十一講圖形硬件與標(biāo)準(zhǔn)化ppt課件

1、圖形硬件與圖形軟件規(guī)范化圖形硬件與圖形軟件規(guī)范化 圖形輸入設(shè)備圖形輸入設(shè)備 圖形輸出設(shè)備圖形輸出設(shè)備 顯示設(shè)備顯示設(shè)備 硬拷貝設(shè)備硬拷貝設(shè)備 圖形軟件規(guī)范化圖形軟件規(guī)范化圖形輸入設(shè)備圖形輸入設(shè)備圖形輸入設(shè)備的邏輯分類圖形輸入設(shè)備的邏輯分類光筆構(gòu)造表示圖觸摸屏觸摸屏觸摸屏是一種定位設(shè)備，能對物體觸摸產(chǎn)生反響觸摸屏是一種定位設(shè)備，能對物體觸摸產(chǎn)生反響,如圖如圖4-8所示。當(dāng)人的手指或其它物體觸到屏幕不同位置時(shí)，所示。當(dāng)人的手指或其它物體觸到屏幕不同位置時(shí)，計(jì)算機(jī)能接納到觸摸信號并按照軟件要求進(jìn)展相應(yīng)處計(jì)算機(jī)能接納到觸摸信號并按照軟件要求進(jìn)展相應(yīng)處置。隨著技術(shù)的不斷改良，觸摸屏的運(yùn)用越來越廣泛，置。

2、隨著技術(shù)的不斷改良，觸摸屏的運(yùn)用越來越廣泛，已成為學(xué)校、機(jī)構(gòu)以及公共場所常用的信息查詢設(shè)備。已成為學(xué)校、機(jī)構(gòu)以及公共場所常用的信息查詢設(shè)備。坐標(biāo)數(shù)字化儀表示圖坐標(biāo)數(shù)字化儀表示圖坐標(biāo)數(shù)字化儀是一種把圖形轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能接納的數(shù)字方式的公用設(shè)備，其坐標(biāo)數(shù)字化儀是一種把圖形轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能接納的數(shù)字方式的公用設(shè)備，其根本任務(wù)原理是采用電磁感應(yīng)技術(shù)。通常在一塊布滿金屬柵格的絕緣平面板根本任務(wù)原理是采用電磁感應(yīng)技術(shù)。通常在一塊布滿金屬柵格的絕緣平面板上放置一個(gè)可挪動(dòng)的定位設(shè)備，當(dāng)有電流經(jīng)過該定位設(shè)備上的電感線圈時(shí)，上放置一個(gè)可挪動(dòng)的定位設(shè)備，當(dāng)有電流經(jīng)過該定位設(shè)備上的電感線圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁場，從而使其

3、正下方的金屬柵格上產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流。便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁場，從而使其正下方的金屬柵格上產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流。根據(jù)已產(chǎn)生電流的金屬柵格的位置，就可以判別出定位設(shè)備當(dāng)前所處的幾何根據(jù)已產(chǎn)生電流的金屬柵格的位置，就可以判別出定位設(shè)備當(dāng)前所處的幾何位置。然后將這種位置信息，以坐標(biāo)的方式傳送給計(jì)算機(jī)，就實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化位置。然后將這種位置信息，以坐標(biāo)的方式傳送給計(jì)算機(jī)，就實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的功能。的功能。掃描儀的模塊圖掃描儀的模塊圖圖形輸出設(shè)備圖形輸出設(shè)備 圖形輸出設(shè)備概念圖形輸出設(shè)備概念具有將計(jì)算機(jī)中的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可具有將計(jì)算機(jī)中的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化的圖形，并以某種方式輸出的功能。視化的圖形，并以某種方式輸出的

4、功能。分類：分類：圖形輸出設(shè)備可分為向量型和光柵掃圖形輸出設(shè)備可分為向量型和光柵掃描型兩大類。描型兩大類。陰極射線管陰極射線管CRT 陰極射線管CRT由電子槍、聚焦系統(tǒng)、加速構(gòu)造、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏組成。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)和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)就會(huì)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(huì)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)。而高能態(tài)很不穩(wěn)定，在很短的時(shí)間又會(huì)從高能態(tài)重新回到低能態(tài)，這時(shí)將發(fā)出熒光，屏幕上的那一點(diǎn)就會(huì)亮了。陰極射線管表示圖陰極射線管表示圖彩色陰極射線管彩色陰極射線管 一個(gè)CRT能顯示不同顏色的圖形是經(jīng)過把產(chǎn)生不同顏色的熒光物質(zhì)進(jìn)展組合而實(shí)

