[工学]三维图形设计

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1、2021/7/291第二节图形系统的相关设备1图形系统的组成2图形系统的分类3图形显示设备4交互和其他显示设备2021/7/2921图形系统的组成显示设备图形微机交互设备软件和数据库用户任务2021/7/2932图形系统的分类1）采用大、中型计算机的图形系统2）采用图形工作站的图形系统（SUN、Dell、SGI、HP）3）采用PC机的图形系统单机：PC+三维图形加速卡PC集群(PC-Cluster):多台PC并行工作2021/7/294SiliconGraphics®VSL－8CPU高端图形工作站SGIO2高级图形工作站PrismXE200系统标准配置可以达到32

2、个处理核与128GB内存与8个GPU2021/7/2953图形显示设备显卡主机PCI/AGP/PCI-E总线显存视频显示控制器显示器2021/7/2961)显卡WinFastRPX9800GX2QuadroFX3000GQuadroFX56002021/7/297显示芯片(图形处理器,GPU)：显存：RAMDAC：总线接口：输出接口：nVidiaATI帧缓存纹理缓存1)显卡（续）2021/7/2982021/7/299具有一位帧缓存的黑白光栅显示器结构图2)显示器(1)黑白光栅显示器(CRT:CathodeRayTube)2021/7/2910显像管显像管工作原理

3、(CRT:CathodeRayTube)2021/7/2911隔行扫描示意图（a）奇场光栅（b）偶场光栅（c）每帧光栅（d）行锯齿电流波形（e）场锯齿电流波形2021/7/2912(2)彩色光栅显示系统三原色原理2021/7/2913彩色CRT显像管彩色显像管采用红绿蓝（简称RGB）三基色相加混色原理实现彩色图像的显示。彩色显像管应能产生三束电子流，它们可以是来自一个电子枪（单枪三束），也可以来自三个电子枪（三枪三束）。确保受三个基色信号控制的三束电子束准确轰击相应的荧光粉，是彩色显像管技术的关键。2021/7/2914三菱三枪三束2021/7/2915彩色光栅显

4、示器指标：分辨率，点距，刷新率，颜色数2021/7/2916(3)液晶显示器液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态，产生透光度的差别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示)利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及色彩丰富的图像。三片式LCD投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。光源发射出来的光经过镜头组

5、后会聚到分色镜组，不同颜色的光投射到不同颜色的液晶板上，然后三种颜色的光在棱镜中会聚，由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像.2021/7/2917彩色液晶显示器2021/7/2918液晶显示器的技术参数1.可视面积2.可视角度3.点距4.色彩度5.对比度:500:1~2000:16.亮度:200～250cd/m27.响应时间：8ms～30ms2021/7/2919(4)等离子显示器工作原理：是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。当向电极上加入电压，放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生紫外线，紫外线激发荧光屏，荧光

6、屏发射出可见光，显现出图像。当使用涂有三原色（也称三基色）荧光粉的荧光屏时，紫外线激发荧光屏，荧光屏发出的光则呈红、绿、蓝三原色。2021/7/2920(5)DLP投影机白光聚焦在以60Hz旋转的色轮滤光系统上，色轮以红、绿、蓝的顺序旋转，将视频信号送到ＤＭＤ。依照每个电视场中每个彩色的位置及亮度，镜片打开。人体视觉系统将顺序的颜色叠加在一起，看到一幅全彩色图像2021/7/2921DLP投影工作原理在一个单ＤＭＤ投影系统中，用一个色轮来产生全彩色投影图像。色轮是由一个红、绿、蓝滤波系统组成，它以60Hz的频率转动，每秒提供180色场。在这种结构中，ＤＬＰ工作在顺

7、序颜色模式。输入信号被转化RGB数据，数据按顺序写入ＤＭＤ的SRAM，白光光源通过聚焦透镜聚集焦在色轮上，通过色轮的光线然后成象在ＤＭＤ的表面。当色轮旋转时，红、绿、蓝光顺序地射在ＤＭＤ上。色轮和视频图像是顺序进行的，所以当红光射到ＤＭＤ上时，镜片按照红色信息应该显示的位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝色光及视频信号亦是如此工作。人体视觉系统集中红、绿、蓝信息并看到一个全彩色图像。通过投影透镜，在ＤＭＤ表面形成的图像可以被投影到一个大屏幕上2021/7/29224交互和其他显示设备数据手套（DataGloves)2021/7/29234交互和其他显示设备(续）头盔显

8、示器（HM