CG第2章计算机图形系统ppt课件.ppt

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1、第二章计算机图形系统计算机图形系统的组成结构，计算机图形系统所涉及的主要硬件、软件的功能及基本原理要研究的问题2021/7/301第一节计算机图形系统的组成结构一、计算机图形系统的组成一个实用的计算机图形系统，必须包括硬件和软件两个方面。计算机图形系统=通用计算机系统+图形输入/输出设备+图形软件2021/7/302二、计算机图形系统的功能计算功能能对所描述的图形坐标进行几何变换、曲线和曲面生成、图形的交切计算及集合运算等。存储功能能存放描述图形的几何信息和拓扑信息，并能实现对这些信息的实时检索、增删、插入等处理。输入功能能把有关对象的模型或其图形、指令和数据等信息输入到计算机

2、中。输出功能能把处理产生的各种信息以图形显示、图形硬拷贝及文字和数字的形式输出。人机交互功能能通过相应的输入/输出设备实现设汁人员与计算机的人机通信。2021/7/303三、计算机图形系统的结构图形显示器激光打印机绘图仪计算机图形输入板图形扫描仪键盘鼠标图形软件2021/7/304第二节计算机图形系统的硬件计算机图形系统的硬件包括计算机、图形输入设备、图形输出设备。一、计算机计算机有五个基本器件：总线、时钟、中央处理器(CPU)、存储器和端口，如图所示。计算机是计算机图形系统的核心。2021/7/305一个交互式计算机图形系统的计算机通常有微型机和工作站两大类。微型机：通常把微

3、处理器构成的计算机称为微型计算机，简称微机。这类系统的基本软件有Windows操作系统(NT、95、98或2000)和Linux操作系统。工作站：是具有高速的科学计算、丰富的图形处理、灵活的窗口及网络管理功能的交互式计算机系统。这类工作站都采用unix或类似于unix的操作系统，从而使unix进一步普及，并确定了unix作为软件工业标准的地位。2021/7/3062021/7/307二、图形输入设备1、键盘（keyboard）2021/7/3082、鼠标器(mouse)鼠标按测量位移可分为：用鼠标底部的转轮或滚轮来记录移动的总量和方向（机械鼠）。采用光学感应器来检测鼠标运动（光

4、电鼠）。2021/7/3093、数字化仪标准的数字化仪包括两个部分：一个是一块内部布有的金属栅格，可在其上放置图纸的类似图板的平板;另一个是定位器，由它拾取可选图形的位置信息。2021/7/30104、图形扫描仪按扫描宽度可分为大型扫描仪（可扫描A0幅面）和台式扫描仪（可扫描A4幅面）。2021/7/30111、阴极射线管CRT（CathodeRayTube）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。三、图形显示设备2021/7/3012从外形上看，CRT为：管颈部分、锥体部分、屏幕部分从结构上看，CRT

5、为：电子枪、偏转系统、荧光屏阴极射线管的组成2021/7/3013电灯丝，阴极和控制栅组成。阴极：由灯丝加热发出电子束，电平控制器（控制栅）：加上负电压后，能够控制通过其中小孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点的亮度。电子枪的主要功能是产生一个沿管轴（Z轴）方向前进的细电子束轰击荧光屏。(1)电子枪2021/7/3014(2)偏转系统电子束偏转有电偏转和磁偏转两种方法。磁偏转磁偏转系统是利用磁场使电子束产生偏转，扫描荧光屏产生字符或图形。2021/7/30152021/7/3016(3)CRT的荧光屏CRT荧光屏（PhosphorSc

6、reen）是用荧光粉涂敷在玻璃底壁上制成的，常用沉积法涂敷荧光粉。玻璃底壁要求无气泡，表面光学抛光。对荧光粉的性能要求是：发光颜色满足标准白色、发光效率高、余辉时间合适以及寿命长等。2021/7/30172.彩色阴极射线管三基色原则荫罩式彩色显象管主要结构：三色荧光屏、三支电子枪、荫罩板2021/7/3018三色荧光屏荫罩板2021/7/3019显示原理三支电子枪2021/7/3020缺点为了避免混色，荧光点的面积比电子束截面要大些只有15%左右的电子到达屏幕管子的亮度低要提高管子的亮度，则需提高第二阳极的高压2021/7/30213、CRT图形显示器（1）随机扫描显示器向量（

7、vector）显示器、笔划（Strokewriting）显示器随机扫描（random-scan）的图形显示器中电子束的定位和偏转具有随机性，即电子束的扫描轨迹随显示内容而变化，只在需要的地方扫描，而不必全屏扫描。2021/7/3022随机扫描显示器的基本工作过程图特点：无冗余扫描、速度快、图象清晰、比光栅系统更高的分辨率、生成光滑线条不能显示逼真场景、和电视标准不一致、驱动系统也较复杂2021/7/3023（2）存储管显示器存储管DVST（direct-viewstoragetube）从表面