計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課件第2章圖形設(shè)備電子教案

1、2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-71第第2章章 圖形設(shè)備圖形設(shè)備 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)包含哪些外部設(shè)備？圖形輸入設(shè)備：概念、特點(diǎn)圖形顯示設(shè)備：概念、結(jié)構(gòu)原理、工作方式、特點(diǎn)圖形繪制設(shè)備：概念、特點(diǎn)提出問(wèn)題提出問(wèn)題2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-722.1 圖形輸入設(shè)備圖形輸入設(shè)備2.1.1 鍵盤（鍵盤（keyboard）2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-732.1.2 鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器(mouse)鼠標(biāo)按測(cè)量位移可分為鼠標(biāo)按測(cè)量位移可分為： 用鼠標(biāo)底部的轉(zhuǎn)輪或滾輪來(lái)記錄移動(dòng)的總量和方向。 采用光學(xué)感應(yīng)器來(lái)檢測(cè)鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)。Z鼠標(biāo)鼠標(biāo)2022-5-2華

2、中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-742.1.3 光筆光筆(light pen)光筆光筆是一種檢測(cè)裝置，它靠檢測(cè)熒光屏上的發(fā)光點(diǎn)來(lái)選擇屏幕的位置坐標(biāo)。光孔透鏡組筆體觸鈕開關(guān)光導(dǎo)纖維導(dǎo)線圖2-2 光筆的結(jié)構(gòu)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-752.1.4 觸摸屏觸摸屏(touch screen)這種裝置以手指觸摸的方式選擇屏幕位置。觸摸板(touch panel)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-76 紅外線式觸摸屏 電阻式觸摸屏 電容式觸摸屏 聲波觸摸屏 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-772.1.5 操縱桿操縱桿(joystick)2.

3、1.6 跟蹤球（跟蹤球（trackball）和空間球（和空間球（spacegall） 跟蹤球跟蹤球用作兩維定位設(shè)備?？臻g球空間球提供6個(gè)自由度。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-782.1.7 數(shù)據(jù)手套數(shù)據(jù)手套(data glove) 數(shù)據(jù)手套數(shù)據(jù)手套是一種戴在手上的傳感器，它能給出用戶所有手指關(guān)節(jié)的角度變化，來(lái)自手套的輸入，可用來(lái)給虛擬場(chǎng)景中的對(duì)象定位或操縱該場(chǎng)景。 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-792.1.8 數(shù)字化儀數(shù)字化儀(digitizer) 數(shù)字化儀數(shù)字化儀用來(lái)在所作的畫或?qū)ο笊蠏呙?，并輸入一組坐標(biāo)位置，相互以直線段連接，以逼近曲線或表面形狀

4、。 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7102.1.10 圖象掃描儀圖象掃描儀(scaner)圖象掃描儀圖象掃描儀可直接把圖紙、圖表、照片、廣告畫等輸入到計(jì)算機(jī)中，在將它們傳過(guò)一個(gè)光學(xué)掃描機(jī)構(gòu)時(shí)，灰度或彩色等級(jí)被記錄下來(lái)，并按圖象方式進(jìn)行存儲(chǔ)。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7112.1.11 聲頻輸入系統(tǒng)聲頻輸入系統(tǒng) 也稱為聲音輸入系統(tǒng)，在某些圖形工作站中，采用話音識(shí)別器作為輸入設(shè)備，以接收操作者的命令。 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7122.1.12 視頻輸入系統(tǒng)視頻輸入系統(tǒng)視頻信號(hào)采集板（卡）、視頻信號(hào)輸入卡、視頻信號(hào)處理裝置

5、視霸卡（video blunster）圖形輸入設(shè)備實(shí)例圖形輸入設(shè)備實(shí)例I、II2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7132.2.1 陰極射線管陰極射線管CRTCRT（Cathode Ray Tube）是一種真空器件，它利用電磁場(chǎng)產(chǎn)生高速的、經(jīng)過(guò)聚焦的電子束，偏轉(zhuǎn)到屏幕的不同位置轟擊屏幕表面的熒光材料而產(chǎn)生可見圖形。2.2 圖形顯示設(shè)備圖形顯示設(shè)備2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-714從外形上看，CRT為：管頸部分、錐體部分、屏幕部分管頸部分、錐體部分、屏幕部分 從結(jié)構(gòu)上看，CRT為：電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏、熒光屏燈絲陰極加速極控制柵聚焦極加

