圖形設(shè)備與系統(tǒng)課件

1、第二章 圖形設(shè)備與系統(tǒng)2.1 圖形顯示設(shè)備2.2 圖形系統(tǒng)及其標(biāo)準(zhǔn)2022/10/111計算機(jī)圖形學(xué)第二章 圖形設(shè)備與系統(tǒng)2.1 圖形顯示設(shè)備2022/102.1 圖形設(shè)備圖形顯示設(shè)備圖形輸出包括圖形的顯示和圖形的繪制，圖形顯示指的是在屏幕上輸出圖形圖形繪制通常指把圖形畫在紙上，也稱硬拷貝，打印機(jī)和繪圖儀是兩種最常用的硬拷貝設(shè)備2022/10/112計算機(jī)圖形學(xué)2.1 圖形設(shè)備圖形顯示設(shè)備2022/10/102計算機(jī)圖形2.1 圖形顯示器2.1.1 陰極射線管2.1.2 彩色陰極射線管射線穿透法影孔板法2.1.3 隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)2.1.4 光柵掃描系統(tǒng)2022/10/113計算機(jī)圖形學(xué)2.1

2、 圖形顯示器2.1.1 陰極射線管2022/10 陰極射線管(CRT- Cathode Ray Tube)組成：包括電子槍、加速結(jié)構(gòu)、聚焦系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏陰極射線管（CRT)2022/10/114計算機(jī)圖形學(xué) 陰極射線管(CRT- Cathode Ray Tube)陰陰極射線管(CRT)工作原理高速的電子束由電子槍發(fā)出，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)、加速系統(tǒng)和磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)就會到達(dá)熒光屏的特定位置。由于熒光物質(zhì)在高速電子的轟擊下會發(fā)生電子躍遷，即電子吸收到能量從低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。由于高能態(tài)很不穩(wěn)定，在很短的時間內(nèi)熒光物質(zhì)的電子會從高能態(tài)重新回到低能態(tài)，這時將發(fā)出熒光，屏幕上的那一點就會亮了2022/10/1

3、15計算機(jī)圖形學(xué)陰極射線管(CRT)工作原理2022/10/105計算機(jī)圖要保持顯示一幅穩(wěn)定的畫面，必須不斷地發(fā)射電子束刷新頻率刷新一次是指電子束從上到下掃描一次的過程刷新頻率高到一定值后，圖象才能穩(wěn)定顯示2022/10/116計算機(jī)圖形學(xué)2022/10/106計算機(jī)圖形學(xué)電子槍電燈絲，陰極和控制柵組成。陰極：由燈絲加熱發(fā)出電子束，控制柵：加上負(fù)電壓后，能夠控制通過其中小孔的帶負(fù)電的電子束的強(qiáng)弱。通過調(diào)節(jié)負(fù)電壓高低來控制電子數(shù)量，即控制熒光屏上相應(yīng)點的亮度。2022/10/117計算機(jī)圖形學(xué)電子槍2022/10/107計算機(jī)圖形學(xué)聚焦系統(tǒng)保證電子束在轟擊屏幕時，匯聚成很細(xì)的點。加速電極加正的高

4、壓電（幾萬伏），使電子束高速運(yùn)動。 2022/10/118計算機(jī)圖形學(xué)聚焦系統(tǒng)保證電子束在轟擊屏幕2022/10/108計算機(jī)圖形偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制電子束，靜電場或磁場，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。電子束要到達(dá)屏幕的邊緣時，偏轉(zhuǎn)角度就會增大。到達(dá)屏幕最邊緣的偏轉(zhuǎn)角度被稱為最大偏轉(zhuǎn)角最大偏轉(zhuǎn)角是衡量系統(tǒng)性能的最重要的指標(biāo)，顯示器長短與此有關(guān)CRT顯示器屏幕越大整個顯象管就越長2022/10/119計算機(jī)圖形學(xué)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制電子束，靜電場或磁場，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。2022/10/熒光屏 熒光物質(zhì)：當(dāng)它被電子轟擊時發(fā)出亮光持續(xù)發(fā)光時間：電子束離開某點后，該點的亮度值衰減到初始值1/10所需的時間刷新頻率：每秒鐘重繪屏幕的次數(shù)某種CR

