CH2、图形系统概述

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1、湖南科技大学课程教案（（章节（章节、、专题首页、专题首页）））授课教师：：：王志喜职称：副教授单位：计算机学院课程名称计算机图形学章节、、专题、专题视频显示设备教学目标及了解各类视频显示设备的功能和工作原理基本要求教学CRT的工作原理重点1教学难点1、、刷新式、刷新式CRT2、、光栅扫描显示器、光栅扫描显示器教学内容与3、、随机扫描显示器、随机扫描显示器时间分配4、、彩色、彩色CRT监视器共计0.5课时习题见自编习题集2CH2、、图形系统概述、图形系统概述CH2.1、、视频显示设备、视频显示设备§1、、刷新式

2、、刷新式CRT一一、一、、基本工作原理、基本工作原理31、、基本工作、基本工作原理由电子枪发出的电座基聚焦系统子束，，通过聚焦系统和偏，通过聚焦系统和偏荧光屏转系统，，射向屏幕上的指，射向屏幕上的指电子束定位置。。屏幕上涂覆荧光。屏幕上涂覆荧光插脚电子枪层层，层，，在电子束冲击的每个，在电子束冲击的每个偏转系统位置，，荧光层发出一个小，荧光层发出一个小的亮点。2、、刷新式的含义、刷新式的含义由于荧光层的光亮度衰减很快，，必须采用某种方法保持屏幕图，必须采用某种方法保持屏幕图像像。像。。一般采用的办法是。一般采

3、用的办法是，，快速控制电子束反复重画图像，快速控制电子束反复重画图像。4二二、二、、电子枪工作原理、电子枪工作原理通过给灯丝加电来加热阴极，阴极聚焦系统引起受热的电子电子束沸腾出阴极表面。带负电荷的自由灯丝控制栅极加速阳极电子，，在高正电压，在高正电压（（由加速阳极产（由加速阳极产生生）生））的）的的作用下加速冲向荧光屏的作用下加速冲向荧光屏。5三三、三、CRT几个基本部件的作用1、加速阳极：：产生加速电子的高正电压：产生加速电子的高正电压。2、控制栅极：：控制电子束的强度：控制电子束的强度。3、聚焦系统：：

4、控制电子束在轰击荧光屏式汇聚到一个小点：控制电子束在轰击荧光屏式汇聚到一个小点。4、偏转系统：：控制电子束的偏转：控制电子束的偏转。四四、四、、亮点的生成、亮点的生成当电子束的能量转移到荧光层，，就在屏幕上生成亮点，就在屏幕上生成亮点。6五五、五、、余辉时间、余辉时间CRT电子束移走以后，，荧光层继续发光多少时间，荧光层继续发光多少时间。。一般定义成。一般定义成从屏幕发光到衰减为原光亮度十分之一的时间。六六、六、、视频监视器的几个性能指标、视频监视器的几个性能指标1、分辨率：CRT可以无重叠显示的最多点数。更

5、精确的定义：：在水平和垂直方向上单位长度可绘制的点数：在水平和垂直方向上单位长度可绘制的点数2、纵纵横比纵横比：：在屏幕两个方向生成同等长度的线段所需垂直点数与：在屏幕两个方向生成同等长度的线段所需垂直点数与水平点数的比值。3、刷新速率：：每秒钟刷新多少帧：每秒钟刷新多少帧。7§2、、光栅扫描显示器、光栅扫描显示器8一一、一、、光栅扫描、光栅扫描1、、工作原理、工作原理电子束横向扫描屏幕，，一次一行，一次一行，，从顶部到底，从顶部到底部依次进行。。当电子束横向沿每一行移动时。当电子束横向沿每一行移动时，，电子

6、，电子束的强度不断变化来建立亮点的图案。2、、刷新缓冲器、刷新缓冲器图形定义保存在称为刷新缓冲器的存储器中。。该存储器保存一。该存储器保存一组对应屏幕所有点的强度值。所保存的强度值而后又从刷新缓冲器中取出，，并在屏幕上逐行，并在屏幕上逐行画出。9二二、二、、亮度范围、亮度范围
依赖于光栅系统的能力
简单黑白系统：1位
高质量彩色系统：24位三三、三、、刷新速率、刷新速率1、、刷新速率、刷新速率：60—802、、水平回扫时间、水平回扫时间3、、垂直回扫时间、垂直回扫时间4、、隔行扫描、隔行扫描10§3、、随机扫

7、描显示器、随机扫描显示器一一、一、、工作原理、工作原理电子束只在屏幕的图形部分移动动，动，，一条线一条线的画图，一条线一条线的画图，，也称向量，也称向量显示器。二二、二、、刷新速率、刷新速率1、、刷新缓冲器、刷新缓冲器：：画线命令：画线命令。2、、刷新速率、刷新速率：：依赖于被显示的线数：依赖于被显示的线数（（保持每秒（保持每秒60帧帧）。帧）。11三三、三、、优缺点、优缺点1、、缺点、缺点：：不能显示逼真场景：不能显示逼真场景。2、、优点、优点：：①：①分辨率高；；②；②生成光滑线条12§4、、彩色、彩色C

8、RT监视器一一、一、、工作原理、工作原理利用能发射不同颜色光的荧光层的组合来显示彩色图形。二二、二、、产生彩色显示的两种基本技术、产生彩色显示的两种基本技术131、、电子穿透法、电子穿透法适用于随机扫描监视器红绿橙（1））原理）原理两侧荧光层，，通常是一红一绿，通常是一红一绿，，涂，涂黄覆在CRT屏幕的内层。。慢速的电子束只。慢速的电子束只能激活在外的红色层，，快速的电子束穿透过红色层并激活里面的绿