计算机图形学

计算机图形学Computer

Graphics1第0章引言

1.课程计算机图形学2.主讲人黄海平3.辅导老师李凌晶

郭枭3.使用教材计算机图形学教程(第2版)王汝传等编著人民邮电出版社

2第0章引言

一.教学内容1.计算机图形学的定义、发展、内容和应用等2.计算机图形系统软、硬件的构成3.用C语言进行图形程序设计4.二维图形生成和变换5.三维图形生成和变换简介6.虚拟现实技术和3DMAX简介3第0章引言

二.教学目的1.了解和掌握计算机图形学的基础知识2.学会用C语言进行图形程序设计3.掌握二维图形生成和变换技术4.了解虚拟现实技术5.初步掌握3DMAX绘图工具4的使用方法输入网址访问该网页；找到“计算机科学与技术系”的链接；点击该链接找到《计算机图形学》课程；点击进入，选课密钥是graphics；学生需要注册，用户名一定是你的学号；注册后可以提问答疑、下载课件等。5计算机图形学ComputerGraphics王汝传wangrc@黄海平hhp@林巧民qmlin@无线传感器网络研究中心教材：《计算机图形学》王汝传等编著人民邮电出版社第一章概述计算机图形学的研究内容1.1

计算机图形学发展概况1.2计算机图形学特点和应用1.3计算机图形学当前研究的课题1.4计算机图形生成和输出的流水线1.5一.什么是计算机图形学二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系三.计算机图形学与CAD/CAM技术的关系四.计算机图形学研究内容

一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域第一章概述1.1计算机图形学的概念与研究内容

一.什么是计算机图形学1.定义

计算机图形学(ComputerGraphics):研究通过计算机将数据转换为图形，并在专用显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系四.计算机图形学研究内容1.2计算机图形学发展概况1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线第一章概述图形处理过程：计算机图形处理程序输入信息：数据输出信息：图形

例如：画圆计算机图形处理程序圆圆心坐标圆半径三部分：数据：用户给出的原始输入(如描述图形的几何数据、数学方程等)、计算机产生的结果、来自图形工作站操作者的命令计算机：微机、工作站等输出设备：显示器、绘图仪第一章概述2.计算机图形表现形式(1).线条式(线框架图)用线段来表现图形，容易反映客观实体的内部结构，如各类工程技术中结构图的表示，机械设计中零件结构图及电路设计中的电路原理图等.第一章概述具有面模型、色彩、浓淡和明暗层次效应，适合表现客观实体的外形或外貌，如汽车、飞机、轮船等的外形设计以及各种艺术品造型设计等。(2).真实感面模型图形跑车靓照3.计算机图形分类（空间）(1).二维图形（2D）：在平面坐标系中定义的图形

(2).三维图形（3D）：在三维坐标系中定义的图形简单二维图形简单三维图形第一章概述第一章概述4、计算机图形产生方法(1).矢量法(短折线法)任何形状的曲线都用许多首尾相连的短直线（矢量）逼近。(2).描点法(像素点串接法)每一曲线都是由一定大小的像素点组成二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系

1.三者的关系（1）计算机图形学(ComputerGraphics)：数据描述到图形生成的过程。如圆（2）图像处理(ImageProcessing):

利用计算机对原来存在物体映像进行分析处理，然后再现图像。如人体CT,

遥感照片等（3）模式识别(PatternRecognition)计算机对图形信息进行识别和分析描述，是从图形（图像）到描述的表达过程。如邮件分拣、邮政编码识别等

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系

三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系四.计算机图形学研究内容1.2计算机图形学发展概况1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线(1)交互式绘图允许操作者以某种方式（对话方式或命令方式）来控制和操纵图形生成过程，使得图形可以边生成、边显示、边修改，直至符合要求为止。如AUTOCAD等(2)被动式绘图图形在生成过程中，操作者无法对图形进行操作和控制。如C语言绘图

2.计算机绘图方式三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系1.计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD）建立某种模式和算法以及相关的支撑和应用软件，使计算机按设计工程师的意图，去进行科学分析和计算，作出判断和选择，最后输出满意的设计结果并生产图纸。2.计算机辅助制造（ComputerAidedManufacturing，简称CAM）通过直接或间接地把计算机与工厂生产设备联系起来，实现用计算机系统进行生产的计划、管理、控制及操作的过程，它是应用计算机进行制造过程中管理、控制和处理的总称。

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系

三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系

四.计算机图形学研究内容1.2计算机图形学发展概况1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线四.计算机图形学研究内容

主要核心技术是如何建立所处理对象的模型并生成该对象的图形。其主要研究内容大体上可以概括为如下几个方面：1.几何模型构造技术（GeometricModelling）

如各种不同类型几何模型（二维、三维、分数组、FractalModel）的构造方法及性能分析，曲线与曲面的表示与处理，专用或通用模型构造系统的研究等。2.图形生成技术（ImageSynthesis）

如线段、圆弧、字符、区域填充的生成算法，以及线／隐面消除、光照模型、浓淡处理（Shading）、纹理、阴影、灰度与色彩等各种逼真感图形表示技术。

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系

四.计算机图形学研究内容

1.2计算机图形学发展概况1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线3.图形的操作与处理方法（PictureManipulation）如图形的开窗、裁剪、平移、旋转、放大、缩小、投影等各种几何变换操作的方法及其软件或硬件实现技术。

4.图形信息的存储，检索与交换技术如图形信息的各种表示方法、组织形式、存取技术、图形数据库的管理、图形信息通信等。5.人机交互及用户接口技术如新型定位设备、选择设备的研究；各种交互技术，如构造技术、命令技术、选择技术、响应技术等的研究，以及用户模型、命令语言、反馈方法、窗口系统等用户接口技术的研究。四.计算机图形学研究内容1950年美国麻省理工学院研制出第一台图形显示器。能显示了一些简单图形，类似于示波器CRT。

1959年美国CALCOMP公司根据打印机原理研制了世界上第一台滚筒式绘图机。

50年代末期美国麻省工学院开发了SAVE空中防御系统，它具有指挥和控制功能。这个系统能将雷达信号转换为显示器上的图形，操作者利用光笔可直接在显示屏上标识目标。这一功能的出现预式着交互式图形生成技术的诞生。

被动式输出1.2计算机图形学发展概况

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系四.计算机图形学研究内容1.2计算机图形学发展概况

1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线1962年美国麻省理工学院林肯实验室的IvanE·Suthland,首先提出了“计算机图形学”（ComputerGraphics）这一术语，引入了分层存储符号的数据结构，开发出了交互技术；可用键盘和光笔实现定位、选项和绘图。奠定了计算机图形学基础。

