第2章-1 图形系统.ppt

1、，第2章计算机图形系统，本章内容：2.1图形系统概述2.2图形系统硬件设备2.3图形系统体系结构2.4图形系统软件系统2.5图形程序编程方法，2.1.1系统配置，2.1图形系统概述，硬件系统：中央主机，图形输入设备，图形输出设备。显示器、绘图仪、打印机、外部存储设备、图形系统硬件设备、计算机图形系统、硬件系统、硬件系统、图形系统的硬件结构、2.1.2图形系统类型1。大型机图形系统大型计算机、大内存容量、强大的计算能力、显示终端大精度。适合巨型计算。2.中型或超小型图形系统32位超小型外形规格是处理器、大内存和外部存储容量、高准确度和大输入和输出设备。价格比较贵，现在大部分已经淘汰了。3.微工作

2、站图形系统微工作站是处理器，具有丰富的图形处理、灵活的窗口、网络管理和交互式计算机系统。4.基于小型计算机图形系统高级小型机，图形系统得到了越来越广泛的应用。2.1.3图形系统的基本技术，1 .计算功能：元素生成、坐标转换、交点、修剪计算。2.保存功能：保存数据：形式的集合数据、形式间的相互关系、数据的实时检索、图形的编辑保存等信息。3.输入功能：输入信息：数据、图形信息、图像信息、命令关键字、操作信息等。4.输出功能：输出信息：图形信息，文件信息；静态图形，动态图形。交互功能：人机交互：对象选择，输入参数；接收命令、数据等。2.2.1图形显示设备2.2.2图形显示设备2.2.3图形输入设备，

3、2.2图形系统的硬件设备，2.2.1图形显示设备1。显示器类型阴极射线管、随机扫描、存储管、光栅扫描、等离子体和液晶显示器。应用程序、显示文件内存、控制器、显示工作原理、平板、2。生成彩色光栅扫描显示颜色的两种方法：一种是光线穿透方式，另一种是阴影遮罩方式，阴影遮罩方式被广泛使用。屏幕内部涂了很多具有三个荧光点的三角形荧光粉组，当荧光粉组激励时，分别发出红色、绿色和蓝色三种基本颜色。有三把电子枪，每把都对应三种颜色。屏幕上的三元组和有很多对应的孔的影子孔口晶格。三束电子通过偏转集中在一组光线上，通过影子单盘的孔，激活屏幕上的一组三元，出现有颜色的亮点。荧光点以三角形排列，当每个电子束经过阴影时

4、，仅激活相应的颜色点。3液晶显示，(1)基本原理液晶基本特性液晶是液晶和固体之间的特殊物质，液晶受电压影响时，其物理特性发生变化，通过它的光的折射角度发生变化，形成颜色。通过一层偏振板(纵向)进入液晶的光源是基本结构。光通过液晶时，引起光的颜色变化。光通过第二层偏振板(侧面)。添加用于电压变化和控制的其他设备。工作原理、显示器类型、液晶显示器：当前流行的活动液晶显示器，包括主动式和被动式。4。光栅扫描过程、5显示器的技术规范和相关术语、线频率、帧速率水平扫描频率为线频率。垂直扫描频率是帧速率。交错扫描交错：首先扫描偶数线扫描线，然后扫描奇数线扫描线。像素屏幕被扫描线分割为n行，每行有m个点，每

5、个点是像素。整个屏幕上有m n个像素。分辨率表示在CRT单位长度中可以区分的最大光线点数(像素)数。分为水平和垂直分辨率。常用屏幕的像素数。与n行一样，每个m点的屏幕分辨率为m n。分辨率越高，图像距离越小，文字或图像显示得越清晰。，显示速度显示文字、图形和图像的速度。帧缓存帧缓存是存储动态刷新的图形图像信息的连续计算机存储。数字/模拟变换、点距离：液晶屏上的点距离是两个液晶屏粒子之间的距离，液晶屏的宽度或高度除以水平像素数或垂直像素数。刷新率：液晶屏上的每个像素都在特定信号(电压)下持续发光，直到其它信号(电压)出现为止，亮度不会发生变化，因此液晶屏实际上没有刷新率问题。视角：视觉角度。坐在

6、显示器左右两侧60度以上的时候可以看到屏幕，如果看不到60度以上的话，水平视角为120度。有垂直视角。目前，主流液晶显示器的水平视角通常超过160度。在发展趋势中，这个指标将逐渐失去意义。响应时间：响应时间过长可能导致屏幕快速更改时出现重影。CRT响应时间只有1毫秒，通常被忽略。液晶屏的响应时间比CRT显示器长得多。目前，主流液晶屏为5毫秒或更长。亮度：亮度表示屏幕有多亮，最大亮度通常由背光确定。通常为170350流明(cd/m2)。桌上型液晶显示器的亮度必须大于200流明，显示画面才会更佳。对比度：屏幕上相同点最亮(白色)和最暗(黑色)时亮度的比率。对比度高意味着较高的亮度和华丽。6图形处理