5、T產(chǎn)生穩(wěn)定圖像所需要的最小刷新頻率=1秒/熒光物質(zhì)的持續(xù)發(fā)光時間例如：一種熒光物質(zhì)持續(xù)光時間40毫秒，刷新頻率為1000/40=25幀/秒，發(fā)光時間短，適用于動態(tài)圖形顯示。發(fā)光時間長，適用于靜態(tài)圖形顯示2022/10/1110計算機(jī)圖形學(xué)熒光屏 熒光物質(zhì)：當(dāng)它被電子轟擊時發(fā)出亮光某種CR熒光屏像素(Pixel:Picture Cell)：構(gòu)成屏幕（圖像）的最小元素分辨率(Resolution)：CRT在水平或豎直方向單位長度上能識別的最大像素個數(shù)，單位通常為dpi（dots per inch)。在假定屏幕尺寸一定的情況下，也可用整個屏幕所能容納的像素個數(shù)描述，如640*480，800*600，

6、1024*768，1280*1024等等2022/10/1111計算機(jī)圖形學(xué)熒光屏像素(Pixel:Picture Cell)：構(gòu)成屏幕產(chǎn)生彩色的常用方法：射線穿透法影孔板法2.1.2 彩色陰極射線管2022/10/1112計算機(jī)圖形學(xué)產(chǎn)生彩色的常用方法：2.1.2 彩色陰極射線管2022/12.1.2 彩色陰極射線管-射線穿透法原理：兩層熒光涂層，紅色光和綠色光兩種發(fā)光物質(zhì)，電子束轟擊穿透熒光層的深淺，決定所產(chǎn)生的顏色電子束熒光涂層產(chǎn)生顏色低速電子束較低速電子束較高速電子束高速電子束2022/10/1113計算機(jī)圖形學(xué)2.1.2 彩色陰極射線管-射線穿透法電子束熒光涂層產(chǎn)生顏彩色陰極射線管-

7、射線穿透法應(yīng)用：主要用于畫線顯示器優(yōu)點：成本低缺點：只能產(chǎn)生有限幾種顏色 圖形質(zhì)量比較差2022/10/1114計算機(jī)圖形學(xué)彩色陰極射線管-射線穿透法應(yīng)用：主要用于畫線顯示器2022/2.1.2 彩色陰極射線管-影孔板法影孔板法原理：通常用于光柵掃描顯示器中，顏色范圍廣，每個像素有三個熒光點（紅、綠、藍(lán)三基色）。影孔板被安裝在熒光屏的內(nèi)表面，用于精確定位像素的位置外層玻璃熒光涂層影孔板2022/10/1115計算機(jī)圖形學(xué)2.1.2 彩色陰極射線管-影孔板法影孔板法外層玻璃熒光涂影孔板的類型點狀影孔板代表：大多數(shù)球面與柱面顯像管蔭柵式影孔板代表：Sony的Trinitron與Mitsubishi

8、的Diamondtron顯像管溝槽式影孔板代表：LG的Flatron顯像管2022/10/1116計算機(jī)圖形學(xué)影孔板的類型2022/10/1016計算機(jī)圖形學(xué)2.1.2 彩色陰極射線管-影孔板法點狀影孔板工作原理紅、綠、蘭三基色三色熒光點（很小并充分靠近-像素）三支電子槍電子槍、影孔板中的一個小孔和熒光點呈一直線；每個小孔與一個像素（即三個熒光點）對應(yīng)2022/10/1117計算機(jī)圖形學(xué)2.1.2 彩色陰極射線管-影孔板法點狀影孔板工作原理電子顯示器能同時顯示的顏色個數(shù)如果每支電子槍發(fā)出的電子束的強(qiáng)度有256個等級，則顯示器能同時顯示256*256*256=16M種顏色，稱為真彩系統(tǒng)調(diào)節(jié)各電子

9、槍發(fā)生的電子束中所含電子的數(shù)目，即可控制各色光點亮度。2022/10/1118計算機(jī)圖形學(xué)如果每支電子槍發(fā)出的電子束的強(qiáng)度有256個等級，則顯示器能同球面顯示器與柱面顯示器普通的顯象管采用的都是點狀影孔板顯象管，顯象管的表面呈略微凸起的球面狀，故稱之為“球面管”。而柱面顯象管采用蔭柵式結(jié)構(gòu)，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上卻是筆直的，呈圓柱狀，故稱之為“柱面管”常用的柱面顯象管有日本索尼公司的特麗瓏管（Trinitron）和三菱公司的鉆石瓏管（Diamondtron）2022/10/1119計算機(jī)圖形學(xué)球面顯示器與柱面顯示器2022/10/1019計算機(jī)圖形學(xué)2.1.3 隨機(jī)掃