60年代中期美国、英国、法国的一些汽车、飞机制造业大公司对计算机图形学开展大规模研究。

60年代后期出现了存储管式显示器，可以进行简单交互

蓬勃发展，但仍处于研究阶段1.2计算机图形学发展概况70年代中期出现了基于电视技术的光栅图形扫描器。

80年代以后进一步发展，主要体现在以下三个方面：几个大型著名的计算机图形系统相继问世。特别是GKS（GraphicsKernelSystem）核心系统。随着硬件技术的发展，高分辨率图形显示器研制成功，三维图形显示达到更高水平计算机图形系统在许多领域可以取代中、小型计算机系统，计算机图形学得到了更加广泛的应用。

90年代后计算机图形学向着更高阶段发展，许多技术已成为当今最热门的多媒体技术的重要组成部分。

实用化阶段1.2计算机图形学发展概况计算机图形学发展概略：50年代计算机图形学开始兴起60年代交互式图形系统CAD出现70年代图形显示技术的发展（光栅扫描显示器）80年代计算机图形学软硬件迅速发展（高分辨率显示器、图形标准化、工程工作站）90年代各种不同图形软件的出现（AutoCAD、3DMAX等）当前计算机图形学向更新方向发展（虚拟现实技术、可视化技术、造型技术等）进入21世纪之后，更智能更高级的图形用户接口和普适计算环境的图形化带来的新的科学技术。计算机图形软件发展的几种类型

1.图形子程序包：用某种高级语言编写，如Windows的DirectX和基于VC++的OpenGL。2.某种高级语言的功能的扩充（图形函数），具有图形生成功能。如BASIC、PASCAL、TurboC、BorlandC++、Java等。3.对于某种类型设备可以配置专用的图形生成语言。比较著名的有GL（GraphicsLanguage）语言、PL（PlotingLanguage）语言和Dxy语言。4.图形软件标准化，通用的与设备无关的图形软件。如原西德提出的图形核心系统GKS（GraphicsKernelSystem）。5.专用的图形软件，例如3DMAX，maya等。1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点1.计算机产生的图形有规律、光滑。它是按数学方法产生的，规矩整齐，有着像数学一样的严格性。2.计算机产生的图形纯净美观、无噪声干扰。3.通过计算机产生的图形不仅能描绘客观世界的各种对象，也能描绘纯粹是想像的主观世界中的各种对象。4.交互式计算机图形显示可由用户控制，产生的图形可修改性强，且速度快、差错少。

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系四.计算机图形学研究内容1.2计算机图形学发展概况1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线二.计算机图形学的应用领域1.计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)计算机图形学被用来进行土建工程、机械结构和产品的设计，包括设计飞机、汽车、船舶的外形和发电厂、化工厂等的布局，也能够对电子线路或电子器件进行设计。计算机辅助设计在电子电路设计中的应用

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系四.计算机图形学研究内容1.2计算机图形学发展概况1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点

二.计算机图形学的应用领域

1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线2.事务管理中交互式绘图绘制事务管理中的各种图形，如统计数据的二维及三维图形、直方图、线条图、表示百分比的扇形图等等，还可绘制工作进程图，库存和生产进程图以及大量的其他图形。所有这些都以简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解并促进决策的制定。

统计图二.计算机图形学的应用领域3.地理信息系统（GIS）

地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统，是图形技术、数据库技术以及管理信息的结合。

江苏省地图二.计算机图形学的应用领域4.办公自动化和电子出版技术图形显示技术在办公自动化和事务处理中的使用，有助于数据及其相互关系的有效表达，因而有利于人们进行正确的决策。利用交互式图形显示技术的支持可以进行资料、文稿、书刊、手册的编写、修改。制图、制表、分页、排版。二.计算机图形学的应用领域5.系统模拟二.计算机图形学的应用领域航天航空模拟6.计算机辅助教学（CAI）

计算机辅助教学系统利用图形显示设备或电视终端，可以有声有色生动地演示物理、化学、生物、外语等教学内容，让学生（用户）使用人机交互手段，进行学习和研究，绘图或仿真操作，使整个教学过程直观形象，有利于加深理解所学知识。

二.计算机图形学的应用领域7.过程控制在过程控制中，常常将计算机与现实世界中的其他设备连成一个系统。计算机图形显示设备常用来显示系统中关键部位的状态，如炼油厂、发电厂的状态显示器可显示出由传感器送来的压力、温度、电压、电流等数据，从而使操作人员可对异常情况作出反应。

某钢铁控制系统主画面二.计算机图形学的应用领域8.计算机动画和游戏

动画片《狮子王》片段二.计算机图形学的应用领域游戏《幻想三国志2》截图游戏《轩辕剑5汉之云》截图9.计算机艺术二.计算机图形学的应用领域10.3D打印艺术二.计算机图形学的应用领域现实生活中的3D打印机用3D打印技术打造的人脸器官11.人机交互中的视点跟踪技术二.计算机图形学的应用领域屏幕中的动画将随着人的眼球的转动做出相应的反应。1.4计算机图形学当前研究的课题

1.造型技术

研究的是如何在计算机中构造出二维、三维物件模型的基本方法和手段。2.三维信息重建技术研究一些算法，使得计算机图形系统能自动地将三视图转换成相应的立体图。3.图形数据库研究如何以基本的图形为数据项而建立起一个能快速查找各个图形的图形库。4.动态绘图在交互式绘图中，不仅可以在屏幕上对图形进行修改、删除、编辑等，还可以进行动态分析。

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系四.计算机图形学研究内容1.2计算机图形学发展概况1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线5.CG、CAD、CAM三者一体化计算机图形学（CG）、计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）有机结合在一起，形成所谓一体化软件。6.应用软件开发环境的通用化和标准化

用户界面管理系统UIMS、窗口管理系统、网络文件格式等，并使之通用化和标准化。7.虚拟现实环境的生成（VirtualReality简称VR）利用计算机生成一种模拟环境（如飞机驾驶舱、操作现场等），通过多种传感、设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。8.科学计算可视化通过对空间数据场构造中间几何图素或用图形绘制技术在屏幕上产生二维图像。

1.5计算机图形学生成和输出的流水线1.再谈矢量法和描点法矢量法-向量图形-简单图形-计算机绘图命令-向量图描点法-点阵图形-复杂图形-文件存储大小-位图比较：几条自由曲线构成的图形和一幅有炫彩动物的卡通图形(1)点阵图形点的信息；(2)向量图形的尺寸变化；思考：向量图形和点阵图形哪个放大不失真？为什么？