7、器(通常称为图形)类别：CGA EGA VGA TVGA SVGA XGA SXGA工作原理、图形工作原理、6图形处理器(通常称为图形)是执行某些图形处理功能(而不是CPU)的主芯片、扫描转换、几何图形转换、裁剪和就像计算机的内存是CPU一样，与显示主芯片的关系RAMDAC数字模拟转换器在视频处理中将二进制数字转换为适合显示器的模拟信号。2.2.2图形渲染设备、输出可视化和长期保存图形的输出设备。1)绘图机笔式绘图机静电绘图机2)印表机针式印表机喷墨印表机雷射印表机3)相机，1。图形绘制设备类型、2绘图仪、绘图仪工作方式：笔绘制和非笔绘制。笔式绘图机：平台、滚筒、平面马达。非笔式绘图机：静电、

8、喷墨、热。平台、鼓、2.2.3图形输入设备根据物理结构分为6类。1)键盘和鼠标2)数字化仪3)手写笔4)球和拉杆5)触摸板6)扫描仪7)相机设备，1 .根据图形渲染设备的类型、国际图形标准中的逻辑功能，分为六类。(1)定位设备：执行定位功能。输入点的坐标，例如手写笔、数字化仪、鼠标和键盘上的数字键。(2)笔划设备：实现着色功能，输入一系列点的坐标，包括一致的物理和定位设备。(3)数字设备：实现设置功能，如nov、数字键、箭头键、编程功能键等。(4)选择设备：按正整数指定选项，例如光笔、触摸板、数字化仪和鼠标。(5)设备选择：实现用于标识显示的图形元素(例如，各种定位设备、编程功能键、字符串输入

9、设备等)的选择功能。(6)字符串设备：实现字符串输入，例如键盘、手写笔、声音识别器等。2 .图形输入的逻辑设备，在图形系统中有特殊的硬件和软件子系统，也称为图形管道。，2.3图形系统的体系结构，2.3.1应用程序处理阶段，1 .应用程序处理是通过软件完成的；2.在应用程序处理结束时，必须将几何图形导入到绘图管线级别。2.3.2几何处理步骤，1。设定将图形转换为资料的图形处理的几何模型。2.数据后处理；2.3.3光栅级别、1。将对象发送到像素处理器进行光栅处理；2.输出到显示器；软件系统，软件系统的结构，计算机图形系统，计算机图形系统的结构，内容审查：任务：1。仔细阅读文本内容。2.计算机图形系

10、统由哪些部分组成？每个部分实现哪些功能？3.典型的图形输入、输出设备有什么？每个特征是什么？4.图形软件分为几层？各层的特点是什么？熟悉光栅扫描显示系统的结构。6.理解常用单词(如分辨率、帧缓存、像素、照片距离等)的含义。1组成图形系统的2图形系统硬件设备3图形软件系统，本课程到此结束，Xie，LED显示设备，阴影，阴影遮罩方法彩色光栅扫描显示的工作方式，1。键盘：最基本的输入设备(1)字母数字键盘：输入文本、选择菜单或选择图形功能。2)数字键盘：完成坐标输入。3)光标控制键：选择显示的对象或指定屏幕光标的位置以确定占位符的位置。4)功能键：允许使用者一次按键输入一般动作。2 .鼠标：18年1

11、2月9日，鼠标出生在美国加利福尼亚斯坦福大学。控制用于输入位置坐标或选择操作的输入设备上光标的移动。将移动距离和方向的信息转换为计算机上的数字脉冲信息，从计算机转换为光标的坐标数据，以达到定位目的。按结构分为机械、半光电、光电、轨迹球、网鼠等，根据鼠标的接口，可分为PS/2端口、USB端口、无线三种。此外，一般可以分为两个键和三个键。两键鼠标是Microsoft的标准，通常为MS MOUSE称为。三键鼠标是IBM的标准，名为PC MOUSE。1 .光笔：光笔是一种检测设备，是“检测光的笔”。检测屏幕上的发光点，并选择屏幕上的位置坐标。基本功能：定位、选择和笔划跟踪。选择是已显示在选定显示器上的

12、图形或文字。笔划追踪是透过用光笔拖曳游标来定位的，可用于图形编辑。1962年，Sutherland用光笔屏幕绘画，以计算机文件形式存在，可以随意大幅度缩小。游戏杆：带有手柄的摇晃设备。手柄通过球形轴承半固定在基座上，移动时驱动一对电位器或电脉冲生成器，控制光标在屏幕上的移动。轨迹球：轨迹球是指以手掌或手掌旋转，使屏幕光标移动的球。附加电位计用于测量球的旋转量和方向。2 .游戏杆和轨迹球：触摸屏是可以通过手指触摸来选择显示屏幕位置的显示器。触摸屏根据触摸屏的记录方式分为光学、电子、音响。3 .触摸屏：4。数码相机：数码相机是获取数码图像的专用相机。外观上类似于普通光学相机，但内部结构非常不同。数码相机利用电耦合设备成像，图像存储在半导体器件中。数码相机是计算机的输入设备，将存储在半导体器件中的图像输入计算机，使用该软件进行编辑处理。绘图板(也称为图画板)是用于绘制对象、指定颜色或交互选择坐标位置的常用设备。这些小控件可以输入二维或三维空间的坐标。数字化仪扫描绘制的图片或对象上，然后输入一组任意坐标位置以连接到徐璐直线段，从而近似曲线或曲面形状。5 .数字化仪：数字化仪的两部分：(1)复盖了金属栅格的内部板；(2)提供位置信息的定位器。扫描仪是将图形(工程制图)和图像(照片、广告等)扫描直接输入计算机并