三維圖形設(shè)計(jì)

三維圖形設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2521圖形系統(tǒng)的組成顯示設(shè)備圖形微機(jī)交互設(shè)備軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)用戶任務(wù)第2頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2532圖形系統(tǒng)的分類1）采用大、中型計(jì)算機(jī)的圖形系統(tǒng)2）采用圖形工作站的圖形系統(tǒng)（SUN、Dell、SGI、HP

）3）采用PC機(jī)的圖形系統(tǒng)

單機(jī)：PC+三維圖形加速卡

PC集群(PC-Cluster):多臺(tái)PC并行工作第3頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/254SiliconGraphics?VSL－8CPU高端圖形工作站

SGIO2高級(jí)圖形工作站PrismXE200系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置可以達(dá)到32個(gè)處理核與128GB內(nèi)存與8個(gè)GPU第4頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2553圖形顯示設(shè)備顯卡主機(jī)PCI/AGP/PCI-E總線顯存視頻顯示控制器顯示器第5頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2561)顯卡WinFastRPX9800GX2QuadroFX3000GQuadroFX5600第6頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/257

顯示芯片(圖形處理器,GPU)：顯存：

RAMDAC：總線接口：輸出接口：

nVidiaATI幀緩存紋理緩存1)顯卡（續(xù)）第7頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/258第8頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/259具有一位幀緩存的黑白光柵顯示器結(jié)構(gòu)圖2)顯示器(1)

黑白光柵顯示器(CRT:CathodeRayTube)

第9頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2510顯像管顯像管工作原理(CRT:CathodeRayTube)

第10頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2511隔行掃描示意圖（a）奇場(chǎng)光柵（b）偶場(chǎng)光柵（c）每幀光柵（d）行鋸齒電流波形（e）場(chǎng)鋸齒電流波形第11頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2512(2)彩色光柵顯示系統(tǒng)

三原色原理第12頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2513彩色CRT顯像管彩色顯像管采用紅綠藍(lán)（簡(jiǎn)稱RGB）三基色相加混色原理實(shí)現(xiàn)彩色圖像的顯示。彩色顯像管應(yīng)能產(chǎn)生三束電子流，它們可以是來(lái)自一個(gè)電子槍（單槍三束），也可以來(lái)自三個(gè)電子槍（三槍三束）。確保受三個(gè)基色信號(hào)控制的三束電子束準(zhǔn)確轟擊相應(yīng)的熒光粉，是彩色顯像管技術(shù)的關(guān)鍵。第13頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2514三菱三槍三束第14頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2515彩色光柵顯示器

指標(biāo)：分辨率，點(diǎn)距，刷新率，顏色數(shù)第15頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2516(3)液晶顯示器

液晶是一種介于固體與液體之間，具有規(guī)則性分子排列的有機(jī)化合物。當(dāng)液晶層施加某一電壓時(shí)，由于受到外界電壓的影響，液晶會(huì)改變它的初始狀態(tài)，不再按照正常的方式排列，而變成豎立的狀態(tài)，產(chǎn)生透光度的差別，依此原理控制每個(gè)像素，便可構(gòu)成所需圖像。LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶顯示)利用了液晶的電光效應(yīng)，通過電路控制液晶單元的透射率及反射率，從而產(chǎn)生不同灰度層次及色彩豐富的圖像。三片式LCD投影機(jī)是用紅、綠、藍(lán)三塊液晶板分別作為紅、綠、藍(lán)三色光的控制層。光源發(fā)射出來(lái)的光經(jīng)過鏡頭組后會(huì)聚到分色鏡組，不同顏色的光投射到不同顏色的液晶板上，然后三種顏色的光在棱鏡中會(huì)聚，由投影鏡頭投射到投影幕上形成一幅全彩色圖像.第16頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2517彩色液晶顯示器

第17頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2518液晶顯示器的技術(shù)參數(shù)1.

可視面積2.

可視角度3.

點(diǎn)距4.

色彩度5.

對(duì)比度:500:1~2000:16.