第一章概述1.1计算机图形学的研究内容

一.什么是计算机图形学

二.计算机图形学、图像处理与模式识别的关系三.计算机图形学与CAD／CAM技术的关系四.计算机图形学研究内容1.2计算机图形学发展概况1.3计算机图形学特点和应用一.计算机图形学的特点二.计算机图形学的应用领域1.4计算机图形学当前研究的课题

1.5计算机图形生成和输出的流水线2.二维图形生成和输出的流水线基本图形的点阵转换区域的填充图形的变换图形的裁剪(1)直线段的生成(2)圆弧和椭圆的生成(3)规则曲线的生成(4)自由曲线的生成1.5计算机图形学生成和输出的流水线3.三维图形生成和输出的流水线几何造型技术转换为二维透视图裁剪和消隐光照模型(1)线框模型(2)表面模型(3)实体模型(1)光照和明暗处理(2)阴影生成(3)纹理处理(4)颜色模型1.5计算机图形学生成和输出的流水线习题P12:第2题后加一句：请各举一例说明。第6题8.请简述三维图形生成和输出的流水线？9.向量图形和点阵图形的区别？谢谢大家！计算机图形学ComputerGraphics王汝传wangrc@黄海平hhp@林巧民qmlin@无线传感器网络研究中心教材：《计算机图形学》王汝传等编著人民邮电出版社

第二章目录

第二章计算机图形系统

2.1计算机图形系统的组成

2.2计算机图形显示器

2.3计算机图形输入设备

2.4计算机图形输出设备

2.5通用图形软件简介

2.1计算机图形系统的组成

一.图形系统的结构

由硬件和软件两部分组成。第二章计算机图形系统第二章计算机图形系统

2.1计算机图形系统的组成

2.2计算机图形显示器2.3计算机图形输入设备2.4计算机图形输出设备2.5通用图形软件简介

二.图形系统的基本功能及其硬件性能要求

计算机图形系统至少应具有以下五个方面基本功能:1.计算功能（1）形体设计和分析方法的程序库，描述形体的图形数据库。（2）坐标的平移、旋转、投影、透视等几何变换程序库的数据库。（3）曲线、曲面生成和图形相互关系的检测库。2.存储功能

在计算机内存储器和外存储器中，应能存放各种形体的几何数据及形体之间相互关系，可实现对有关数据的实时检索以及保存对图形的删除、增加、修改等信息。

3.输入功能

由图形输入设备将所设计的图形形体的几何参数（例如大小、位置等）和各种绘图命令输入到图形系统中。4.输出功能图形系统应有文字、图形、图像信息输出功能。在显示屏幕上显示设计过程当前的状态以及经过图形编辑后的结果。同时还能通过绘图仪、打印机等设备实现硬拷贝输出，以便长期保存。5.对话功能可通过显示器或其他人－机交互设备直接进行人－机通信，对计算结果和图形，利用定位、拾取等手段进行修改，同时对设计者或操作员执行的错误给予必要的提示和帮助。二.图形系统的基本功能及其硬件性能要求

为了实现以上功能，对图形系统的硬件性能要求是：1.处理速度

图形系统的处理速度既与图形系统硬件有关，也与图形软件的图形处理算法有关。2.存储容量

存储容量包括三部分：内存储容量、显存、外部存储容量和显示缓冲区容量。3.处理精度处理精度主要是指图形采集输入质量和显示输出质量：这里主要指图形分辨率、图形色彩的显示等。而且很大一部分与所采用的图形处理软件有关。

三.图形系统分类及硬件工作平台要求

1.计算机图形系统的分类

根据其硬件配置和信息传递方式分为:

(1)脱机绘图系统将输入图形数据在主机内进行处理将图形处理后的图形数据送入中间介质用磁盘或磁带控制绘图输出机输出图形

脱机绘图系统是将图形数据和图形输出分别进行处理，避免计算机处于等待状态，加快计算机的工作效率。

(2)联机绘图系统将输入图形数据在主机内进行处理计算机将图形处理信息直接送给绘图机输出图形不需要中间介质（磁盘或磁带）传递绘图信息，处理时间缩短了。但由于绘图机是机械速度，这样造成了计算机对绘图机等待，降低了计算机工作效率。

(3)交互式绘图系统绘图系统将处理结果输出到图形终端（图形显示器）或图形工作站。用户对所显示图形还可用定位、拾取和描绘等设备进行编辑和标注等。2.计算机图形系统的硬件工作平台目前，计算机图形系统的硬件平台有如下几种:(1).微型计算机（简称微机）

随着微型计算机性能进一步提高，用微型计算机实现三维形体的设计及显示能力在不断提高。

(2).工作站

实际上是一类超级微型计算机，该系统主要用于工程设计，为研究、开发提供一整套软硬件工作环境支持。工作站是具有高速的科学计算、丰富的图形处理、灵活的窗口及网络管理功能的交互式计算机系统。美国的SUN、SGI、HP、DEC、IBM等公司均生产此类产品。(3).中、小型计算机一般在特定的部门、单位和应用领域中采用此类环境。它是大型信息系统建立的重要环境，这种环境中信息和数据的处理量是很大的，要求机器有极高的处理速度和极大的存储容量。(4).大型机

以大型计算机为基础，具有容量庞大的存储器和极强的计算功能,大量的显示终端及高精度、大幅面的硬拷贝设备。还往往拥有自行开发的、功能齐全的应用软件系统。例如，美国第三大汽车公司（CHRYSLER汽车公司）就拥有庞大的计算机系统来进行计算机辅助设计、实体造型、结构分析、运动模拟、工程和科学计算、项目管理、生产过程控制等。2.计算机图形系统的硬件工作平台(5).计算机网络

计算机网络是指将上述四类计算机平台，或者其中某一类通过某种互联技术彼此连接，按照某种通信协议进行数据传输、数据共享、数据处理的多机工作环境。它的特点是多种计算机相连，可以充分发挥各个机器的性能和特点，以达到很高的性能价格比。网络图形系统要考虑的关键问题是网络服务器的性能，图形数据的通信、传输、共享以及图形资源的利用问题。2.计算机图形系统的硬件工作平台第二章计算机图形系统2.1计算机图形系统的组成

2.2计算机图形显示器2.3计算机图形输入设备2.4计算机图形输出设备2.5通用图形软件简介

2.2计算机图形显示器

显示器是图形系统中必备的输出设备，目前，阴极射线管（CRT-CathodeRayTube）显示器已经渐渐退出竞争，但是其工作原理仍然值得讨论。此外，还有液晶显示器和等离子板显示器等。一.CRT显示器工作原理

CRT显示器其分辨率好，可靠性高，速度快。为了不影响主机的数据处理能力，CRT显示器作为计算机的外围设备而独立存在，它有自己的控制电路，专门负责屏幕编辑功能，并有标准的串行接口与主机连接。1.CRT单色显示原理

