计算机图形学与显示第六讲光栅扫描系统

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1、计算机图形显示技术主讲：郭万有随机扫描——线段法字符产生器数字5的分解产生数字5的波形光栅扫描显示系统文字显示系统图形显示器电脑显示驱动卡光栅扫描显示系统光栅扫描又称为电视扫描其工作过程是：电子束受偏转部件的控制，不断从左到右、从上到下将图像逐行逐点的扫描到显示屏上，通过控制电子束的强弱产生黑白灰度等级或彩色的图像整个显示屏面扫描线为行，每一行又可以分为个小点。这样，整个屏面为个点阵，每个小点称为像素光栅扫描显示系统光栅扫描绘图过程光栅扫描显示系统光栅扫描系统优点光栅扫描显示系统光栅扫描系统缺点光栅扫描的速度不如随机扫描光栅扫描显示要求提供视频信息，而计算机处理的结

2、果往往是直线、曲线和字符指令数据。将这些指令数据转换成适合光栅扫描体制的视频信息，就需要进行扫描变换扫描变换的方式有两种：数字方式和模拟方式。在计算机显示系统中，采用数字方式光栅扫描显示系统光栅扫描显示从功能上分为文字（包括汉字）、图形和图像显示3种类型文字显示多用于计算机终端、自动化管理方面图形显示（含文字显示）多用于计算机图形显示系统、自动化管理、过程控制，以及计算机辅助设计等方面图像显示往往与图形显示兼容，多用于图像传输、图像处理，以及电视图像显示等方面光栅扫描显示系统——文字显示系统文字显示显示器能向计算机输入各种数据，并进行显示，还能对显示的内容进行编辑和

3、指示工作文字显示器画面上所显示的文件内容，一方面可以来自计算机的处理结果，另一方面可能来自“人-机”交互装置光栅扫描显示系统——文字显示系统CPU将要显示字符的ASCⅡ值及属性值送入刷新缓冲区，其中第一个字节用来保存字符的ASCⅡ码值，第二个字节则是用来存放字符的属性值(如前景色及背景颜色、闪烁等)然而，在显示器上显示的所有内容都是以点形式出现，所以必须把刷新缓冲区中保存的字符信息(每个字符两个字节)转换成可供显示器直接使用的矩形点阵字符文字显示系统移位寄存器SL字符发生器(ROM)加载控制水平消隐行间消隐垂直消隐水平同步电路垂直同步电路点振荡器点计数器水平地址计数

4、器光栅地址计数器垂直地址计数器定时控制电路垂直同步信号水平同步信号字符时钟ＡＳＣＩＩ代码ＣＰＵ控制OSCVRAM19180+1819+5125+1视频信号RA3-RA0文字显示系统00000001001001000101011011110111001110H28H44H82H82HFEH82H82H00H字符发生器(ROM)ASCII字符代码84RA3-RA0(a)“A”的点阵表示(b)字符发生器的结构(来自VRAM)(来自光栅地址计数器输出)RA3-RA0D7D0D7D0ASCII代码(41H)指向这个字形光栅扫描显示系统——图形显示系统文字显示系统的显示格式是固

5、定的，能够显示的文字或图形符号的形态都预先存入字符库中图形显示系统显示的图形是千变万化的，不可能预先存入ROM中，而要实时生成画面，其结构复杂显示屏面像素点阵数是衡量光栅扫描显示器分辨率高低的一项技术指标光栅扫描显示的分辨率取决于显像管器件光栅扫描显示系统——图形显示系统图形显示组成框图光栅扫描显示系统——图形显示系统图像存储器图像存储器存放的是彩色或辉度等级的显示画面，器读写规律是一次加工写入，重复刷新读出显示图像存储器的容量大小和屏面像素、显示彩色种类、辉亮等级有关为使图像存储器能正常地存储、缓冲和再生画面的图像，其读出和写入是交叉进行的光栅扫描显示系统——图形

6、显示系统图像存储器图像存储器本身的参数有：地址、字长和读写周期存储地址由画面上的像素量和存储器的结构方式来决定存储字长由图像存储器每个像素上的信息量和存储器结构方式来决定读写周期由光栅形成的时间决定光栅扫描显示系统——图形显示系统假彩色技术计算机图形显示的彩色是由人工定义的，与自然界真实彩色完全不相同，称之为假彩色它可以增强显示效果和增加彩色显示的数量它可由两种方法实现：以只读存储器（EPROM）构成、以快速随机存储器（RAM）构成光栅扫描显示系统——图形显示系统以只读存储器（EPROM）构成在任何输入像素的辉度等级上进行3个独立的变换R、G、B等3种变换函数分别固

7、化在只读存储器中函数存储器输出经D/A变换，放大分别驱动R、G、B等3个辉亮信号光栅扫描显示系统——图形显示系统以快速随机存储器（RAM）构成RAM中存放所需要显示的彩色数值和占用地址空间的多少决定可在显示屏上能同时显示的彩色数量彩色图地址数据来自图像存储器RAM中读出的像素值光栅扫描显示系统——图形显示系统扫描同步控制（显示控制器）光栅扫描分为逐行扫描和隔行扫描逐行扫描适合文字和线条图形的显示，以取得高质量的显示效果扫描方式由同步控制工作的，特别是读取画面存储器中的显示画面，必须和扫描同步光栅扫描显示的视频输出信号占多少，适当地组织图像存储器的扫描读出，易实现