5、現(xiàn)的。常用射線穿透法和影孔板法實(shí)現(xiàn)彩色顯示 。 假設(shè)每支電子槍發(fā)出的電子束的強(qiáng)度有256個(gè)等級，那么顯示器能同時(shí)顯示256*256*256=16M種顏色，稱為真彩系統(tǒng) 隨機(jī)掃描的圖形顯示器框圖隨機(jī)掃描的圖形顯示器框圖隨機(jī)掃描的圖形顯示器中電子束的定位和偏隨機(jī)掃描的圖形顯示器中電子束的定位和偏轉(zhuǎn)具有隨機(jī)性，即電子束可隨意挪動(dòng)，只掃轉(zhuǎn)具有隨機(jī)性，即電子束可隨意挪動(dòng)，只掃描熒屏上要顯示的部分描熒屏上要顯示的部分 。隨機(jī)掃描的圖形顯隨機(jī)掃描的圖形顯示器運(yùn)用了一個(gè)獨(dú)示器運(yùn)用了一個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)立的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)圖形信息，然后不圖形信息，然后不斷地取出這些信息斷地取出這些信息來刷新屏幕。由于來刷新屏幕。

6、由于存取信息速度的限存取信息速度的限制，使得顯示穩(wěn)定制，使得顯示穩(wěn)定圖形時(shí)的畫線長度圖形時(shí)的畫線長度有限，且造價(jià)較高。有限，且造價(jià)較高。針對這些問題，針對這些問題，70年代后期開展了利年代后期開展了利用管子本身來存儲(chǔ)用管子本身來存儲(chǔ)信息的技術(shù)，這就信息的技術(shù)，這就是存儲(chǔ)管技術(shù)。是存儲(chǔ)管技術(shù)。存儲(chǔ)管的構(gòu)造表示圖存儲(chǔ)管的構(gòu)造表示圖光柵掃描式圖形顯示器光柵掃描式圖形顯示器 光柵掃描式圖形顯示器簡稱光柵顯示器是畫點(diǎn)設(shè)備，可看作是一個(gè)點(diǎn)陣單元發(fā)生器，并可控制每個(gè)點(diǎn)陣單元的亮度。 可分為：黑白光柵顯示器 和彩色光柵顯示器 幀緩沖存儲(chǔ)器是一塊延續(xù)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器 光柵顯示器構(gòu)造圖光柵顯示器構(gòu)造圖具有一位幀緩存

7、的具有一位幀緩存的黑白光柵掃描式圖形顯示器構(gòu)造黑白光柵掃描式圖形顯示器構(gòu)造黑白灰度光柵顯示器構(gòu)造圖黑白灰度光柵顯示器構(gòu)造圖具有具有N位幀緩存黑白灰度光柵顯示器位幀緩存黑白灰度光柵顯示器 光柵彩色光柵顯示器構(gòu)造圖彩色光柵顯示器構(gòu)造圖具有具有N位幀緩存和位幀緩存和W位顏色查找表的光柵顯示器位顏色查找表的光柵顯示器一個(gè)具有一個(gè)具有2424位面的彩色幀緩存位面的彩色幀緩存一個(gè)具有一個(gè)具有2424位面彩色幀緩存和位面彩色幀緩存和1010位位顏色查找表的構(gòu)造圖顏色查找表的構(gòu)造圖液晶顯示器液晶顯示器 CRT的缺陷：的缺陷： 1.體積大：體積大：CRT固有的物理構(gòu)造限制了它向更廣的顯固有的物理構(gòu)造限制了它向更

8、廣的顯示領(lǐng)域開展，屏幕的加大必然導(dǎo)致顯像管的加長、顯示領(lǐng)域開展，屏幕的加大必然導(dǎo)致顯像管的加長、顯示器體積的加大，在運(yùn)用時(shí)候就會(huì)遭到空間的限制；示器體積的加大，在運(yùn)用時(shí)候就會(huì)遭到空間的限制； 2.電磁波干擾：另外電磁波干擾：另外CRT顯示器是利用電子槍發(fā)射電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，長期電磁輻射子束來產(chǎn)生圖像，容易受電磁波干擾，長期電磁輻射會(huì)對人們安康產(chǎn)生不良影響。會(huì)對人們安康產(chǎn)生不良影響。 液晶顯示器的優(yōu)勢：液晶顯示器的優(yōu)勢：LCD顯示器外觀小巧精致，厚度顯示器外觀小巧精致，厚度只需只需6.58cm左右。不會(huì)產(chǎn)生左右。不會(huì)產(chǎn)生CRT那樣的由于刷新頻那樣的由于刷

