计算机图形学第2章.ppt

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1、第二章：图形设备2.1图形输入设备2.2图形显示设备2.3图形显示子系统2.4图形绘制设备图形系统的基本功能2.1：图形输入设备键盘鼠标器光笔触摸屏操作杆跟踪球本节内容：数据手套数字化仪图象扫描仪声频输入系统视频输入系统2.1：图形输入设备键盘（Keyboard）有ASCII编码键、命令控制键和功能键，是计算机的一种最基本的输入设备，用于输入非图形数据。2.1：图形输入设备鼠标（Mouse）将移动距离及方向的信息变成数字脉冲信息，由计算机转换成光标的坐标数据，或采用光学感应器检测鼠标的运动；2.1：图形输入设备光笔（LightPen）利用笔尖处的孔，荧光屏上的光透过透镜聚集到光

2、导纤维，传至光电倍增器，形成电信号，以此来选择屏幕的位置坐标缺陷：遮挡住屏幕，操作不便；容易疲劳；所有屏幕象素都要具有非零亮度；受环境光影响，有可能误读2.1：图形输入设备触摸屏（TouchScreen）用手指触摸屏幕的位置进行选择：光学触摸屏利用红外线发生和接受装置检测光线的遮挡情况导致的电平变化，或通过测量投射屏幕两边的阴影范围来确定手指的位置。电子触摸屏是由相互间有一较小距离的两块透明板构成，其中一块涂有导电材料另一块涂有电阻材料。利用两涂层间的电阻和电容的变化确定触摸位置。声学触摸屏利用手触及使声波发生衰减，从而转换为X，Y坐标的。2.1：图形输入设备

3、操纵杆（Joystick）提供对屏幕光标的环绕操作，系统对操纵杆的移动和压力做出响应2.1：图形输入设备跟踪球（Trackball）跟踪球用作两维定位设备，利用附加的电压计量器测量球的旋转量和方向，通常安装在键盘和鼠标上；空间球则提供六个自由度。2.1：图形输入设备数据手套（DataGlove）由一系列检测手和手指运动的传感器组成，发送天线和接收天线之间的电磁耦合，可以提供关于手位置和方向的信息2.1：图形输入设备数字化仪（Digitizer）用来给物体作画，或交互选择坐标位置的常用设备，可以输入二维或三维物体的坐标值，一般，数字化仪通过对物体的扫描，并输入一组坐标位置，相互连

4、接后，以逼近曲线或表面形状2.1：图形输入设备图象扫描仪（Scanner）可直接把图纸、图表、照片等输入到计算机中，在将它们传过一个光学扫描机构时，灰度或彩色等级被记录下来，并按图象方式进行存储，目前绝大多数采用的固态器件是电荷耦合器件，常用的分辨率是300－1000dpi（DotPerInch）2.1：图形输入设备声频输入系统（VoiceInputSystem）也称为声音输入系统，在某些图形工作站中，采用话音识别器作为输入设备，以接收操作者的命令。2.1：图形输入设备视频输入系统（VideoInputSystem）用于输入视频图形和图象信息。视频信号采集板（卡）、视频信号输入

5、卡、视频信号处理装置，其中大量采用了数字信号处理芯片（DSP）。目前微机流行采用视霸卡（videoblaster）采集图形图象，经过编码和压缩后，存储在计算机中，以后可读出送到计算机显示器或电视机中。2.4：图形绘制设备本节内容：打印机绘图仪点阵式输出设备：如常见的针式打印机,喷墨式绘图仪,静电式绘图仪.图形被分解成点阵输出。矢量式输出设备：可分为平面式绘图仪和滚筒式绘图仪。2.4：图形绘制设备打印机（Printer）打印机是画点设备，是主要的图形硬拷贝设备，分为撞击式（Impact）和非撞击式（Nonimpact）：撞击式打印机主要指针式打印机；非撞击式打印机包括激光、喷墨、

6、热转印、燃料热升华、静电等多种打印机。2.4：图形绘制设备绘图仪（Plotter）笔式绘图仪（PenPlotter）是一种划线设备，从原理上分为笔式、喷墨式、热敏式、静电式等，从结构上又分为两种：1）滚筒式绘图机（DrumPlotter）：两只步进电机带动绘图纸和绘图工具笔运动，控制两只步进电机协调动作进行绘图。绘图工具可以是笔，或彩色喷墨头。2）平板式绘图机（FlatbedPlotter）：图纸平铺，横梁和笔架运动。这种绘图仪目前已经很少见。2.2：图形显示设备CRT图形显示器光栅扫描显示器：扫描转换过程：象素信息从应用程序转换并放入帧缓冲区的过程。帧频

7、：又称垂直扫描频率，是每秒钟屏幕重复绘制显示画垂直回扫，场扫描：每帧终了，电子束返回左上端。面的次数，即重绘率。2.2：图形显示设备阴极射线管彩色阴极射线管CRT图形显示器平板显示器三维观察设备本节内容：2.2：图形显示设备阴极射线管（CathodeRayTurbo）目前图形显示设备大多数是基于阴极射线管CRT的监视器。CRT是一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料，而产生可见图形。由于荧光物质在高速电子的轰击下会发生电子跃迁，即电