三维图形设计

1、三维图形设计第1页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2921 图形系统的组成显示设备图形微机交互设备软件和数据库用户任务第2页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2932 图形系统的分类1） 采用大、中型计算机的图形系统2） 采用图形工作站的图形系统（SUN、Dell、 SGI、HP ）3）采用PC机的图形系统 单机： PC+三维图形加速卡 PC集群(PC-Cluster): 多台PC 并行工作第3页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/294Silicon Graphics VSL8CPU高

2、端图形工作站 SGI O2 高级图形工作站 PrismXE200系统标准配置可以达到32个处理核与128GB内存与8个GPU 第4页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2953 图形显示设备显卡主机PCI/AGP/PCI-E总线显存视频显示控制器显示器第5页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/296 1) 显卡WinFastR PX9800 GX2 Quadro FX3000G Quadro FX5600第6页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/297 显示芯片(图形处理器,GPU)： 显存：

3、 RAMDAC： 总线接口： 输出接口：nVidiaATI帧缓存纹理缓存 1) 显卡 （续）第7页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/298第8页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/299具有一位帧缓存的黑白光栅显示器结构图2) 显示器(1) 黑白光栅显示器(CRT:Cathode Ray Tube) 第9页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2910显像管显像管工作原理 (CRT:Cathode Ray Tube) 第10页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8

4、/2911隔行扫描示意图（a）奇场光栅（b）偶场光栅（c）每帧光栅（d）行锯齿电流波形（e）场锯齿电流波形第11页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2912(2) 彩色光栅显示系统三原色原理第12页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2913彩色CRT显像管彩色显像管采用红绿蓝（简称RGB）三基色相加混色原理实现彩色图像的显示。彩色显像管应能产生三束电子流，它们可以是来自一个电子枪（单枪三束），也可以来自三个电子枪（三枪三束）。确保受三个基色信号控制的三束电子束准确轰击相应的荧光粉，是彩色显像管技术的关键。第13页，共38页

5、，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2914三菱三枪三束第14页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2915彩色光栅显示器指标：分辨率，点距，刷新率，颜色数第15页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2916(3) 液晶显示器液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态，产生透光度的差别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。LCD(Liquid Crystal Displ

6、ay，液晶显示) 利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及色彩丰富的图像。三片式LCD投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。光源发射出来的光经过镜头组后会聚到分色镜组，不同颜色的光投射到不同颜色的液晶板上，然后三种颜色的光在棱镜中会聚，由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像 .第16页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2917彩色液晶显示器第17页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2918液晶显示器的技术参数 1. 可视面积 2.可视角度3. 点距 4

7、. 色彩度 5. 对比度: 500:12000:16. 亮度: 200250 cd/m2 7. 响应时间 ：8ms30ms 第18页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2919(4) 等离子显示器工作原理：是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。当向电极上加入电压，放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生紫外线，紫外线激发荧光屏，荧光屏发射出可见光，显现出图像。当使用涂有三原色（也称三基色）荧光粉的荧光屏时，紫外线激发荧光屏，荧光屏发出的光则呈红、绿、蓝三原色。第19页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星

8、期日2022/8/2920(5) DLP投影机 白光聚焦在以60Hz旋转的色轮滤光系统上，色轮以红、绿、蓝的顺序旋转，将视频信号送到。依照每个电视场中每个彩色的位置及亮度，镜片打开。人体视觉系统将顺序的颜色叠加在一起，看到一幅全彩色图像 第20页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2921DLP投影工作原理在一个单投影系统中，用一个色轮来产生全彩色投影图像。色轮是由一个红、绿、蓝滤波系统组成，它以60Hz的频率转动，每秒提供180色场。在这种结构中，工作在顺序颜色模式。 输入信号被转化RGB数据，数据按顺序写入的SRAM，白光光源通过聚焦透镜聚集焦在色轮上，通

9、过色轮的光线然后成象在的表面。当色轮旋转时，红、绿、蓝光顺序地射在上。色轮和视频图像是顺序进行的，所以当红光射到上时，镜片按照红色信息应该显示的位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝色光及视频信号亦是如此工作。人体视觉系统集中红、绿、蓝信息并看到一个全彩色图像。通过投影透镜，在表面形成的图像可以被投影到一个大屏幕上第21页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/29224 交互和其他显示设备数据手套 （Data Gloves)第22页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/29234 交互和其他显示设备(续）头盔显示器 （HMD: Head

10、-Mounted Display)BOOM第23页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/29244 交互和其他显示设备(续）跟踪器FMD第24页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/29254 交互和其他显示设备(续）被动立体眼镜主动立体眼镜第25页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/29264 交互和其他显示设备(续）被动立体眼镜偏振原理第26页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/29274 交互和其他显示设备(续）被动立体眼镜偏振原理第27页，共38页，202

11、2年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/29283D 电视机：快闪式和偏振式第28页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2929立体显示器第29页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/29304 交互和其他显示设备(续）沉浸桌主动立体显示（Trimension)第30页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2931CAVE （Cave Automatic Virtual Environment)（Trimension)第31页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日20

12、22/8/2932交互和显示设备CAVE （Cave Automatic Virtual Environment)第32页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2933大连海事大学大型船舶操纵模拟器第33页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2934综合船桥系统陆地仿真测试系统第34页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2935 球形显示设备第35页，共38页，2022年，5月20日，17点32分，星期日2022/8/2936VisionStationVision Dome(ElumensInc.) 第36页，共38页，2022年，5