电子枪灯丝加热阴极，阴极表面向外发射自由电子，控制栅控制自由电子是否向荧光屏发出电子流在到达屏幕的途中，被加速、聚焦成很窄的电子束由偏转系统产生电子束的偏转电场（或磁场），使电子束左右、上下偏转在指定时刻在屏幕指定位置上产生亮点余辉时间：电子束离开光点后光点保持的时间。屏幕刷新：荧光亮度随着时间按指数衰减，整个画面必须在每一秒钟内重复显示许多次，人们才能看到一个稳定而不闪烁的图形，因此必须重复地使荧光质发光，即驱使电子束迅速回到同一点。要保持一幅画面的稳定性，若余辉时间越短，则所需的屏幕输刷新率越高。影响刷新率的最主要因素是显示器的带宽。荧光粉的质量直接影响到CRT成像效果。1.CRT单色显示原理

举例说明余辉时间、画面切换和刷新频率三者之间的区别和联系电视（刷新率低，与其电路相关）由于影片播放时画面经常切换，一般采用短余辉的荧光粉若采用长余辉的荧光粉，则会使上一帧图像余辉保留时间过长而出现拖尾和花屏（马赛克）现象电脑（刷新率高）由于电脑画面一般较为稳定，同一帧画面停留时间较长，所以采用与电视相比较长余辉的荧光粉如果一帧电脑画面停留时间很长，那么需要保证一定的刷新频率才能使该画面不闪烁不变暗什么是灰度？灰度就是亮度，简单说就是色彩的深浅程度，在黑白两色中，灰度体现于黑与白的中间状态，也就是灰色。纯黑(用0表示)纯白(用15表示)假设总共有16种灰度也就是16种亮度随箭头越来越亮那么在彩色变换中同样有灰度的概念，例如R、G、B三种原色，每种原色都有一个灰度值若一种原色有16种灰度，那么该原色要占4位，256种灰度，那么该原色要占8位R、G、B三种原色若各有4位，则总共可显示的彩色数目为212种，也即是16×16×16种两点提示：（1）彩色图片的色彩变换也叫灰度变换或者色阶变换，R、G、B三种原色按任何比例增强再混合。（2）在ACDSee或PhotoShop等图片工具栏中选择灰度一项，实际上就是将彩色图像转换为只有黑白两色的灰度图像，但和黑白图像还是不同。多级灰度一幅（彩色）图片中，由于各部分的颜色细节不同因而导致各部分的灰度等级不同，这种现象我们称之为“多级灰度”。2.CRT彩色显示原理

(1).穿透式彩色CRT采用了多层不同的荧光粉。在绿色荧光粉层上再沉积一层红色荧光粉。提高加速电压后，电子束速度增加，穿透绿色荧光层，显示绿色电子束速度较低时，轰击荧光屏的能量只能使表层红色荧光粉受激励，产生红色亮点通过改变电子束电压，就可调节电子束穿透荧光粉层的厚度，从而改变红绿两种发光亮度的比例，合成不同的颜色，因此，可显示红、橙、黄、绿四种颜色。(2).荫罩式彩色CRT

显示的色彩要比穿透式彩色CRT宽广得多

在荧光屏内壁上分别由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的荧光粉涂成百万个荧光粉点，按RGB顺序分行交替排列成三角形状且相距很近

它们发出三种色彩时分辨不清三种原色，而形成一种颜色荫罩的金属板，板上按三角形状钻有40～50万小圆孔前罩式CRT管内按三角形排列安装三个电子枪，发射三条电子束，它们由一个共同偏转系统控制三条电子束聚焦于荫罩板上的小孔中且相距很近荫罩的作用是使三条电子束分离开来，分别轰击到三种颜色的荧光点上调节各个电子枪的电流强度，就可改变相应颜色荧光点的亮度，即合成色中所占比例，达到改变成色的色彩二.图形显示系统的类型

根据其电子束轰击屏幕的方式和组成结构可分为三种：随机扫描式显示系统、存储管式显示系统和光栅扫描式显示系统。

技术指标：分辨率的高低：现在一般在1024×1024以上显示图形的颜色的种数：现在一般为真彩色32位

1.随机扫描式显示系统

要显示的图形由计算机处理成为显示器的显示指令（或称显示文件）图形控制器取出缓冲存储器或固定存储器中的显示指令，依次执行由管头控制电路使电子束以按所要的亮度偏转到指定位置，从而得到图形利用电子束在荧光屏上扫描的轨迹画图显示指令中的亮度、位移量等数字信息经过线产生器的处理转换为控制电子束产生偏转和明暗的物理量，也就是电流和电压固定存储器中则存放各种常用字符、数字等的显示指令显示指令经接口电路送到显示器的缓冲存储器为了获得稳定的画面，必须不断地重复扫描显示文件（即刷新），速度通常为每秒重复扫描25～50次，即每秒25～50帧左右

优点：能实时地进行数字－视频转换，实现动态显示，易于修改，交互性好扫描速度快，线条质量高，图形清晰，图线光滑。缺点：不能产生多级灰度的真实感显示，图形的复杂程度受显示器扫描速度的限制价格贵，目前很少使用。

2.存储管式显示系统

利用显示管本身来存储信息技术（随机扫描器使用了一个独立的存储器来存储图形信息）

优点：图形保持时间长，比较稳定。电路结构简单，成本低。缺点：显示画面速度慢，不适宜动态修改，交互性差。图形复杂度受到限制。

★3.光栅扫描式显示系统

随机扫描式显示器、存储管式显示器：

画线设备，在屏幕上显示一条直线是从屏幕上一个可编地址点直接画到另一个可编地址点。

光栅扫描式显示器：

画点设备，可以看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元亮度，可以生成多种灰度和颜色，色彩连续变化具有真实感的图形。

（1）光栅扫描式显示系统组成

把计算机送来的图形（如画线、画多边形、画填充区域或写字符等）基本画图命令扫描转换成为相应的点阵，即位图（bitmap)

点阵的每一点与屏幕像素一一对应，点阵中每个元素就是像素值，通常用1～12位二进制数值来表示灰度或色彩。位映射（bitmapping）技术：由若干位数据来对应屏幕上一点的光栅图形显示技术将屏幕上显示图形的映像（Image），即位图放入显示存储器中。

所以显示存储器又叫位存储器，通常称之为帧缓冲器（FrameBuffer）

为了使CRT屏幕上的图形能持续地进行显示，显示存储器的内容需要不断地读出并送到监视器，使得画面能以一定的频率刷新

显示存储器的分页处理:显示存储器中同时存放多幅画面，这时存储区划分成若干页，每一页存放一幅位图。物理屏幕当前正在显示的页称为可见页（VisualPage）。主机每次只能向一个页进行读写操作，这个页就称作活动页（ActivePage）。存储器的页面可以比屏幕位图大得多，这样屏幕只能显示画面的一部分，通过上下左右移屏功能，用户可以看到显示存储器中的整个画面。（1）光栅扫描式显示器组成

