为什么屏幕分辨率是 640x480?
作者:yangw80

常见的屏幕分辨率很奇怪,为什么总用一些不零不整的数字?比如以前最常见的分辨率是 640x480,当初为什么这么设计?

因为这个分辨率运算速度比较快,人也相对比较好记。

大家知道,屏幕上的每一个点,都会对应内存中的一个位置。比如 640x480@256色,表示每个点占用一个字节,整个屏幕有 640x480=300k 个点,占用 300KB 内存。屏幕的每一个像素的保存,在内存中是线性存储结构。在屏幕上的坐标 (x, y) 画一个点,就相当于在对应显存偏移 y * 640 + x 的位置赋值。

PS:在这篇文章中有一段代码,可以实践一下通过内存赋值来直接画点:http://www.easyx.cn/skills/View.aspx?id=55

每绘制一个点,都需要执行一次乘法和一次加法运算。所有的绘图操作都需要调用画点函数,因此提高画点的效率,将会提升所有绘图操作的速度。

现在我们将计算内存偏移量的算法修改一下:

d = y * 640 + x
  = y * (512 + 128) + x
  = y * 512 + y * 128 + x
  = y * 2^9 + y * 2^7 + x
  = y << 9 + y << 7 + x

于是,1 次乘法 1 次加法,就修改为了 2 次移位 2 次加法。学过计算机组成原理的同学应该知道,修改后的算法虽然繁琐,但是性能提高了数倍。

这也是为什么采用 640 的原因。

常见的分辨率,都可以拆分为 2 的 n 次方的和差运算,例如: 

640 = 512 + 128 = 2^9 + 2^7
768 = 512 + 256 = 2^9 + 2^8
800 = 512 + 256 + 32 = 2^9 +2^8 + 2^5
1024 = 2^10
1152 = 1024 + 128 = 2^10 + 2^7
1280 = 1024 + 256 = 2^10 + 2^8
1920 = 2048 - 128 = 2^11 - 2^7

基于前面讲的原理,大家可以将其应用在最基础的画点上,以提升算法的效率。

不过现在 CPU 里面都有乘法器单元,写程序时直接用乘法性能也不差。但是在硬件实现上,这个数值还是很有意义的。

更新时间:2015/5/27