10、描的顯示系統(tǒng)特點：電子束可隨意移動，只掃描熒屏上要顯示的部分。 邏輯部件：刷新存儲器(Refreshing Buffer),顯示處理器（DPU:Display Processing Uuit）和CRT2022/10/1120計算機(jī)圖形學(xué)2.1.3 隨機(jī)掃描的顯示系統(tǒng)特點：電子束可隨意移動，只掃描 應(yīng)用程序發(fā)出繪圖命令，解析成顯示處理器可接受命令格式，存放在刷新存儲器中。刷新存儲器中所有的繪圖命令組成一個顯示文件，由顯示處理器負(fù)責(zé)解釋執(zhí)行(刷新)， 驅(qū)動電子槍在屏幕上繪圖。 修改圖形，實際是修改顯示文件中的某些繪圖命令。 工作原理2022/10/1121計算機(jī)圖形學(xué) 工作原理2022/10/10

11、21計算機(jī)圖形學(xué)2.1.4 光柵掃描的顯示系統(tǒng)光柵掃描顯示系統(tǒng)特點：光柵掃描掃描線幀水平回掃期垂直回掃期2022/10/1122計算機(jī)圖形學(xué)2.1.4 光柵掃描的顯示系統(tǒng)光柵掃描顯示系統(tǒng)2022/1邏輯部件：幀緩沖存儲器（Frame Buffer)，視頻控制器（Video Controller)，顯示處理器（Display Processor），CRT幀緩沖存儲器作用：存儲屏幕上像素的顏色值簡稱幀緩沖器，俗稱顯存2022/10/1123計算機(jī)圖形學(xué)邏輯部件：幀緩沖存儲器（Frame Buffer)，視頻控制像素所呈現(xiàn)的顏色或灰度由數(shù)值表示，視頻控制器刷新時，需反復(fù)讀這些數(shù)值。用來存儲像素顏色（

12、灰度）值的存儲器就稱為幀緩沖存儲器。簡稱幀緩沖器（顯存）。幀緩存中單元數(shù)目與顯示器上像素的數(shù)目相同，單元與像素一一對應(yīng)，各單元的數(shù)值決定了其對應(yīng)像素的顏色。顯示顏色的種類與幀緩存中每個單元的位數(shù)有關(guān)（圖示幀緩沖器的每個單元只有一位）。 2022/10/1124計算機(jī)圖形學(xué)像素所呈現(xiàn)的顏色或灰度由數(shù)值表示，視頻控制器刷新時，需反復(fù)讀黑白光柵掃描顯示器黑白光柵顯示器的邏輯框圖如上：其中幀緩存是一塊連續(xù)的計算機(jī)存儲器。對于黑白單灰度顯示器每一象素需要一位存儲器，對一個10241024象素組成的黑白單灰度顯示器所需要的最小緩存為220，并在一個位面上。一個位面的緩存只能存儲黑白圖形，幀緩存是數(shù)字設(shè)備，

13、光柵顯示器是模擬設(shè)備，因而還需要數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。2022/10/1125計算機(jī)圖形學(xué)黑白光柵掃描顯示器黑白光柵顯示器的邏輯框圖如上：其中幀緩存是彩色光柵掃描顯示器在光柵圖形顯示器中需要足夠的位面和幀緩存結(jié)合起來才能反映圖形的顏色和灰度等級。如下圖是一個具有N位面灰度等級的幀緩存。顯示器上每個象素的亮度是由N位面中對應(yīng)的每個象素位置的內(nèi)容控制的。該存儲器的中的二進(jìn)制的數(shù)被翻譯成灰度等級，范圍是0到2N-1之間。2022/10/1126計算機(jī)圖形學(xué)彩色光柵掃描顯示器在光柵圖形顯示器中需要足夠的位面和幀緩存結(jié)彩色光柵掃描顯示器下圖是彩色光柵顯示器的邏輯圖，對于紅、綠、藍(lán)三原色有三個位面的幀緩存