用来定义像素的颜色。又称为调色板。彩色表的目的是为了不使显示存储器容量增大，而能显示更多的颜色，例如：显示器要控制三种原色，即R(红）、G(绿)、B(蓝)，为了使三种原色按不同的比例合成各种颜色，每种颜色要有不同的灰度，如果每个像素各个原色要16种灰度，于是每个原色要占4位，则每个像素要12位，于是显示存储器容量就要很大，彩色表可解决此问题。采用彩色表时，显示存储器的像素值不再是直接送到监视器中的颜色值，而仅是颜色的一个索引（ColorIndex），即彩色表的地址，用八位表示一个像素值，如编号69（01000101）为彩色表对应地址从彩色表对应地址项中读出R、G、B三种颜色分量（即颜色号的定义值）然后送监视器

例如：彩色表的字长为12bit（R、G、B各4bit），这意味着最多可定义212＝4096种不同颜色

彩色表结构为什么说彩色表的使用节省了存储容量？彩色表的地址数目是由像素值的位长来决定的，也就是彩色素的多少，也即是一屏能显示颜色数目的多少，例如像素值有8位，那么彩色表的地址＝彩色素数目＝一屏能显示的颜色数＝256像素值的位长与彩色表的字长（也即是R/G/B三种原色的总位长）无关，例如像素值的位长为8，R/G/B三种原色各有16（256）种灰度，那么彩色表的字长为12（24），该显示系统所能显示的颜色总数为4096（16777216）种，但是每屏最多能显示的颜色数目只有28＝256种。CRT控制器使电子束不断地自上而下、自左面右进行屏幕扫描，形成光栅（Raster），产生水平和垂直同步信号送往CRT。CRT监视器供显示图形用。

（2）光栅扫描显示器的工作原理图形生成器根据主机发送来的画图命令转换成相应点阵点阵存入到显示存储器中显示存储器中生成所显示画面位图CRT控制器产生水平和垂直同步信号送到监视器，使CRT电子束不断地自上而下、自左向右进行扫描，形成光栅；同时根据电子束在屏幕上的行列位置，不断地读出显示存储器中对应位置像素值。彩色表中对应值控制R、G、B电子束，在屏幕对应点生成需要像素值。

为了使屏面显示画面不产生闪烁，上述过程要反复进行，一般要求CRT的帧频为50～60帧／秒。

显示器的光栅扫描方式一般有两种

消隐按照0，2，4，6……的顺序扫描完偶数行，开始扫描奇数行。按照1，3，5，7……的顺序扫描完奇数行，整个屏幕扫描完毕。从0行光栅（偶数行）开始，逐行下扫，直到屏幕底部

隔行扫描、非隔行扫描扫描第0行光栅消隐回扫线是被消隐的（3）光栅扫描式显示器主要性能参数①显示分辨率②颜色或亮度等级数目④其他③画图速度一般指屏幕上水平方向可以显示多少像素（水平分辨率），垂直方向可以显示多少像素（垂直分辨率）。如CGA640×200＝128000＝0.12MP。(P＝Pixel)

亮度等级或灰度等级数目是指单色显示器的像素亮度可变化数目，彩色显示器颜色数目又分成两个指标：一个是显示器可以显示的所有不同颜色总数，一个是同一帧面允许显示的不同颜色最大数目，即彩色表项的多少。画图速度指的是图像生成器把基本画图命令转换成显示存储器位图的速度。如屏幕尺寸刷新频率、纵横比（屏幕上纵向间距和横向间距之比）、余辉时间等。三.显示配置显示器和显示卡两方面内容

显示器就是监视器（CRT）

显示器控制适配器，它是将显示存储器、CRT控制器制作在一块芯片上从显示标准的角度来说，每一种标准都包含有一种或多种显示模式，而每一种显示模式都规定了模式的“类型”、“字符尺寸”、“字符格式”、“屏幕分辨率”、“色彩”等指标。两种显示模式类型，即图形模式和文本模式。

1.图形模式在图形模式下，把字符也看成图形，用点阵（位图）来表示，直接存放在显示存储器中。

优点:字符的显示位置可以以像素为单位任意定位，也可以随意改变单个字符的大小、方向或字符串走向，但编辑修改操作比较麻烦。

2.文本模式显示存储器中存放的是字符编码（ASCII码或汉字代码）及属性（加亮、闪烁、下横线等），其字符点阵信息存放在一个只读存储器中（称为字符发生器或字库）。优点:处理速度快，但是字符是由固定区域内的像素所组成。屏幕、字符格式、字符尺寸与分辨率关系字符尺寸:是指这个固定字符区的大小，它是由行和列两个方向上像素点的个数来决定的9×14每行9个像素点每列14个像素点字符格式:是指显示屏幕上字符显示的分辨率，它是用每行可显示的字符数乘每列可显示的字符数来表示的80×25每行可显示80个字符每列可显示25个字符,即有25行常见显示标准MDA(MonachronmeDisplayAdapter)单色显示标准

“文本”模式“类型”，“字符格式”如80×25，“字符尺寸”为9×14，“屏幕分辨率”为720×350，彩色数目只有黑白两种；CGA（ColorGraphicsAdapter）彩色图形标准包括四种“文本”模式“类型”和三种“图形”模式“类型”，最高“屏幕分辨率”为640×200，“色彩数目”最多为16色；注意这里所指的“色彩数目”的含义EGA（EnhancedGraphicsAdapter）增强型图形标准

含有MDA、CGA的模式“类型”外，增加了四种“文本”模式“类型”和四种“图形”模式“类型”，其中一种为单色。它的最高“屏幕分辨率”为640×350“色彩数目”最多为16色；

VGA（VideoGraphicsArray）视频图形阵列标准最高“屏幕分辨率”为640×480，“色彩数目”最多可达256色。

书上还列出其他显示标准，请自己看。三.其它显示器

（Liquid－CrystalDisplay）LCD

1.液晶显示器2.等离子显示器3.电子发光显示器（PlasmaDisplayPanel）PDP

第二章计算机图形系统2.1计算机图形系统的组成2.2计算机图形显示器2.3计算机图形输入设备2.4计算机图形输出设备2.5图形核心系统（GKS）简介2.6通用图形软件简介

