部分计算机图形学图形设备

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1、图形设备Rayray@mail.buct.edu.cn李辉副教授内容图形输出设备CRTLCD图形处理器图形输入设备光笔数字化仪触摸屏扫描仪第2部分图形设备图形显示设备图形输出包括图形的显示和图形的绘制图形显示指在屏幕上输出图形图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬拷贝，打印机和绘图仪是两种最常用的硬拷贝设备光栅图形显示器的出现，是的计算机图形生成技术与电视技术相衔接，图形处理和图像处理相渗透，是的计算机生成的图形变得逼真形象第2部分图形设备CRT显示器Cathode－RayTube，阴极射线管第2部分图形设备CRT工作原理高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦系统、加速系统和磁偏转系统就会到达荧

2、光屏的特定位置。要保持一幅稳定的画面，必须不断地发射电子束。电平控制器用来控制电子束的强弱。聚焦系统是个电透镜，能使众多的电子聚集于一点。加速系统使电子达到轰击荧光屏应有的速度。由磁偏转系统来确定最终到达的位置。第2部分图形设备最大偏转角电子束要到达屏幕的边缘时，偏转角度就会增大。到达屏幕最边缘的偏转角度被称为最大偏转角。刷新频率刷新一次是指电子束从上到下扫描一次的过程刷新频率高到一定值后，图象才能稳定显示隔行扫描与逐行扫描第2部分图形设备彩色的原理红绿蓝第2部分图形设备球面显示器普通的显像管采用的都是荫罩式显像管，显像管的表面呈略微凸起的球面状，故称之为“球面管”。柱面显示器柱面显像管采

3、用荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面管”第2部分图形设备常用的荫栅式显像管索尼的特丽珑管（Trinitron）三菱的钻石珑管（Diamondtron）第2部分图形设备LCD显示器CRT的局限性屏幕的加大必然导致显象管的加长，显示器的体积必然要加大，受到空间的限制。利用电子束来产生图像，容易受电磁波干扰。长期电磁辐射会对人们健康产生不良影响。LCD显示器的优点克服了以上缺点。不会产生CRT那样的因为刷新频率低而出现的闪烁现象。工作电压低，功耗小，节约能源。第2部分图形设备LCD原理当液晶受到电压的影响时，物理性质会发生改变，此时通

4、过它的光的折射角度也会发生变化，于是产生色彩LCD种类被动式液晶屏（如：STN）主动式液晶屏幕TFTThinFilmTransistor薄膜晶体管第2部分图形设备可视角度视线与屏幕中心法向成一定角度时，人们就不能清晰地看到屏幕图象，而那个能看到清晰图象的最大角度被我们称为可视角度点距与分辨率液晶屏幕的点距就是两个液晶颗粒（光点）之间的距离，一般0.28~0.32mm就能得到较好的显示效果通常所说的液晶显示器的分辨率表示水平方向的像素点数与垂直方向的像素点数的乘积第2部分图形设备图形处理器连接计算机和显示终端的纽带显卡第2部分图形设备图形处理器的组成显示主芯片显卡的核心，俗称GPU，它的主要

5、任务是对系统输入的视频信息进行构建和渲染显示缓存用来存储将要显示的图形信息以及保存图形运算的中间数据显存的大小和速度直接影响着主芯片性能的发挥数字模拟转换器（RAMDAC）它的作用就是把二进制的数字转换成为和显示器相适应的模拟信号第2部分图形设备图形输入设备的发展五个发展阶段第一阶段：穿孔纸第二阶段：键盘第三阶段：二维定位设备，如鼠标、光笔、图形输入板、触摸屏等，语音第四阶段：三维输入设备，如空间球、数据手套、数据衣，用户的手势表情等第五阶段：用户的思维第2部分图形设备图形输入设备键盘和鼠标最常用的图形输入设备，也是计算机基本输入设备光笔是一种检测光的装置，直接在屏幕上操作拾取位置第2部分

6、图形设备触摸屏一种能对物体触摸产生反应的屏幕根据采用的技术不同，可分为电阻式电容式红外线式表面声波式第2部分图形设备数字化仪基本工作原理采用电磁感应技术。由一块数据板和一根触笔组成。数据板中布满了金属栅格，当触笔在数据板上移动时，其正下方的金属栅格上就会产生相应的感应电流。根据已产生电流的金属栅格的位置，就可以判断出触笔当前的几何位置。第2部分图形设备扫描仪第2部分图形设备CCDChargeCoupledDevice电荷耦合器件第2部分图形设备三维信息的输入重要意义保存珍贵文物和艺术品记录实物零件惊人的数据量光大卫像（theDavid）就有20亿个多边形和7000张彩色图象，总共需要72G

7、的磁盘容量。第2部分图形设备