6、速極偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)熒光屏圖2-3 CRT的構(gòu)造（磁偏轉(zhuǎn)）2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-715(1)電子槍電子槍電子槍的主要功能是產(chǎn)生一個(gè)沿管軸（Z軸）方向前進(jìn)的細(xì)電子束轟擊熒光屏 電子束電子束應(yīng)滿足下列要求：a.具有足夠的電流強(qiáng)度。b.電流的大小和有無(wú)必須是可控的。c.具有很高的速度。d.在熒光屏上應(yīng)能聚焦很小的光亮，以保證顯示器有足夠的分辨率。 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-716電子槍的結(jié)構(gòu)電子槍的結(jié)構(gòu) 燈絲陰極柵極加速極第二陽(yáng)極第三陽(yáng)極石墨層玻璃燈絲陰極柵極加速極聚焦極第二、四陽(yáng)極石墨層玻璃（b)四極電子槍（a)三極電子槍圖2-4 電子槍示意圖 以上

7、五個(gè)電極用玻璃絕緣柱支撐組裝成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體，總稱為電子槍電子槍。 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-717(2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)電子束偏轉(zhuǎn)有電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)兩種方法磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)是利用磁場(chǎng)使電子束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，掃描熒光屏產(chǎn)生字符或圖形。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-718圖2-5 顯象管中電子束的偏轉(zhuǎn)電子束熒光屏偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-719造成枕形失真造成枕形失真可以導(dǎo)出，當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈的匝數(shù)一定時(shí)，偏轉(zhuǎn)電流I與偏轉(zhuǎn)角的正弦成正比。（b)枕形失真2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-72

8、0校正的措施有二校正的措施有二：一是將產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的鋸齒形電流預(yù)先產(chǎn)生一些失真；二是“桶形失真”（a)桶形失真2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-721電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)燈絲陰極加速極控制柵聚焦極加速極熒光屏圖2-7 CRT的構(gòu)造（電偏轉(zhuǎn)）水平偏轉(zhuǎn)板垂直偏轉(zhuǎn)板2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-722(3)CRT的熒光屏的熒光屏CRT熒光屏（Phosphor Screen）是用熒光粉涂敷在玻璃底壁上制成的，常用沉積法涂敷熒光粉。玻璃底壁要求無(wú)氣泡，表面光學(xué)拋光。對(duì)熒光粉的性能要求是對(duì)熒光粉的性能要求是： 發(fā)光顏色滿足標(biāo)準(zhǔn)白色、發(fā)光效率高、余輝時(shí)間合適以及壽命長(zhǎng)等。 2

9、022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7232. 彩色陰極射線管彩色陰極射線管三基色原則三基色原則蔭罩式彩色顯象管蔭罩式彩色顯象管主要結(jié)構(gòu)：三色熒光屏、三支電子槍、蔭罩板2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-724三色熒光屏 RGBRGBRGBRGBRGBRRGBGRBRBGB三色熒光屏蔭罩三色熒光屏RGBRGBRGBRGBRGBRRGBGRBRBGBRGB圖2-9 蔭罩及彩色顯象管上熒光小點(diǎn)的排列蔭罩板2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-725顯示原理顯示原理 三支電子搶電子束小孔蔭罩三色熒光屏圖2-8 蔭罩式彩色顯象管原理三支電子槍2022-5-2

10、華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-726缺點(diǎn)缺點(diǎn) 為了避免混色，熒光點(diǎn)的面積比電子束截面要大些 只有15%左右的電子到達(dá)屏幕 管子的亮度低 要提高管子的亮度，則需提高第二陽(yáng)極的高壓 蔭罩三色熒光屏RGBRBRGRGBR2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-727黑底蔭罩管黑底蔭罩管GRBRGGRBBRGRB彩色顯象管必須滿足色純色純度、會(huì)聚會(huì)聚和白色平衡白色平衡的要求2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-728穿透式彩色顯示原理穿透式彩色顯示原理結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)v0綠色熒光粉紅色熒光粉2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-729缺點(diǎn)缺點(diǎn)：當(dāng)圖形彩色轉(zhuǎn)換速度很