14、和三個電子槍。2022/10/1127計算機(jī)圖形學(xué)彩色光柵掃描顯示器下圖是彩色光柵顯示器的邏輯圖，對于紅、綠、彩色光柵掃描顯示器每個顏色的電子槍可以通過增加幀緩存位面來提高顏色種類的灰度等級。如上圖，每種原色電子槍有8個位位面的幀緩存和8位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，每種原色可有256中灰度，三種原色的組合將是(28)3=224。2022/10/1128計算機(jī)圖形學(xué)彩色光柵掃描顯示器每個顏色的電子槍可以通過增加幀緩存位面來提彩色光柵掃描顯示器 若每個單元有24位（每種基色占8位）即顯示系統(tǒng)可同時產(chǎn)生224種顏色（24位真彩色）。分辨率M*N、顏色個數(shù)K與顯存大小V的關(guān)系2022/10/1129計算機(jī)圖形學(xué)彩

15、色光柵掃描顯示器 若每個單元有24位（每種基色彩色光柵掃描顯示器3個位面分辯率是10241024的顯示器，需要310241024（3145728）位的存儲器。若存儲器位長固定，則屏幕分辯率與同時可用的顏色種數(shù)成反比關(guān)系。1兆字節(jié)的幀緩存，若設(shè)分辯率為640480，則幀緩存每個單元可有24位，可能同時顯示224種顏色，若設(shè)分辯率為1024768，則每個單元分得的位數(shù)僅略多于8，只能工作于256色顯示模式下。2022/10/1130計算機(jī)圖形學(xué)彩色光柵掃描顯示器3個位面分辯率是10241024的顯示器彩色光柵掃描顯示器顯存問題高分辨率和真彩要求有大的顯存；曾經(jīng)是個問題！解決方法：采用查色表(Loo

16、kup Table）或稱彩色表(Color Table)查色表工作原理1024*768真彩模式需要3M字節(jié)顯存2022/10/1131計算機(jī)圖形學(xué)彩色光柵掃描顯示器顯存問題1024*768真彩模式需要3M字查色表（look up Table）是一維線性表，其每一項的內(nèi)容對應(yīng)一種顏色，它的長度由幀緩存單元的位數(shù)決定，例如：每單元有8位，則查色表的長度為28256目的：在幀緩存單元的位數(shù)不增加的情況下，具有大范圍內(nèi)挑選顏色的能力：2022/10/1132計算機(jī)圖形學(xué)查色表（look up Table）是一維線性表，其每一項的查色表圖形系統(tǒng)為更靈活控制圖形和顏色的變化，往往不直接將幀緩沖器中的數(shù)值作

17、圖顯示的亮度值，而是先經(jīng)過顏色查找表（又稱調(diào)色板)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變換值來控制光點的亮度。工作方式：顯存中某位值顏色表地址 屏幕上的亮度2022/10/1133計算機(jī)圖形學(xué)查色表圖形系統(tǒng)為更靈活控制圖形和顏色的變化，往往不直接將幀緩帶寬T與分辨率、幀頻F的關(guān)系帶寬問題高分辨率和高的刷新頻率要求有高帶寬-依然是個問題！解決方法：隔行掃描（現(xiàn)在已經(jīng)基本不用， 主流顯示器都采用逐行掃描方式）隔行掃描的：把一幀分兩場，即奇數(shù)場與 偶數(shù)場場頻：=2*幀頻彩色光柵掃描顯示器2022/10/1134計算機(jī)圖形學(xué)帶寬T與分辨率、幀頻F的關(guān)系彩色光柵掃描顯示器2022/10幀緩沖器：分頁幀緩沖器的容量往往設(shè)計得比屏幕畫

18、面的位圖大得多，也就是說，幀緩沖器可以同時存放多幅畫面的位圖，這時幀緩沖器區(qū)域可分成若干頁面，每個頁面存放一幅位圖，并通過控制器就實現(xiàn)不同畫面的切換。頁面的大小可以劃分得比屏幕位圖大得多，甚至是整個幀緩沖器，這時，從程序員的角度來看，可輸出顯示的畫面將遠(yuǎn)大于實際的物理屏幕，此時物理屏幕僅是一個窗口，它顯示的不過是全部畫面的一部分，通過上下滾動(Scroll)和左右移屏(Pan)功能，用戶可以看到幀緩沖器中的整個畫面。2022/10/1135計算機(jī)圖形學(xué)幀緩沖器：分頁幀緩沖器的容量往往設(shè)計得比屏幕畫面的位圖大得多隔行掃描工作原理一幀完整的畫面分成兩場。一場160秒，（場頻60HZ），（幀頻30H