2.3计算机图形输入设备一.键盘

二.鼠标

一．机械式鼠标器二．光电式鼠标器

三．光机式鼠标器底部装有一对轴线相互垂直的金属滚轮，当在桌面上移动鼠标器时，滚轮的转动转化成x，y方向的数值被记录下来，并相应地移动屏幕上的光标。

需要一个特殊的垫盘。鼠标底端的发光二极管直接向垫盘发射光束，通过光脉冲次数测定鼠标偏移量。通过鼠标下三个滚轴及光敏半导体元件测量位移，从而测出相对移动偏移量2．3．3光笔

一种检测装置功能一般有两种：拾取和跟踪

使用时要有相应的软件配合。2．3．4数字化仪和图形输入板

数字化仪

数字化仪时常用来摘取放在它上面的工程图上的大量点，经数字化后存储起来，以此作为图形输入一种手段。工作原理：数字化仪平板实际上就是一个XY直角坐标系，它上面的任何一点都对应于一个坐标值（x，y），当游标器移动到平板上某一位置时，按一下游标器上的开关，便可获得这一位置的坐标值，并自动地把这个坐标值（x，y）送到计算机内。只要将画有此曲线的图纸贴在数字化仪的平板上，并移动游标器到各个点Ai（i＝1，2，……，6）每次按下游标器上的开关，便把这些点的坐标（xi，yi）自动地送到计算机内2．3．4数字化仪和图形输入板

图形输入板则更多用于交互设计，使用时大多划出一个台板图形区，其余部分放置菜单，称为菜单区。图形区菜单区台板图形区与显示屏之间存在着一种映射关系2．3．4数字化仪和图形输入板

图形输入板的使用方式有三种：（1）图形变成数字化信息。（2）拾取台板菜单区中的菜单项，即取出拾取点的坐标，算出该菜单项的代码并转入相应程序运行。（3）选择输出坐标数据的方式，共有四种方式。第一种为点方式，即先拾取一个点，接着输出该点的坐标；第二种称连续方式，即随着定位工具的移动，连续输出点的坐标；第三种称开关连续方式，即当定位工具移动且同时按下开关时才能连续输出点的坐标；第四种称增量方式，这时拾取点的坐标以相对于上次拾取点的增量坐标形式输出。以上四种方式可通过选择图形输入板上的有关按钮来决定。2．3．4数字化仪和图形输入板

2．3．5操纵杆、跟踪球

操纵杆跟踪球2．3．6图形扫描仪直接把图形（工程图纸）和图像（如照片、广告画）扫描输入到计算机中，以像素信息进行存储表示的设备。按所支持的颜色分：单色扫描仪和彩色扫描仪按所采用的固态器件分:电荷耦合器件（CCD）扫描仪、MOS电路扫描仪和紧贴型扫描仪等；按扫描宽度和操作方式分:大型扫描仪、台式扫描仪和手动式扫描仪．

图形扫描基本过程(CCD扫描仪）扫描光源通过待扫描材料再经一组镜面反射到CCD由CCD转换产生图像数据，然后，传输给计算机主机经过适当的软件处理，以图像数据文件的形式存储或使用。分辨率：在原稿的单位长度（英寸）上取样的点数，单位是dpi（dotperinch）一般在300dpi-1000dpi扫描仪的性能指标支持颜色、灰度等级：目前有4位、8位和22位面颜色、灰度等级的扫描仪。扫描图形分辨率越高，所需的储空间就越大。

扫描仪支持的颜色、灰度层次越多，图像的数字化表示就越准确，但同时意味着表示一个像素的位数增加了，因而也增加了存储空间。2.4计算机图形输出设备第二章计算机图形系统

2.1计算机图形系统的组成2.2计算机图形显示器2.3计算机图形输入设备2.4计算机图形输出设备2.5通用图形软件简介

显示器、绘图仪、打印机一.绘图仪把由计算机生成的图形输出到图纸（或其它介质）上的硬拷贝设备。笔绘式喷墨式静电式平台式滚筒式平面电机式小型式1.笔式绘图仪矢量型设备，绘图笔相对纸作随机移动。在笔式绘图机上，一个电脉冲通过驱动电机与传动机构使画笔移动的距离称为步距（或称脉冲当量）

步距减小，画出的图就越精细。(1).平台式绘图机图纸静止不动导轨做X方向运动笔架做Y方向运动机械传动(2).滚筒式绘图机绘图纸卷在滚筒上，笔和纸都是运动的。(3).平面电机式绘图机采用平面电机驱动，可以取消导轨、横梁及传动机构。(4).小型绘图机结构简单原理大致与平台式绘图机相同笔式绘图机的主要技术指标

绘图速度步距绘图精度功能静态精度重复精度零位精度总精度包括绘图幅面大小（A0，A1，A3……等），画笔数量，以及其他辅助功能（如插补功能、由线拟合功能等）

画笔移动的速度，一般为每分钟12～48m。

实际绘制图线与理论图线之间相似程度。误差越小，精度越高

画笔单方向移动时，实际移动距离与按脉冲计算的位移差

画笔从出发点移动一定距离后，再回到出发点，出发点与实际终点之间偏差。画笔从零位移动到绘图台面所允许的最大距离，再返回零位时，零位与实际终点问的偏差。

绘图时积累误差允许值。二、喷墨式绘图仪喷墨装置多数情况是安装在类似打印机的机头上，纸则绕在滚筒上并使之快速旋转，喷墨头则在滚筒上缓慢运动，并且把青色、品红、黄色，有时是黑色墨喷到纸上。三、静电绘图仪绘图分两步：（1）用静电构造一个不可见潜影（2）喷上调色剂着色处理进行显影2．4．2打印机针点式打印机激光打印机针打点阵式静电点阵式喷墨点阵式细针与色带作为打印装置

利用静电作用

利用喷射墨计作为打印装置

2.5通用图形软件简介一、通用图形软件的分类

图形软件的内容非常丰富，它包括二维图形的生成、图形变换、几何交切、裁剪，平面图形的布尔运算，三维图形的生成、变换、隐藏线的消除，三维剪裁，立体造型等。图形程序包：如PLOT-10、CALCOMP等绘制软件基本图形资源软件：如GKS及PHIGS标准的软件包，还有SGI公司研发的图形标准库OpenGL。以及二维、三维交互图形软件，几何造型软件，动画技术软件等第二章计算机图形系统