9、新頻率低而出現(xiàn)的閃爍景象。任務(wù)電壓低，功耗小，節(jié)約率低而出現(xiàn)的閃爍景象。任務(wù)電壓低，功耗小，節(jié)約能源。沒有電磁輻射，對人體安康沒有任何影響。能源。沒有電磁輻射，對人體安康沒有任何影響。 液晶顯示器的六層構(gòu)造液晶顯示器的六層構(gòu)造等離子顯示器等離子顯示器 等離子顯示器是用許多小氖氣燈泡構(gòu)成的平板陣列，每個(gè)燈泡處于“開或“關(guān)形狀。等離子板不需求刷新。典型的等離子板可以做到15英寸左右，每英寸上安裝有175個(gè)左右的燈泡。要到達(dá)商品化需求等離子板做到4040英寸。 等離子顯示器普通由三層玻璃板組成。第一層是外表涂有導(dǎo)電資料的垂直條，中間層是燈泡陣列，第三層是外表涂有導(dǎo)電資料的程度條。 等離子顯示器的三層

10、構(gòu)造圖等離子顯示器的三層構(gòu)造圖幾種顯示技術(shù)的比較幾種顯示技術(shù)的比較性性質(zhì)質(zhì)陰陰極極射射線線管管等等離離子子顯顯示示器器液液晶晶顯顯示示器器功功耗耗屏屏幕幕厚厚度度平平面面度度亮亮度度分分辨辨率率對對比比度度灰灰度度等等級級視視角角色色彩彩價(jià)價(jià)格格 大 大 大 一般 好 中 中 好 大 豐富 低 中 中 小 中 好 好 好 差 中 中 中 小 小 小 好 適中 一般 差 差 一般 中 低圖形繪制設(shè)備圖形繪制設(shè)備 硬賦值設(shè)備是將計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的各種圖形直接繪硬賦值設(shè)備是將計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的各種圖形直接繪制在紙上的一種設(shè)備。例如：打印機(jī)和繪圖儀。制在紙上的一種設(shè)備。例如：打印機(jī)和繪圖儀。 打印機(jī)是廉價(jià)的產(chǎn)生圖

11、形的硬拷貝設(shè)備，從機(jī)打印機(jī)是廉價(jià)的產(chǎn)生圖形的硬拷貝設(shè)備，從機(jī)械動(dòng)作上常分為撞擊式和非撞擊式兩種。撞擊械動(dòng)作上常分為撞擊式和非撞擊式兩種。撞擊式打印機(jī)使成型字符經(jīng)過色帶印在紙上，如行式打印機(jī)使成型字符經(jīng)過色帶印在紙上，如行式打印機(jī)、點(diǎn)陣式打印機(jī)等。非撞擊式打印機(jī)式打印機(jī)、點(diǎn)陣式打印機(jī)等。非撞擊式打印機(jī)常用的技術(shù)有：噴墨技術(shù)、激光技術(shù)等，這類常用的技術(shù)有：噴墨技術(shù)、激光技術(shù)等，這類打印設(shè)備速度快，噪聲小，已逐漸替代以往的打印設(shè)備速度快，噪聲小，已逐漸替代以往的撞擊式打印機(jī)。撞擊式打印機(jī)。激光打印機(jī)的任務(wù)原理圖激光打印機(jī)的任務(wù)原理圖繪圖儀繪圖儀 主要種類有筆繪式、噴墨式、和靜電式。主要種類有筆繪式、

12、噴墨式、和靜電式。 筆繪式：筆式繪圖儀分為滾筒式和平板筆繪式：筆式繪圖儀分為滾筒式和平板式式 靜電繪圖儀靜電繪圖儀 ：是一種光柵掃描設(shè)備，利：是一種光柵掃描設(shè)備，利用靜電同極相斥異極相吸的原理制成用靜電同極相斥異極相吸的原理制成 噴墨式：采用噴墨的方式繪圖，其繪圖噴墨式：采用噴墨的方式繪圖，其繪圖的速度比普通筆式要快得多，而且所繪的速度比普通筆式要快得多，而且所繪彩色圖效果更好彩色圖效果更好 單色靜電繪圖儀構(gòu)造圖單色靜電繪圖儀構(gòu)造圖彩色靜電繪圖儀構(gòu)造圖彩色靜電繪圖儀構(gòu)造圖筆式繪圖儀構(gòu)造圖筆式繪圖儀構(gòu)造圖計(jì)算機(jī)圖形規(guī)范計(jì)算機(jī)圖形規(guī)范 概念：計(jì)算機(jī)圖形的規(guī)范通常是指圖形概念：計(jì)算機(jī)圖形的規(guī)范通常是