19、Z）畫面更新頻率仍為60HZ，降低了閃爍效應(yīng)，每一場160秒內(nèi)，幀緩存中數(shù)據(jù)量比逐行掃描少一半。降低了視頻控制器存取幀緩存的速度及傳輸帶寬的要求。2022/10/1136計算機(jī)圖形學(xué)隔行掃描工作原理一幀完整的畫面分成兩場。2022/10/10簡單的光柵掃描圖形顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)其中，幀緩存為系統(tǒng)內(nèi)存任一塊區(qū)域，視頻控制器能夠直接存取該區(qū)域以刷新屏幕。2022/10/1137計算機(jī)圖形學(xué)其中，幀緩存為系統(tǒng)內(nèi)存任一塊區(qū)域，視頻控制器能夠直接存取該區(qū)較為典型的光柵掃描圖形顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)其中，幀緩存可以是專用的存儲器，也可以是系統(tǒng)內(nèi)存中的一塊固定區(qū)域。2022/10/1138計算機(jī)圖形學(xué)其中，幀緩存可以是

20、專用的存儲器，也可以是系統(tǒng)內(nèi)存中的一塊固定視頻控制器作用：建立幀緩存與屏幕像素之間的一一對應(yīng)，負(fù)責(zé)刷新邏輯結(jié)構(gòu)普通顯卡=視頻控制器+顯存2022/10/1139計算機(jī)圖形學(xué)視頻控制器普通顯卡=視頻控制器+顯存2022/10/1039顯示處理器低檔圖形顯示系統(tǒng)，掃描轉(zhuǎn)換工作直接由CPU類完成。任務(wù)：掃描轉(zhuǎn)換待顯示的圖形。簡單的：直線、圓弧、多邊形等，復(fù)雜的：光柵操作（像素塊的移動、拷貝），幾何變換、裁剪、消隱，2022/10/1140計算機(jī)圖形學(xué)顯示處理器低檔圖形顯示系統(tǒng)，掃描轉(zhuǎn)換工作直接由CPU類完成。顯示處理器具有專用顯示處理器的光柵顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖形加速卡=視頻控制器+顯存+顯示處理器20

21、22/10/1141計算機(jī)圖形學(xué)顯示處理器具有專用顯示處理器的光柵顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖形加速卡= 優(yōu)點：成本低易于繪制填充圖形色彩豐富刷新頻率一定，與圖形的復(fù)雜程度無關(guān)易于修改圖形缺點：需要掃描轉(zhuǎn)換會產(chǎn)生混淆缺點正在被克服優(yōu)點使其占據(jù)了市場主流光柵顯示系統(tǒng)的特點2022/10/1142計算機(jī)圖形學(xué) 優(yōu)點：缺點正在被克服優(yōu)點使其占據(jù)了市場主流光幾個概念行頻、幀頻行頻又稱水平掃描頻率，是電子槍每秒在屏幕上掃描過的水平線條數(shù)。幀頻又稱垂直掃描頻率，是每秒鐘屏幕重復(fù)繪制顯示畫面的次數(shù)，即重繪率。 2022/10/1143計算機(jī)圖形學(xué)幾個概念行頻、幀頻2022/10/1043計算機(jī)圖形學(xué)幾個概念帶寬 這是表

22、示顯示器顯示能力的一個綜合指標(biāo)。帶寬指每秒鐘掃描的象素個數(shù)；即單位時間內(nèi)每條掃描線上顯示的象素數(shù)總和。帶寬越大表明顯示器顯示控制能力越強(qiáng)，顯示效果越佳?，F(xiàn)在的顯示器帶寬基本都能能達(dá)到80MHz，若能達(dá)到100MHz或110MHz以上則更好。2022/10/1144計算機(jī)圖形學(xué)幾個概念2022/10/1044計算機(jī)圖形學(xué)幾個概念色彩與亮度等級亮度等級又稱灰度，主要指單色顯示器的亮度變化。色彩包括可選擇顯示器顏色的數(shù)目以及一幀畫面可同時顯示的顏色數(shù)，與熒光屏的質(zhì)量有關(guān)，并受顯示存儲器VRAM容量的影響。2022/10/1145計算機(jī)圖形學(xué)幾個概念色彩與亮度等級2022/10/1045計算機(jī)圖形學(xué)幾