11、快時(shí)，相應(yīng)的高壓轉(zhuǎn)換速度亦迅速，這要求轉(zhuǎn)換速度精度功耗2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7302.2.2 CRT圖形顯示器圖形顯示器1. 隨機(jī)掃描的圖形顯示器隨機(jī)掃描的圖形顯示器 向量（vector）顯示器、筆劃（Stroke writing）顯示器 隨機(jī)掃描（隨機(jī)掃描（random-scan）的圖形顯示器中電子束的定位和偏轉(zhuǎn)具有隨機(jī)性，即電子束的掃描軌跡隨顯示內(nèi)容而變化，只在需要的地方掃描，而不必全屏掃描。 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-731隨機(jī)掃描工作原理圖： 123XY1231123t圖2-13 隨機(jī)掃描工作原理圖2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算

12、機(jī)學(xué)院 陸楓 99-732隨機(jī)掃描顯示器的基本工作過(guò)程圖 應(yīng)用程序DFT顯示文件DPUCRTDFT：顯示文件轉(zhuǎn)換器DPU：顯示處理單元圖2-14 隨機(jī)掃描顯示器的邏輯框圖特點(diǎn)特點(diǎn)： 無(wú)冗余掃描、速度快、圖象清晰、比光柵系統(tǒng)更高的分辨率、生成光滑線條 不能顯示逼真場(chǎng)景、和電視標(biāo)準(zhǔn)不一致、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也較復(fù)雜2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7332. 直視存儲(chǔ)管圖形顯示器直視存儲(chǔ)管圖形顯示器直視存儲(chǔ)管直視存儲(chǔ)管DVST（direct-view storage tube）從表面上看直視存儲(chǔ)管的特性極象一個(gè)有長(zhǎng)余輝的熒光屏，一條線一旦畫在屏幕上，在一小時(shí)之內(nèi)都將是可見的。 2022-5

13、-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-734屏幕存儲(chǔ)柵收集柵寫電子搶電子流讀出電子搶寫陰極2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-735特點(diǎn)特點(diǎn)： 無(wú)需刷新、 很復(fù)雜的圖形都可以在極高的分辨率下無(wú)閃爍地顯示、 成本較低 不能顯示彩色、 不能局部修改、 擦除和重畫過(guò)程對(duì)復(fù)雜圖形來(lái)講，可能要幾秒鐘2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7363. 光柵掃描的圖形顯示器光柵掃描的圖形顯示器 在光柵掃描光柵掃描系統(tǒng)中，電子束橫向掃描屏幕，一次一行，從頂?shù)降醉槾芜M(jìn)行。當(dāng)電子束橫向沿每一行移動(dòng)時(shí)，電子束的強(qiáng)度不斷變化來(lái)建立亮點(diǎn)的圖案。 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓

14、 99-737掃描線0123n水平掃描(顯示)水平回掃(消隱)垂直回掃(消隱)圖2-16光柵掃描示意圖2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-738刷新速率：刷新速率：每秒60到80幀，即60Hz或80Hz。水平回掃（水平回掃（horizontal retrace），），行掃描行掃描垂直回掃（垂直回掃（verticle retrace），），場(chǎng)掃描場(chǎng)掃描逐行掃描和隔行（逐行掃描和隔行（interlaced）掃描：掃描：隔行掃描技術(shù)主要用于較慢的刷新速率，以避免閃爍2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-739工作原理：工作原理：光柵掃描是控制電子束按某種光柵形狀進(jìn)行的順

15、序掃描，而字符、圖象是靠Z軸信號(hào)控制輝亮來(lái)形成的。輝亮放大器視頻信號(hào)水平同步垂直同步水平振蕩垂直振蕩水平驅(qū)動(dòng)垂直驅(qū)動(dòng)水平輸出垂直輸出高壓CRTyxz2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-740 刷新緩沖存儲(chǔ)器（刷新緩沖存儲(chǔ)器（refresh buffer）或稱幀緩沖存或稱幀緩沖存儲(chǔ)器（儲(chǔ)器（frame buffer） 象素（象素（pixel或或pel，是是picture element的簡(jiǎn)寫）的簡(jiǎn)寫） 象素信息從應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換并放入幀緩沖區(qū)的過(guò)程稱之為掃描轉(zhuǎn)換過(guò)程掃描轉(zhuǎn)換過(guò)程2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-741走樣走樣2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸

16、楓 99-7422.2.3 平板顯示器平板顯示器（flat-panel display）低電壓、輕小型、數(shù)字化顯示器件平板顯示器（平板顯示器（flat-panel display） 非發(fā)射顯示器（非發(fā)射顯示器（none-missive display） 發(fā)射顯示器（發(fā)射顯示器（emissive display）2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7431. 液晶顯示器（液晶顯示器（Liquid Crystal Display） 液晶的電光效應(yīng)液晶的電光效應(yīng)：當(dāng)液晶分子的某種排列狀態(tài)在電場(chǎng)作用下變?yōu)榱硪环N排列狀態(tài)時(shí)，液晶的光學(xué)性質(zhì)隨之改變。 液晶顯示的機(jī)理是通過(guò)能阻塞或傳遞光的液

17、晶材料，傳遞來(lái)自周圍的或內(nèi)部光源的偏振光。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-744 2. 等離子體顯示板等離子體顯示板（氣體放電顯示器）圖2-20 等離子體顯示板的基本結(jié)構(gòu)玻璃板玻璃板導(dǎo)體氣體2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7453. 薄片光電顯示器薄片光電顯示器圖2-20 薄片光電顯示器的基本結(jié)構(gòu)玻璃板玻璃板導(dǎo)體熒光層2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7464. 發(fā)光二極管顯示器（發(fā)光二極管顯示器（Liquid-Emitting Diode）它常用于設(shè)計(jì)大型的室內(nèi)室外的顯示屏。 結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理：二極管以矩陣排列形成顯示器的象素位置 特

18、點(diǎn)特點(diǎn)：暖色效應(yīng)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-747平板平板CRT顯示器顯示器：基本原理是電子束以平行于屏幕的方向加速，爾后，偏轉(zhuǎn)90，沖擊屏幕。但是，還未證實(shí)平板CRT同其余發(fā)射設(shè)備一樣地成功。 5. 激光顯示器激光顯示器特點(diǎn)：可以在非常短的時(shí)間內(nèi)顯示很復(fù)雜的圖象，不能擦除 2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7482.2.4 三維觀察設(shè)備三維觀察設(shè)備一是采用從變焦距的柔性震動(dòng)鏡面反射一是采用從變焦距的柔性震動(dòng)鏡面反射CRT圖象圖象時(shí)鐘和控制系統(tǒng)觀察者震動(dòng)柔性鏡面投影的三維物體 CRT圖2-22 采用震動(dòng)鏡面的三維顯示系統(tǒng)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算

19、機(jī)學(xué)院 陸楓 99-749二是顯示具立體感的視圖二是顯示具立體感的視圖 利用不同的刷新周期交替地顯示兩視圖 將屏幕分半 使用頭盔式結(jié)構(gòu)圖形輸出設(shè)備演示圖形輸出設(shè)備演示實(shí)例實(shí)例2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7502.3 圖形顯示子系統(tǒng)圖形顯示子系統(tǒng)系統(tǒng)主存CPU顯示控制器顯示器圖2-23 簡(jiǎn)單光柵圖形顯示子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總線簡(jiǎn)單的光柵圖形顯示子系統(tǒng)簡(jiǎn)單的光柵圖形顯示子系統(tǒng)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-751系統(tǒng)主存CPU顯示控制器顯示器圖2-24 常用的光柵圖形顯示子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)幀緩存系統(tǒng)總線常用的光柵圖形顯示子系統(tǒng)常用的光柵圖形顯示子系統(tǒng)2022-5-2華

20、中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-752發(fā)展的光柵圖形顯示子系統(tǒng)發(fā)展的光柵圖形顯示子系統(tǒng)顯示處理器存儲(chǔ)器CPU顯示控制器顯示器圖2-25 高級(jí)光柵圖形顯示子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)幀緩存顯示處理器系統(tǒng)主存系統(tǒng)總線2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-753 獨(dú)立的顯示處理器存儲(chǔ)區(qū)域 顯示處理器（display processor），又稱圖形控制器（graphics controller）或顯示協(xié)處理器（display coprocessor） 幀緩存2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7542.3.1 顯示子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)顯示子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ROMBIOS系統(tǒng)總線（PCI或）VL總線VSYN

