最新图形设备讲义幻灯片.ppt

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1、图形输出包括图形的显示和图形的绘制。 图形显示指的是在屏幕上输出图形； 图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬拷贝，打印机和绘图仪是两种最常用的硬拷贝设备。普通的显象管采用的都是荫罩式显象管，显象管的表面呈略微凸起的球面状，故称之为“球面管”。而柱面显象管采用荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面管”常用的荫栅式显象管有日本索尼公司的特丽珑管（Trinitron）和三菱公司的钻石珑管（Diamondtron）R G B红绿兰荫栅荧光屏R GG BB0.25mmd=0.28mm0.22mm0.31mmR GBG点距为. 2 5 的 柱面显示

2、器点距为. 2 8 的 球面显示器CRT固有的物理结构限制了它向更广的显示领域发展 屏幕的加大必然导致显象管的加长，显示器的体积必然要加大，在使用时候就会受到空间的限制。 CRT显示器是利用电子枪发射电子束来产生图像，容易受电磁波干扰。 长期电磁辐射会对人们健康产生不良影响。外观小巧精致，厚度只有6.58cm左右。不会产生CRT那样的因为刷新频率低而出现的闪烁现象工作电压低，功耗小，节约能源没有电磁辐射，对人体健康没有任何影响液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质，它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时，就会改变它的物理性质而发生形变，此时通过它的光的折射角度就会发生变化

3、，而产生色彩。液晶屏幕后面有一个背光，这个光源先穿过第一层偏光板，再来到液晶体上，而当光线透过液晶体时，就会产生光线的色泽改变，从液晶体射出来的光线，还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。可视角度 视线与屏幕中心法向成一定角度时，人们就不能清晰地看到屏幕图象，而那个能看到清晰图象的最大角度被我们称为可视角度。 一般所说的可视角度是指左右两边的最大角度相加。 工业上有CR10（Contrast Ratio）、CR5两种标准来判断液晶显示器的可视角度。点距与分辨率 液晶屏幕的点距就是两个液晶颗粒（光点）之间的距离，一般0.280.32mm就能得到较好的显示效果。 通常所说的液晶显示器的分辨率

4、是指其真实分辨率，表示水平方向的像素点数与垂直方向的像素点数的乘积。图形处理器是图形系统结构的重要元件，是连接计算机和显示终端的纽带。早期的图形处理器只包含简单的存储器和帧缓冲区，它们实际上只起了一个图形的存储和传递作用，一切操作都必须有CPU来控制。现在的图形处理器不单单存储图形，而且能完成大部分图形函数，专业的图形卡已经具有很强的3D处理能力，大大减轻了CPU的负担,提高了显示质量和显示速度。显示主芯片 显卡的核心，俗称GPU，它的主要任务是对系统输入的视频信息进行构建和渲染显示缓存 用来存储将要显示的图形信息以及保存图形运算的中间数据 显存的大小和速度直接影响着主芯片性能的发挥数字模拟转

5、换器（RAMDAC） 它的作用就是把二进制的数字转换成为和显示器相适应的模拟信号显存模拟信号输出主芯片计算机控制信号RAMDAC最常用的图形输入设备就是基本的计算机输入设备 键盘 鼠标跟踪球和空间球都是根据球在不同方向受到的推或拉的压力来实现定位和选择。数据手套则是通过传感器和天线来获得和发送手指的位置和方向的信息。这几种输入设备在虚拟现实场景的构造和漫游中特别有用。光笔是一种检测光的装置，它直接在屏幕上操作，拾取位置。输出信号光导纤维透镜组导线笔体光孔触钮开关光电转换放大整形开关电路 光笔的形状和大小象一支圆珠笔，笔尖处开有一个圆孔，让荧光屏的光通过这个孔进入光笔。光笔的头部有一组透镜，把所

6、收集的光聚集至光导纤维的一个端面上，光导纤维再把光引至光笔另一端的光电倍增管，从而将光信号转换成电信号，经过整形后输出一个有合适信噪比的逻辑电平，并作为中断信号送给计算机。数字化仪是一种把图形转变成计算机能接收的数字形式专用设备 基本工作原理是采用电磁感应技术。 由一块数据板和一根触笔组成。数据板中布满了金属栅格，当触笔在数据板上移动时，其正下方的金属栅格上就会产生相应的感应电流。根据已产生电流的金属栅格的位置，就可以判断出触笔当前的几何位置。扫描仪 图形扫描仪是直接把图形和图象扫描到计算机中以象素信息进行存储的设备。 工作原理：用光源照射原稿，投射光线经过一组光学镜头射到CCD器件上，得到元

7、件的颜色信息，再经过模/数转换器，图象数据暂存器等，最终输入到计算机。原稿荧光灯电源CCD驱动器信号处理机控制器步进电机驱动电源存储器微机系统输出接口步进电机透镜5 V5 V1 2V1 2V2 20V荧光灯在实际的产生过程中许多零件和样板要进行大规模的生产就必须在计算机中生成三维实体模型，有时这个模型要通过已有的实物零件得到，这时候就需要一种设备来采集实物表面各个点的位置信息。一般的方法是通过激光扫描来实现，现在国外已经有许多这样的商业仪器。这项技术的一个应用就是扫描保存古代名贵的雕塑和其它艺术品的三维信息。p美国斯坦福大学计算机系的著名图形学专家Marc Levoy曾经带领他的30人的工作小组（包括美国斯坦福大学及美国华盛顿大学的教师和学生）于19981999学年专门在意大利对文艺复兴时代的雕刻大师米开朗基罗的众多艺术品进行扫描，保存其形状和面片信息。当然工作难度是相当大的，他们为此专门设计了一套硬件和软件系统。数据量也是惊人的，光大卫像（the David）就有20亿个多边形和7000张彩色图象，总共需要72G的磁盘容量。这次工作可以说是实体图形输入的一个颠峰之作。25 结束语结束语