23、個概念顯示速度指顯示字符、圖形特別是動態(tài)圖像的速度，與顯示器的分辨率及掃描頻率有關(guān)?？捎米畲髱挘ㄋ较笏財?shù) 垂直象素數(shù) 最大幀頻）來表示。2022/10/1146計算機(jī)圖形學(xué)幾個概念顯示速度2022/10/1046計算機(jī)圖形學(xué)矢量圖形(隨機(jī)顯示系統(tǒng) )和光柵圖形(光柵掃描系統(tǒng))的屬性對照顯示效率 對形體的復(fù)雜度十分敏感對形體的復(fù)雜度不敏感存儲量需求 變化的，依賴于景物的復(fù)雜度 很大，但恒定不變屏幕顯示的走樣現(xiàn)象沒有走樣會產(chǎn)生走樣2022/10/1147計算機(jī)圖形學(xué)矢量圖形(隨機(jī)顯示系統(tǒng) )和光柵圖形(光柵掃描系統(tǒng))的屬性矢量圖形(隨機(jī)顯示系統(tǒng) )和光柵圖形(光柵掃描系統(tǒng))的屬性對照畫線設(shè)備畫

24、點設(shè)備物體顯示與屏幕刷新物體顯示嵌入屏幕刷新過程 掃描變換獨立于屏幕刷新過程幾何變換連續(xù)的，變換作用于幾何定義的形體 離散的，變換作用于區(qū)域內(nèi)的所有象素2022/10/1148計算機(jī)圖形學(xué)矢量圖形(隨機(jī)顯示系統(tǒng) )和光柵圖形(光柵掃描系統(tǒng))的屬性矢量圖形(隨機(jī)顯示系統(tǒng) )和光柵圖形(光柵掃描系統(tǒng))的屬性對照集合運(yùn)算和塊操作困難，需要解析計算容易顯示區(qū)域內(nèi)部的能力沒有，僅能顯示邊界 有，濃淡或紋理與數(shù)字圖象相容性不相容完全相容定量測量精確，但是計算復(fù)雜 簡單，但是近似值2022/10/1149計算機(jī)圖形學(xué)矢量圖形(隨機(jī)顯示系統(tǒng) )和光柵圖形(光柵掃描系統(tǒng))的屬性LCD顯示器CRT固有的物理結(jié)構(gòu)限

25、制了它向更廣的顯示領(lǐng)域發(fā)展屏幕的加大必然導(dǎo)致顯象管的加長，顯示器的體積必然要加大，在使用時候就會受到空間的限制CRT顯示器是利用電子槍發(fā)射電子束來產(chǎn)生圖像，容易受電磁波干擾長期電磁輻射會對人們健康產(chǎn)生不良影響2022/10/1150計算機(jī)圖形學(xué)LCD顯示器CRT固有的物理結(jié)構(gòu)限制了它向更廣的顯示領(lǐng)域發(fā)展LCD顯示器的優(yōu)點外觀小巧精致，厚度只有6.58cm左右。不會產(chǎn)生CRT那樣的因為刷新頻率低而出現(xiàn)的閃爍現(xiàn)象工作電壓低，功耗小，節(jié)約能源沒有電磁輻射，對人體健康沒有任何影響2022/10/1151計算機(jī)圖形學(xué)LCD顯示器的優(yōu)點2022/10/1051計算機(jī)圖形學(xué)索尼公司的兩款LCD外形2022/

26、10/1152計算機(jī)圖形學(xué)索尼公司的兩款LCD外形2022/10/1052計算機(jī)圖形學(xué)LCD顯示器的構(gòu)成液晶顯示器LCD(Liquid Crystal Display)是由六層薄板組成的平板式顯示器反射層水平極板水平網(wǎng)格線液晶層垂直網(wǎng)格線垂直極板觀察方向2022/10/1153計算機(jī)圖形學(xué)LCD顯示器的構(gòu)成液晶顯示器LCD(Liquid CrystLCD顯示器基本原理液晶是一種介于液體和固體之間的特殊物質(zhì)，它具有液體的流態(tài)性質(zhì)和固體的光學(xué)性質(zhì)。當(dāng)液晶受到電壓的影響時，就會改變它的物理性質(zhì)而發(fā)生形變，此時通過它的光的折射角度就會發(fā)生變化，而產(chǎn)生色彩2022/10/1154計算機(jī)圖形學(xué)LCD顯示器

