骤的工作。
应用程序的图标只能用于启动应用程序。
按钮
菜单中，利用程度高的命令用图形表示出来，配置在应用程序中，成为按钮。
应用程序中的按钮，通常可以代替菜单。一些使用程度高的命令，不必通过菜单一层层翻动才能调出，极大提高了工作效率。但是，各种用户使用的命令频率是不一样的，因此这种配置一般都是可以由用户自定义编辑。
2.3.3 准则
减少用户的认知负担
保持界面的一致性
满足不同目标用户的创意需求
用户界面友好性
图标识别平衡性
图标功能的一致性
建立界面与用户的互动交流
更为人性化的视觉优化
更具识别性的图标及其他元素
更具可操控性和扩充性的使用易用性
更具有企业品牌特色的视觉识别性
