计算机图形学 图形设备与系统ppt课件.ppt

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1、第二讲图形设备与系统2.1图形显示设备2.2图形系统及其标准2021/7/281图形输入设备：二维：鼠标、图形输入板、跟踪球、光笔、触摸屏、操纵杆、扫描仪……三维：空间球、数据手套……图形输出(显示、打印）系统：阴极射线管显示器，液晶显示器，等离子显示器，……绘图仪,打印机，2021/7/2822.1图形显示器2.1.2阴极射线管2.1.3彩色阴极射线管射线穿透法影孔板法2.1.4随机扫描显示系统2.1.5光栅扫描系统2021/7/2832.1.1阴极射线管（CRT）（CathodeRayTube）阴极射线管(CRT)组成：包括电子枪、聚焦系统、加速电极、偏转系统、

2、荧光屏工作原理：电子枪发射电子束，经过聚焦系统、加速电极、偏转系统，轰击到荧光屏的不同部位，被其内表面的荧光物质吸收，发光产生可见的图形。结构2021/7/284电子枪电灯丝，阴极和控制栅组成。阴极：由灯丝加热发出电子束，控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点的亮度。2021/7/285聚焦系统通过电场和磁场控制电子束，“变细”，保证亮点足够小，提高分辩率加速电极加正的高压电（几万伏），使电子束高速运动。2021/7/286偏转系统控制电子束，静电场或磁场，产生偏转，最大偏转角是衡量系

3、统性能的最重要的指标，显示器长短与此有关。2021/7/287荧光屏荧光物质：吸收电子束而发光持续发光时间：电子束离开某点后，该点的亮度值衰减到初始值1/10所需的时间刷新(Refresh)：为了让荧光物质保持一个稳定的亮度值刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数像素(Pixel:PictureCell)：构成屏幕（图像）的最小元素分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直方向单位长度上能识别的最大像素个数，单位通常为dpi（dotsperinch)。在假定屏幕尺寸一定的情况下，也可用整个屏幕所能容纳的像素个数描述，如640*480，800*600，1024*768

4、，1280*1024等等某种CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率=1秒/荧光物质的持续发光时间（例如）=1000/40=25Hz2021/7/288产生彩色的常用方法：射线穿透法、影孔板法射线穿透法原理：两层荧光涂层，红色光和绿色光两种发光物质，电子束轰击穿透荧光层的深浅，决定所产生的颜色应用：主要用于画线显示器优点：成本低缺点：只等产生有限几种颜色电子束荧光涂层产生颜色低速电子束较低速电子束较高速电子束高速电子束2.1.2彩色阴极射线管2021/7/2892.1.2彩色阴极射线管（续）影孔板法原理：影孔板被安装在荧光屏的内表面，用于精确定位像素的位置外层玻璃荧光

5、涂层影孔板2021/7/2810影孔板的类型点状影孔板代表：大多数球面与柱面显像管栅格式影孔板代表：Sony的Trinitron与Mitsubishi的Diamondtron显像管沟槽式影孔板代表：LG的Flatron显像管2021/7/28112.1.2彩色阴极射线管（续）点状影孔板工作原理红、绿、兰三基色三色荧光点（很小并充分靠近--〉像素）三支电子枪电子枪、影孔板中的一个小孔和荧光点呈一直线；每个小孔与一个像素（即三个荧光点）对应2021/7/2812显示器能同时显示的颜色个数如果每支电子枪发出的电子束的强度有256个等级，则显示器能同时显示256*256*2

6、56=16M种颜色，称为真彩系统调节各电子枪发生的电子束中所含电子的数目，即可控制各色光点亮度。2021/7/2813*纯平显示器*走向平面的显像管球面显象管：表面：球面的一部分时间：~90年代初柱面显象管：表面：柱面的一部分，垂直方向上平直，水平方向上有弯曲时间：90年代中期代表：Sony公司的Trinitron，Mitsubishi公司的Diamondtron平面直角显象管表面：球面的一部分，类似于平面时间：90年代中后期现在市场上的主流显象管纯平显象管表面：纯平面时间：90年代后期代表：Sony公司的FDTrinitron，Mitsubishi公司的Diamo

7、ndtron，Samsung公司的DanyFlat，LG公司的Flatron今后的主流显象管2021/7/2814*未来显示器*采用空气等离子体技术，空气等离子体可想象成一个个微型霓虹灯，红绿蓝三种不同颜色的像素。显示屏薄，挂在墙上。发光聚合物技术，坚不可摧；柔韧性好，可以卷起来；显示画面具有无与伦比的清晰度。真正的平面直角。2021/7/28152.1.3随机扫描的显示系统特点：电子束可随意移动，只扫描荧屏上要显示的部分。逻辑部件：刷新存储器(RefreshingBuffer),显示处理器（DPU:DisplayProcessingUuit）和CRT2021/