21、C14.318MHz幀緩沖存儲(chǔ)器(1,2或4MB)系統(tǒng)總線接口及FIFO時(shí)空控制電路調(diào)色板CLUT(256*24)控制寄存器模式寄存器位、塊傳送,畫線,區(qū)域填充,顏色擴(kuò)充,顏色空間轉(zhuǎn)換等專門功能幀緩存接口點(diǎn)時(shí)鐘和存儲(chǔ)器時(shí)鐘發(fā)生器硬件光標(biāo)R,G,BDACVFC端口圖2-26 圖形顯示子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖HSYNCRGB主板與視頻卡等連接至顯示器顯示控制器顯示子系統(tǒng)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-755目前常用的PC圖形顯示子系統(tǒng)主要由三個(gè)部件組成： 幀緩沖存儲(chǔ)器（幀緩存）幀緩沖存儲(chǔ)器（幀緩存） 顯示控制器（顯示控制器（display controller），又稱視頻控制器（video

22、 controller） ROM BIOS注意：注意：通常將PC中的圖形顯示子系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為圖形顯示卡（顯卡）2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7562.3.2 相關(guān)概念相關(guān)概念1. 分辨率分辨率光點(diǎn)光點(diǎn)一般是指電子束打在顯示器的熒光屏上，顯示器能夠顯示的最小的發(fā)光點(diǎn)象素點(diǎn)象素點(diǎn)是指圖形顯示在屏幕上時(shí)候，按當(dāng)前的圖形顯示分辨率所能提供的最小元素點(diǎn)。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-757三種分辨率：屏幕分辨率屏幕分辨率，也稱為光柵分辨率，它決定了顯示系統(tǒng)最大可能的分辨率，任何顯示控制器所提供的分辨率也不能超過(guò)這個(gè)物理分辨率 通常用水平方向上的光點(diǎn)數(shù)與垂直方向上的

23、光點(diǎn)數(shù)的乘積來(lái)表示。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-758顯示分辨率顯示分辨率是計(jì)算機(jī)顯示控制器所能夠提供的顯示模式分辨率，實(shí)際應(yīng)用中簡(jiǎn)稱為顯示模式。 對(duì)于文本顯示方式，顯示分辨率用水平和垂直方向上所能顯示的字符總數(shù)的乘積表示。 對(duì)于圖形顯示方式，則用水平和垂直方向上所能顯示的象素點(diǎn)總數(shù)的乘積表示。顯示分辨率不同，它所對(duì)應(yīng)的象素點(diǎn)大小也不同。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-759圖形的存儲(chǔ)分辨率存儲(chǔ)分辨率是指幀緩沖區(qū)的大小，一般用緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)表示。 存儲(chǔ)分辨率不僅與顯示分辨率有關(guān)，還與象素點(diǎn)的色彩有關(guān)。 幀緩存大小的計(jì)算： x方向的象素點(diǎn)數(shù)*y方向的象

24、素點(diǎn)數(shù)*log2n/8 其中：n為顏色數(shù)或灰度等級(jí)數(shù)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-760屏幕分辨率決定了所能顯示的最高分辨率。顯示分辨率和存儲(chǔ)分辨率對(duì)所能顯示的圖形分辨率也有控制作用。2. 象素與幀緩存屏幕上一個(gè)象素點(diǎn)就對(duì)應(yīng)幀緩存中的一組信息。 組合象素法（Packed Pixel Method） 顏色位面法（Color Plane Method）2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-761在組合象素法組合象素法中，一個(gè)圖形象素點(diǎn)的全部信息被編碼成一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，按照一定方式存儲(chǔ)到幀緩存中，編碼字節(jié)的長(zhǎng)度與點(diǎn)的屬性（如顏色、灰度等）有關(guān)。2022-5-2華中科