亮度:200～250cd/m2

7.

響應(yīng)時(shí)間：8ms～30ms

第18頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2519(4)等離子顯示器

工作原理：是一種利用氣體放電的顯示技術(shù)，其工作原理與日光燈很相似。當(dāng)向電極上加入電壓，放電空間內(nèi)的混合氣體便發(fā)生等離子體放電現(xiàn)象。氣體等離子體放電產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)熒光屏，熒光屏發(fā)射出可見光，顯現(xiàn)出圖像。當(dāng)使用涂有三原色（也稱三基色）熒光粉的熒光屏?xí)r，紫外線激發(fā)熒光屏，熒光屏發(fā)出的光則呈紅、綠、藍(lán)三原色。第19頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2520(5)DLP投影機(jī)

白光聚焦在以60Hz旋轉(zhuǎn)的色輪濾光系統(tǒng)上，色輪以紅、綠、藍(lán)的順序旋轉(zhuǎn)，將視頻信號(hào)送到ＤＭＤ。依照每個(gè)電視場(chǎng)中每個(gè)彩色的位置及亮度，鏡片打開。人體視覺系統(tǒng)將順序的顏色疊加在一起，看到一幅全彩色圖像

第20頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2521DLP投影工作原理在一個(gè)單ＤＭＤ投影系統(tǒng)中，用一個(gè)色輪來(lái)產(chǎn)生全彩色投影圖像。色輪是由一個(gè)紅、綠、藍(lán)濾波系統(tǒng)組成，它以60Hz的頻率轉(zhuǎn)動(dòng)，每秒提供180色場(chǎng)。在這種結(jié)構(gòu)中，ＤＬＰ工作在順序顏色模式。

輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)化RGB數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)按順序?qū)懭耄模停牡腟RAM，白光光源通過聚焦透鏡聚集焦在色輪上，通過色輪的光線然后成象在ＤＭＤ的表面。當(dāng)色輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，紅、綠、藍(lán)光順序地射在ＤＭＤ上。色輪和視頻圖像是順序進(jìn)行的，所以當(dāng)紅光射到ＤＭＤ上時(shí)，鏡片按照紅色信息應(yīng)該顯示的位置和強(qiáng)度傾斜到“開”，綠色和藍(lán)色光及視頻信號(hào)亦是如此工作。人體視覺系統(tǒng)集中紅、綠、藍(lán)信息并看到一個(gè)全彩色圖像。通過投影透鏡，在ＤＭＤ表面形成的圖像可以被投影到一個(gè)大屏幕上第21頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/25224交互和其他顯示設(shè)備數(shù)據(jù)手套（DataGloves)第22頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/25234交互和其他顯示設(shè)備(續(xù)）頭盔顯示器（HMD:Head-MountedDisplay)BOOM第23頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/25244交互和其他顯示設(shè)備(續(xù)）跟蹤器FMD第24頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/25254交互和其他顯示設(shè)備(續(xù)）被動(dòng)立體眼鏡主動(dòng)立體眼鏡第25頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/25264交互和其他顯示設(shè)備(續(xù)）被動(dòng)立體眼鏡－－偏振原理第26頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/25274交互和其他顯示設(shè)備(續(xù)）被動(dòng)立體眼鏡－－偏振原理第27頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/25283D電視機(jī)：快閃式和偏振式第28頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2529立體顯示器第29頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/25304交互和其他顯示設(shè)備(續(xù)）沉浸桌－－－主動(dòng)立體顯示（Trimension)第30頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2531CAVE（CaveAutomaticVirtualEnvironment)（Trimension)第31頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2532交互和顯示設(shè)備CAVE（CaveAutomaticVirtualEnvironment)第32頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2533大連海事大學(xué)大型船舶操縱模擬器第33頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2534綜合船橋系統(tǒng)陸地仿真測(cè)試系統(tǒng)第34頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2535

球形顯示設(shè)備第35頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2536VisionStation

VisionDome

(Elumens

Inc.)

第36頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2023/4/2537數(shù)字化儀