2.1计算机图形系统的组成2.2计算机图形显示器2.3计算机图形输入设备2.4计算机图形输出设备2.5通用图形软件简介

CADAM（Computer-graphicsAugmentedDesignAndManufacture，计算机图形增广设计和制造）CATIA（Computer-graphicsAidedThree-demensionalInteractiveApplication，计算机辅助三维交互应用）CAEDS（ComputeAidedEngineeringDesignSystems，计算机辅助工程设计系统）GKS（GraphicsKernelSystem，图形核心系统）CBDS2（CircuitBoardDesignSystem2，电路板设计系统2）PADL（PatandAssemblyDescriptiionLanguage，零件和部件描述语言）二、典型图形软件一览详见课本P47习题P50:第4、5、6、7题《计算机图形学》补充内容液晶显示器等离子显示器两种显示器之间的对比液晶(Liquid-Crystal)于1888年被被奥地利的植物学家FriedrichReinitzer所发现液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

按照分子的排列方式液晶的分类情况液晶显示器（Liquid－CrystalDisplay）LCD介电系数：是液晶受电场的影响决定液晶分子转向的特性折射系数：是光线穿透液晶时影响光线行进路线的重要参数液晶显示器就是利用液晶本身的这些特性，适当的利用电压，来控制液晶分子的转动，进而影响光线的行进方向，来形成不同的灰阶，作为显示影像的工具。液晶特性13万美元，160颗钻石打造最昂贵的液晶电视液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)实物图片

笔记本电脑液晶显示器桌面计算机液晶显示器电视液晶显示器就使用范围而言：液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)分类

液晶显示器(LCD)原理综述

液晶显示器(LCD/LiquidCrystalDisplay）的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应；两片玻璃基板上装有配向膜，液晶沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，液晶分子将成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板随液晶做90度扭转；此时光线通过下方偏光板，液晶面板呈白色，玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向被下方偏光板遮蔽并被吸收，液晶面板显示黑色；液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。LCD的分类：被动矩阵式LCD在亮度及可视角方面受到较大的限制，反映速度慢；目前应用比较广泛的主动矩阵式LCD，也称TFT-LCD(ThinFilmTransistor-LCD，薄膜晶体管LCD)。

该电场效应控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像；液晶显示器原理分解液晶显示器示意图

液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

没有增加电压

晶粒以螺旋形式排列，使所穿过的极化光的极化方向偏转90度（由配向膜决定）增加电压

增加电压后，所有的晶粒在电场力作用下呈线性按同一方向排列，并失去极化作用液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

液晶显示器发展历史扭曲向列型(TN－TwistedNematic)超扭曲向列型(STN－SuperTN)双层超扭曲向列型(DSTN－DualScanTortuosityNomograph)薄膜晶体管型(TFT－ThinFilmTransistor)薄膜晶体管型（TFT－ThinFilmTransistor）

工作原理建立在TN-LCD基础上。利用薄膜晶体管来产生电压，以控制液晶转向的显示器，就叫做TFTLCD。在光源设计上，TFT的显示采用“背透式”照射方式，即假想的光源路径不是像TN液晶那样的从上至下，而是从下向上，这样的作法是在液晶的背部设置了类似日光灯的光管。

液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

TFT液晶显示器原理图

液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

几个性能指标显示器的尺寸分辨率亮度屏幕坏点LCD显示器的尺寸就是它实际的屏幕尺寸，也就是最大的可视尺寸。如果同是一台17英寸的显示器，CRT显示器的显示区域为15.35英寸，而液晶显示器的则为17英寸。LCD显示器显示器的分辨率有别于CRT显示器的分辨率，对于CRT显示器而言，只要调整电子束的偏转电压，就可以改变不同的分辨率。但LCD显示器由于像素间距已经固定，所以支持的显示模式不像CRT显示器那么多。LCD显示器的最佳分辨率也叫最大分辨率，在该分辨率下，液晶显示器才能显示最佳效果。譬如目前15英寸LCD显示器的最佳分辨率为1024×768，17~19英寸的LCD显示器最佳分辨率通常为1280×1024。亮度的单位是坎德拉每平米，即cd/m2或称nits。当然亮度值越大时，图像的显示效果就越清晰，能看到的细节也就越多了。在LCD显示器中亮度往往和它的背板光源有关。背板光源越亮，整个液晶显示器的亮度也会随之提高。不过，LCD显示器的背光源的寿命也是有限的，长时间使用会导致亮度的逐渐下降。液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

几个性能参数响应时间指的是LCD显示器对于输入信号的反应速度，也就是液晶由暗转亮或者是由亮转暗的反应时间。通常都是以毫秒(ms)来计算，响应时间越小越好。

所谓坏点，其实是指在液晶面板上不能正常显示的像素点(坏点、亮点与暗点)统称。其中亮点是指在全黑底色背景下显示出会发亮的色点。暗点是指在全白底色背景下显示出的非发亮色点，以及在其它颜色背景下显示出的其它色点。坏点也是判断LCD显示器优劣的主要依据，坏点越少越好。关于LCD显示器坏点有A、B、C三级标准，A级质量最好。如我国的标准是3个坏点以下为A级合格，日本标准是3个坏点以下为A级合格，韩国标准是5个坏点以下为A级合格。液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

应用领域通信领域（如移动电话、无线电话、传真机）

计测领域（如工业用仪表、机器）

通信领域（如移动电话、无线电话、传真机）

通信领域（如移动电话、无线电话、传真机）

。。。。。液晶显示器(Liquid－CrystalDisplay,简称LCD)

总之，等离子屏幕的彩色图像由各个独立的荧光粉像素发光综合而成，因此图像鲜艳、明亮、干净而清晰。

等离子显示器(PlasmaDisplayPanel,简称PDP)

等离子显示器一般由三层玻璃板组成，第一层里面涂有导电材料。中间层是灯泡阵列，也就是离子管，里面充满惰性气体，当加有电压时，等离子气体激发出紫外线去激发荧光粉发光。第三层表面涂有导电材料的水平条。要点亮某个地址的灯泡，开始要在相应行上加较高的电压，等该灯泡点亮后，可用低电压维持氖气灯泡的亮度。关掉某个灯泡，只要将相应的电压降低。灯泡开关的周期时间是15ms，通过改变控制电压，可以使等离子板显示不同灰度的图形。原理等离子显示器三层结构示意图

等离子显示器(PlasmaDisplayPanel,简称PDP)

等离子显示器(PlasmaDisplayPanel,简称PDP)

特点(1)亮度、高对比度。据计算等离子电视对比度达到500:1，完全能满足眼睛的需求；亮度达到330/850尼特（cd/m2），比普通电视的250尼特（cd/m2）高很多，因此，其色极还原性非常好。(2)纯平面图像无扭曲。PDP的RGB发光栅格在平面中呈均匀分布，这样就使得PDP的图像即使在边缘也没有扭曲现像出现。而在纯平CRT彩电中，由于在边缘的扫描速度不均匀，很难控制到不失真的水平。(3)超薄设计、超宽视角。等离子电视整机厚度大大低于传统的CRT彩电和投影类彩电。PDP402等离子电视的机身厚离仅为7.8厘米。另外PDP402等离子电视是自发光器件，其视角与CRT传统彩电具有相同的水平。等离子显示器(PlasmaDisplayPanel,简称PDP)