13、指圖形系統(tǒng)及其相關(guān)運(yùn)用系統(tǒng)中各界面之間進(jìn)系統(tǒng)及其相關(guān)運(yùn)用系統(tǒng)中各界面之間進(jìn)展數(shù)據(jù)傳送和通訊的接口規(guī)范，以及供展數(shù)據(jù)傳送和通訊的接口規(guī)范，以及供圖形運(yùn)用程序調(diào)用的子程序功能及其格圖形運(yùn)用程序調(diào)用的子程序功能及其格式規(guī)范，前者稱為數(shù)據(jù)及文件格式規(guī)范，式規(guī)范，前者稱為數(shù)據(jù)及文件格式規(guī)范，后者稱為子程序界面規(guī)范。后者稱為子程序界面規(guī)范。 圖形系統(tǒng)中各界面的規(guī)范圖形系統(tǒng)中各界面的規(guī)范為了提高計(jì)算機(jī)圖形軟件、計(jì)算機(jī)圖形的為了提高計(jì)算機(jī)圖形軟件、計(jì)算機(jī)圖形的運(yùn)用軟件在不同的計(jì)算機(jī)和圖形設(shè)備之間運(yùn)用軟件在不同的計(jì)算機(jī)和圖形設(shè)備之間的可移植性，早在的可移植性，早在1974年，在美國國家規(guī)年，在美國國家規(guī)范化局范

14、化局ANSI舉行的舉行的“與機(jī)器無關(guān)的圖與機(jī)器無關(guān)的圖形技術(shù)的任務(wù)會(huì)議上，就提出了計(jì)算機(jī)形技術(shù)的任務(wù)會(huì)議上，就提出了計(jì)算機(jī)圖形的規(guī)范化和制定有關(guān)規(guī)范的規(guī)那么。圖形的規(guī)范化和制定有關(guān)規(guī)范的規(guī)那么。在此會(huì)議之后，美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)在此會(huì)議之后，美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)ACM成立了一個(gè)圖形規(guī)范化協(xié)會(huì)，在總結(jié)以成立了一個(gè)圖形規(guī)范化協(xié)會(huì)，在總結(jié)以往多年圖形軟件任務(wù)閱歷的根底上，往多年圖形軟件任務(wù)閱歷的根底上，1977年該協(xié)員會(huì)提出了年該協(xié)員會(huì)提出了“中心圖形系統(tǒng)中心圖形系統(tǒng)Core Graphics System的規(guī)范；的規(guī)范；1979年年公布了修正后的第二版。在近二十年中，公布了修正后的第二版。在近二十年中，國際規(guī)范化組織國際規(guī)范化組織ISO曾經(jīng)同意和正在曾經(jīng)同意和正在討論的與計(jì)算機(jī)圖形有關(guān)的規(guī)范有：計(jì)算討論的與計(jì)算機(jī)圖形有關(guān)的規(guī)范有：計(jì)算機(jī)圖形中心系統(tǒng)機(jī)圖形中心系統(tǒng)GKS及其言語聯(lián)編、及其言語聯(lián)編、三維圖形中心系統(tǒng)三維圖形中心系統(tǒng)GKS3D及其言語及其言語聯(lián)編、程序員層次交互試圖形系統(tǒng)聯(lián)編、程序員層次交互試圖形系統(tǒng)PHIGS及其言語聯(lián)編、計(jì)算機(jī)圖形元文及其言語聯(lián)編、計(jì)算機(jī)圖形元文件件CGM、計(jì)算機(jī)圖形接口、計(jì)算機(jī)圖形接口CGI、根本圖形轉(zhuǎn)換規(guī)范、根本圖形轉(zhuǎn)換規(guī)范IGES、產(chǎn)品數(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)范據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)范STEP等。等。計(jì)算機(jī)圖形規(guī)范在圖形及其運(yùn)用系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形規(guī)范在圖形及其運(yùn)