27、基本原理液晶是一種介于液體和固體之間的特殊物質(zhì)，液晶顯示有主動式和被動式兩種被動式液晶屏幕有STN（Super TN超扭曲向列LCD）和DSTN（Double layer Super TN雙層超扭曲向列LCD）等最流行的主動式液晶屏幕是TFT（Thin Film Transistor薄膜晶體管）主動式液晶顯示器使用了FET場效晶體管以及共通電極，這樣可以讓液晶體在下一次的電壓改變前一直保持電位狀態(tài)。這樣主動式液晶顯示器就不會產(chǎn)生在被動式液晶顯示器中常見的鬼影、或是畫面延遲的殘像等2022/10/1155計算機(jī)圖形學(xué)液晶顯示有主動式和被動式兩種2022/10/1055計算機(jī)圖LCD顯示器的基本指

28、標(biāo)可視角度視線與屏幕中心法向成一定角度時，人們就不能清晰地看到屏幕圖象，而那個能看到清晰圖象的最大角度被我們稱為可視角度。一般所說的可視角度是指左右兩邊的最大角度相加。工業(yè)上有CR10（Contrast Ratio）、CR5兩種標(biāo)準(zhǔn)來判斷液晶顯示器的可視角度2022/10/1156計算機(jī)圖形學(xué)LCD顯示器的基本指標(biāo)可視角度2022/10/1056計算機(jī)LCD顯示器的基本指標(biāo)點距與分辨率液晶屏幕的點距就是兩個液晶顆粒（光點）之間的距離，一般0.280.32mm就能得到較好的顯示效果通常所說的液晶顯示器的分辨率是指其真實分辨率，表示水平方向的像素點數(shù)與垂直方向的像素點數(shù)的乘積2022/10/115

29、7計算機(jī)圖形學(xué)LCD顯示器的基本指標(biāo)點距與分辨率2022/10/1057計液晶顯示器的缺點壽命短、怕震動、溫度敏感分辨率相對較低，色彩不夠鮮艷，且價格偏高。2022/10/1158計算機(jī)圖形學(xué)液晶顯示器的缺點壽命短、怕震動、溫度敏感2022/10/10*純平顯示器*走向平面的顯像管球面顯象管：表面：球面的一部分時間：90年代初柱面顯象管：表面：柱面的一部分，垂直方向上平直，水平方向上有彎曲時間：90年代中期代表：Sony公司的Trinitron，Mitsubishi公司的Diamondtron2022/10/1159計算機(jī)圖形學(xué)*純平顯示器*2022/10/1059計算機(jī)圖形學(xué)*純平顯示器*走

30、向平面的顯像管平面直角顯象管表面：球面的一部分，類似于平面時間：90年代中后期90年代中后期純平顯象管表面：純平面時間：90年代后期代表：Sony公司的FD Trinitron，Mitsubishi公司的Diamondtron，Samsung公司的DanyFlat，LG公司的Flatron現(xiàn)在市場上的主流顯象管2022/10/1160計算機(jī)圖形學(xué)*純平顯示器*走向平面的顯像管2022/10/1060計算機(jī)*純平顯示器*純平顯示器的技術(shù)指標(biāo)點距：0.26mm, 0.25mm, 0.24mm帶寬：110M208M最大分辨率：1600*1200/85，1280*1024/85對比度：亮度不均勻性：閃

31、爍：功耗：100w左右主要產(chǎn)品LG的未來窗，美格的平面龍（Sony顯象管），ADI的MicroScan （Sony顯象管），三星700IFT等等2022/10/1161計算機(jī)圖形學(xué)*純平顯示器*純平顯示器的技術(shù)指標(biāo)2022/10/1061計*未來顯示器*采用空氣等離子體技術(shù)，無須刷新緩沖存儲器空氣等離子體可想象成一個個微型霓虹燈，紅綠藍(lán)三種不同顏色的像素。顯示屏薄，掛在墻上。發(fā)光聚合物技術(shù)，堅不可摧；柔韌性好，可以卷起來；顯示畫面具有無與倫比的清晰度，無鋸齒現(xiàn)象。真正的平面直角。2022/10/1162計算機(jī)圖形學(xué)*未來顯示器*采用空氣等離子體技術(shù)，無須刷新緩沖存儲器2022.2 圖形系統(tǒng)及其