目前世界上最大的等离子电视，103英寸除此以外，两者还各有特点，如等离子电视在同等尺寸下比液晶电视便宜，而液晶电视在节电性能与显示分辨率方面具有优势。

等离子显示器PDP与液晶显示器LCD之间的比较

PK1等离子电视(PDP)和液晶电视(LCD)都属于平板电视，它们就像双胞胎，虽然表面上十分相像，但本质上却有很大差别。2其中两者的最大的区别在于使用的面板不同，也就是说它们的成像原理大不一样。3等离子电视是依靠高电压来激活显像单元中的特殊气体，使它产生紫外线来激发磷光物质发光。4而LCD电视则是通过电流来改变液晶面板上的薄膜型晶体管内晶体的结构，使它显像。5

生产液晶电视的企业往往宣称在清晰度上要高等离子电视一筹，并声称目前等离子电视宣称的最高物理分辨力不过1024×1024，而几乎所有的液晶电视都可以达到1024×768的高分辨力，最高的已达1920×1080。确实，市场销售的等离子电视的物理分辨力大部分只有852×480，只有少数等离子电视的物理分辨力达到1024×768。

PK关于清晰度

但决定平板电视清晰度不只是屏的物理分辨力，电路对高清信号处理的好坏也直接影响清晰度，单纯从屏的物理分辨力来判断还不够充分。所以，液晶电视生产企业单纯从屏的物理分辨力攻击等离子电视不够科学。1.无论液晶电视怎样辩解，等离子电视在视角方面要好于液晶电视，当然等离子电视也不是“没有视角问题”。2.对于客厅、卧房用的电视机，很少有人会在超过120度的角度去看电视，所以从这个角度来说，双方关于视角的攻击没有必要。4.但如果从画质来说，模拟的图像让人感觉平滑，而数字图像让人感觉跳跃。

3.等离子电视生产企业攻击液晶电视显示的图像是模拟的，而等离子电视则是全数字的。PK关于视角关于模数

PK关于制造成本LCD与PDP生产制造工艺有迥然不同的差异

对TFTLCD而言，一块面板的制造至少需要65～70道制程，而且成品的合格率较低；在制程上，由于材料上所占的比例较高，所以设备投资需很大的投入，这是TFTLCD的劣势所在。

在设备更新上，由于市场的迅速发展追求，往往在上一个生产线投资尚未完全回收之际，却又要投入下一代生产线的投入，才能满足市场的需求，使整个产业在成本竞争上相当激烈。

至于PDP，与TFTLCD的制程相比，其生产仅需约25～30道制程，且成品合格率较高，这成为PDP在价格竞争上所具备的优势。

目前使用的PDP由于采用高压制程，所以面板必须能够承受高压电路的负载，在设计上要求较高。

PDP属于自发光，所以具有亮度高、宽视角、响应时间快的特点，在这一点LCD是无法媲美的。

响应速度曾是液晶电视的软肋，近期虽然在技术上已有很大改进，但有时也被生产等离子电视的企业作为攻击液晶电视的对象。有企业宣称，他们的液晶电视响应时间已降低到8毫秒，但实际上，市场上销售的液晶电视响应时间大部分在12毫秒左右。即使已宣称响应时间降到8毫秒的液晶电视，在播放快速运动图像时仍有拖尾现象，因为企业所宣称的8毫秒响应时间是在播放静止图像的情况下测算的。

关于响应速度对于一个快速运动的黑色图像或者白色图像，液晶电视都有轻微拖尾现象，但这并不表示，等离子电视在这方面就完美无缺，对于快速运动的白色物体，等离子电视同样会有轻度的拖尾现象，只是当快速运动的物体换成黑色，就不会再有拖尾现象发生。PK谢谢大家！计算机图形学ComputerGraphics王汝传wangrc@黄海平hhp@林巧民qmlin@教材：《计算机图形学》王汝传等编著人民邮电出版社第三章C语言图形程序设计基础屏幕设置3.1

图形颜色设置3.2线的特性设定和填充3.3图形模式下文本处理3.4图形存取处理3.5常用画图函数3.6绘图程序实例3.7屏幕设置

图形颜色设置3.2线的特性设定和填充3.3图形模式下文本处理3.4图形存取处理3.5常用画图函数3.6屏幕设置在屏幕上进行绘图一般要执行如下步骤:（1）设置屏幕为图形方式；（2）选择背景与实体颜色；（3）计算坐标；（4）调用绘图语句绘制实体。第3章C语言图形设计基础3.1屏幕设置

3.2图形颜色设置3.3线的特性设定和填充3.4图形模式下文本处理3.5图形存取处理3.6常用画图函数简介3.7绘图程序实例

第三章C语言图形程序设计基础3.1屏幕设置一、屏幕显示方式与坐标系1.文本方式与字符坐标系在屏幕上只能显示字符的方式称为文本方式。在文本方式下，屏幕上可以显示的最小单位是字符。为了能在指定位置显示每个字符，C语言提供了字符坐标系。左上角为坐标原点（1，1）

水平方向（x轴）分为若干列

垂直方向（y轴）分为若干行

第三章C语言图形程序设计基础如：(8，20）表示字符位于屏幕第8行第20列TurboC支持以下6种不同的显示方式：（l）BW40黑白25×40（25行，40列）（2）C40彩色25×40（3）BW80黑白25×80（4）C80彩色25×80（5）MONO单色25×80（6）C4350彩色43×80（EGA），50×80（VG）

显示方式不同，所显示的字符的列数和行数也不一样，颜色也有区别,屏幕上所显示的字符数量也不一样。

第三章C语言图形程序设计基础2.图形方式与点坐标在屏幕上显示的图形称图形方式。

屏幕是由像素点组成的，其像素点多少决定了屏幕的分辨率。分辨率越高，显示图形越细致，质量越好。

在图形方式下，屏幕上每个像素的显示位置用点坐标来描述。点坐标系左上角为坐标原点（0，0）

垂直方向为y轴，自上向下

水平方向为x轴，自左向右

第三章C语言图形程序设计基础

分辨率不同，水平方向和垂直方向的点数也不一样，即其maxx，maxy数值也不同。

在TurboC中，坐标数据可以用两种形式给出：一种是绝对坐标;另一种是相对坐标。

绝对坐标的参考点是坐标的原点（0，0），x和y只能取规定范围内的正整数。

相对坐标是相对“当前点”的坐标，所以其坐标的参考点不是坐标系的原点，而是当前点。在相对坐标中，