25、技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-762在顏色位面法顏色位面法中，幀緩存被分成若干獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域稱為一個(gè)位面（Bit Plane），每個(gè)位面控制一種顏色或者灰度，每一個(gè)圖形象素點(diǎn)在每個(gè)位面中占一位，通過(guò)幾個(gè)位面中的同一位組合成一個(gè)象素。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-763CRT光柵8888位DAC8位DAC8位DAC紅綠藍(lán)圖2-27 具有24位面彩色幀緩存的顯示器2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7643. 顏色查找表顏色查找表顏色查找表顏色查找表也稱調(diào)色板，是由高速的隨機(jī)存儲(chǔ)器組成，用來(lái)儲(chǔ)存表達(dá)象素色彩的代碼。此時(shí)幀緩沖存儲(chǔ)器中每一象素對(duì)應(yīng)單元

26、的代碼不再代表該象素的色彩值，而是作為查色表的地址索引。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7652w級(jí)DAC幀緩沖存儲(chǔ)器CRT光柵電子搶nw位查找表2n表項(xiàng)2w為總光強(qiáng)等級(jí)2n為每次可顯示的光強(qiáng)等級(jí)圖2-28 具有N位幀緩存和W位顏色查找表的光柵顯示器2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-766CRT光柵8W位DACW位DACW位DAC紅綠藍(lán)88W位W位W位8位8位8位圖2-29 具有24位面彩色幀緩存和10位顏色查找表的顯示器W=102022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7674. 顯示長(zhǎng)寬比顯示長(zhǎng)寬比 顯示長(zhǎng)寬比顯示長(zhǎng)寬比，即水平點(diǎn)數(shù)與垂直點(diǎn)數(shù)

27、之比。要求在屏幕兩個(gè)方向上相同象素點(diǎn)數(shù)產(chǎn)生同樣長(zhǎng)度的線段，以使圖形不至發(fā)生畸變。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7685. 屏幕坐標(biāo)系xy(0,0)ymaxxmaxxy(0,0)ymaxxmax(X,Y)XY(X,Y)XY圖2-30 不同顯示器的坐標(biāo)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7692.3.3 PC圖形顯示卡（自學(xué)）圖形顯示卡（自學(xué)）MDA198119821984198919901993CGAHGAEGAMCGAVGAXGASVGAAVGAPGA圖2-31 PC顯示卡發(fā)展的情況2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7701. MDA（M

28、onochrome Display Adapter）2. CGA（Color Graphics Adapter）3. EGA（Extended Graphics Array）/VGA（Video Graphics Array）顯示模式4. 高性能圖形顯示卡高性能圖形顯示卡SVAG、AVGA、TVGA、 顯示存儲(chǔ)器的帶寬 刷新帶寬2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-771顯示卡與系統(tǒng)總線的接口成為新的系統(tǒng)瓶頸。處理？AGP在主存與顯卡之間提供了一條直接通道。AGP的功能特點(diǎn)有：(1) 采用流水線技術(shù)進(jìn)行主存讀寫(2) 采用雙泵技術(shù)(3) 采用DIME技術(shù)（允許顯示卡直接操作主存的

29、技術(shù)稱為DIME（Direct Memory Excute）。2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-7722.4 圖形繪制設(shè)備圖形繪制設(shè)備 撞擊式撞擊式（impact）打印機(jī)打印機(jī) 非撞擊式非撞擊式（Nonimpact）打印機(jī)打印機(jī)2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-773形成彩色： 撞擊式打印機(jī) 非撞擊式打印設(shè)備繪圖儀繪圖儀噴墨、筆式繪圖儀筆式繪圖儀又分為平板式繪圖儀和滾筒式繪圖儀。圖形輸出設(shè)備演示實(shí)例2022-5-2華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 陸楓 99-774習(xí)題習(xí)題1.名詞解釋：鼠標(biāo)、光筆、觸摸屏、操縱桿、跟蹤球、空間球、數(shù)據(jù)手套、數(shù)字化儀、圖象掃描儀、聲頻輸入系統(tǒng)、視頻輸入系統(tǒng)、平板顯示器、發(fā)射顯示器、非發(fā)射顯示器、等離子體顯示板、薄片光電顯示器、激光顯示器、LCD、LED、隨機(jī)掃描、光柵掃描、