32、標(biāo)準(zhǔn)分類：基本圖形軟件-支撐軟件應(yīng)用圖形軟件-專用軟件基本圖形軟件實現(xiàn)方法圖形軟件包修改高級語言專用高級圖形語言圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)2022/10/1163計算機(jī)圖形學(xué)2.2 圖形系統(tǒng)及其標(biāo)準(zhǔn)分類：2022/10/1063計算機(jī)圖形系統(tǒng)硬件，圖形 I/O 設(shè)備，系統(tǒng)軟件，圖形軟件。圖形軟件：通用編程軟件包，專用應(yīng)用軟件包。通用類：提供一個可用于高級程序語言的圖形功能擴(kuò)展集(比如，OpenGL).基本功能：圖元生成，屬性設(shè)置（顏色，.）選擇觀察及實施變換等。專用類：不關(guān)心圖形操作過程（比如，CAD系統(tǒng)。2022/10/1164計算機(jī)圖形學(xué)圖形系統(tǒng)硬件，圖形 I/O 設(shè)備，系統(tǒng)軟件，圖形軟件。202圖形支

33、撐軟件第一層次是面向系統(tǒng)的，主要解決圖形設(shè)備與計算機(jī)的通訊接口等問題，稱為設(shè)備驅(qū)動程序，包括一些最基本的輸入、輸出程序，事實上，設(shè)備驅(qū)動程序現(xiàn)在已被作為操作系統(tǒng)一部分，由操作系統(tǒng)或設(shè)備硬件廠商開發(fā)； 第二層次是建立在驅(qū)動程序之上，完成圖元的生成、設(shè)備的管理等功能，目前這個層次上的圖形支撐軟件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，如GKS、PHIGS、CGI等； 第三層次是在中間層基礎(chǔ)上編寫的，其主要任務(wù)是建立圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義、修改和輸出圖形，它是面向用戶的，要求具有較強(qiáng)的交互功能，使用方便，風(fēng)格好，概念明確，容易閱讀，便于維護(hù)和移植，OpenGL、DirectX便屬于這一層次的軟件。2022/10/1165計算機(jī)圖形

34、學(xué)圖形支撐軟件第一層次是面向系統(tǒng)的，主要解決圖形設(shè)備與計算機(jī)的圖形系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)圖形標(biāo)準(zhǔn)：圖形系統(tǒng)及其相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)中各界面之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和通信的接口標(biāo)準(zhǔn)，以及供圖形應(yīng)用程序調(diào)用的子程序功能及其格式標(biāo)準(zhǔn)，前者稱為數(shù)據(jù)及文件格式標(biāo)準(zhǔn)，后者稱為子程序界面標(biāo)準(zhǔn)。2022/10/1166計算機(jī)圖形學(xué)圖形系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)圖形標(biāo)準(zhǔn)：圖形系統(tǒng)及其相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)中各界面之間進(jìn)圖形標(biāo)準(zhǔn)的作用位置應(yīng)用系統(tǒng)圖形系統(tǒng)GKS, PHIGS, OPEN GL設(shè)備驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動CGI元文件輸出程序元文件輸入程序CGM數(shù)據(jù)庫IGES,STEP2022/10/1167計算機(jī)圖形學(xué)圖形標(biāo)準(zhǔn)的作用位置應(yīng)用系統(tǒng)圖形系統(tǒng)GKS, PHIGS,

35、O可移植性的四個方面應(yīng)用程序在不同系統(tǒng)間的可移植性;應(yīng)用程序和圖形設(shè)備的可移植性;圖形數(shù)據(jù)的可移植性;程序員的可移植性。2022/10/1168計算機(jī)圖形學(xué)可移植性的四個方面應(yīng)用程序在不同系統(tǒng)間的可移植性;2022/圖形系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)分類面向圖形設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)：計算機(jī)圖形元文件(CGM)，(CRT,Mouse,)計算機(jī)圖形接口(CGI).設(shè)備驅(qū)動程序。面向應(yīng)用軟件的標(biāo)準(zhǔn)：程序員層次交互式圖形系統(tǒng)（PHIGS）,GL (圖形程序包)（三維）圖形核心系統(tǒng)（3D-)GKS面向圖形應(yīng)用系統(tǒng)中工程和產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型及其文件格式：基本圖形轉(zhuǎn)換規(guī)范（IGES）產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)范（STEP）2022/10/1169計算機(jī)圖形學(xué)圖形系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)分類面向圖形設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)：2022/10/10CGI（ISO DP 9636)- 提供控制圖形硬件的一種與設(shè)備無關(guān)的方法。- 也可看作圖形設(shè)備驅(qū)動程序的一種標(biāo)準(zhǔn)。- 在用戶程序和虛擬設(shè)備之間，以一種