河南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)2章-1 圖形系統(tǒng)

1、第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2 2/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二二、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本任務(wù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本任務(wù) 對象表示對象表示編輯轉(zhuǎn)換編輯轉(zhuǎn)換生成輸出生成輸出對象表示對象表示1 首先對圖形對象進(jìn)行形狀分析，對圖形進(jìn)行參數(shù)化；2 建立圖形對象數(shù)據(jù)模型，把圖形信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模式；3 在系統(tǒng)內(nèi)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，把對象信息存儲(chǔ)起來。編輯轉(zhuǎn)換編輯轉(zhuǎn)換1 建立用戶接口模型，實(shí)現(xiàn)用戶的信息交互操作；2 建立圖形對象觀察模型，把圖形對象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到用戶所需要的空間位置及形態(tài)；3 建立編輯模型，實(shí)現(xiàn)圖形對象數(shù)據(jù)的編輯。生成輸

2、出生成輸出1 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)建立圖形對象變換模型，把三維對象轉(zhuǎn)化成二維圖形；2 建立數(shù)模轉(zhuǎn)化模型，把矢量圖形轉(zhuǎn)換成圖像；3 實(shí)現(xiàn)在對應(yīng)的圖形輸出設(shè)備上輸出圖形。第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 3 3/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院1.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的內(nèi)容及相關(guān)學(xué)科計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的內(nèi)容及相關(guān)學(xué)科 內(nèi)容圍繞：內(nèi)容圍繞：圖形處理過程中的軟、硬件技術(shù)、表示圖形和圖像的準(zhǔn)確性、真實(shí)性和實(shí)時(shí)性。 內(nèi)容包括：內(nèi)容包括：研究內(nèi)容分為九個(gè)方面。 1）基于設(shè)備的基本圖形生成算法，如直線、圓弧等； 2）圖形元素的裁剪和幾何變換技術(shù)；

3、3）曲線和曲面的處理技術(shù)：插值、擬合、拼接和分解； 4）三維幾何造型技術(shù)； 5）三維形體的實(shí)時(shí)顯示和圖形的并行處理技術(shù)； 6）工程的數(shù)字化技術(shù)和仿真模擬系統(tǒng)； 7）隨機(jī)形體或模糊景物的模擬生成技術(shù)； 8）虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的生成和控制技術(shù)； 9）三維或高維數(shù)據(jù)場的可視化技術(shù)。 第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 4 4/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一）一） 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的內(nèi)容體系計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的內(nèi)容體系 基礎(chǔ)部分基礎(chǔ)部分對象表達(dá)對象表達(dá)對象繪制對象繪制交互控制交互控制計(jì)算機(jī)圖形學(xué)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)5 二維觀察6 三維對象7 三維觀察2

4、 圖形系統(tǒng)4 圖形幾何變換3 二維圖形生成8 真實(shí)感圖形生成9 交互技術(shù)第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 5 5/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 1.1.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 是一門研究用計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形，并在專用設(shè)備上顯示和處理的學(xué)科，它著重研究圖形生成和處理的原理、方法和技術(shù)，是一門多學(xué)科綜合應(yīng)用的新技術(shù)。 其涵蓋圖學(xué)理論、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科。2.2.計(jì)算機(jī)繪圖計(jì)算機(jī)繪圖 計(jì)算機(jī)繪圖是使用圖形軟件和硬件進(jìn)行繪圖及有關(guān)標(biāo)注的一種方法和技術(shù)，以擺脫繁重的手工繪圖為其主要目標(biāo)。二）計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及相關(guān)學(xué)科二

5、）計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及相關(guān)學(xué)科第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 6 6/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 將客觀世界中原來存在的物體影象處理成新的數(shù)字化圖象的相關(guān)技術(shù)；如CT掃描、X射線探傷等。 3 3、圖象處理、圖象處理 4 4、模式識(shí)別、模式識(shí)別 對輸入的圖象進(jìn)行分析和識(shí)別，找出其蘊(yùn)涵的內(nèi)在聯(lián)系或抽象模型；如郵政分檢設(shè)備、地形地貌識(shí)別等。 研究幾何模型和數(shù)據(jù)處理的學(xué)科，討論幾何形體的計(jì)算機(jī)表示、分析和綜合，研究如何方便靈活、有效地建立幾何形體的數(shù)學(xué)模型以及在計(jì)算機(jī)中更好地存貯和管理這些模型數(shù)據(jù)；如飛機(jī)、輪船、汽車等外部造型。

6、5 5、計(jì)算幾何、計(jì)算幾何參考教材參考教材1.陸楓等,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)（第二版）， 電子工業(yè)出版社，2015.2.孔令德，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教程(VC）， 清華大學(xué)出版社，2013.3.李繼芳等,實(shí)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 清華大學(xué)出版社，2012.4.希爾(美)等,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)(OpenGL版) 清華大學(xué)出版社，2009.5.許志聞等，Visual C+圖形程序設(shè)計(jì)， 機(jī)械工業(yè)出版社出版社，2009.6. Samuel著，唐龍等譯，3D計(jì)算機(jī)圖形學(xué) (OpenGL版)，清華大學(xué)出版社, 2007.7.孫家廣等，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)教程， 清華大學(xué)出版社，2004.8.李春雨等，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論與實(shí)踐， 北京

7、航空航天大學(xué)出版社，2004.9.石教英譯(David F.Rogers)，計(jì)算機(jī)圖 形學(xué)算法基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社，2002.第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 8 8/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院第第2 2 章章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)本章內(nèi)容：本章內(nèi)容： 2.1 圖形系統(tǒng)概述 2.2 圖形系統(tǒng)的硬件設(shè)備 2.3 圖形系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 2.4 圖形系統(tǒng)的軟件系統(tǒng) 2.5 圖形程序的編程方法第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 9 9/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)

8、算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2.1.1 2.1.1 系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)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)備輸入驅(qū)動(dòng)輸入驅(qū)動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)接受命令接受命令顯示處理顯示處理應(yīng)用操作應(yīng)用操作應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)圖形輸入圖形輸入圖形輸出圖形輸出第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1010/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 硬件系統(tǒng)：中央主機(jī)、圖形輸入設(shè)備、圖形輸出設(shè)備。 鍵盤鍵盤 鼠標(biāo)鼠標(biāo)通用通用光筆、數(shù)字化儀等光筆、數(shù)字化儀等專用專用外儲(chǔ)設(shè)備外儲(chǔ)設(shè)備文件文件顯示器顯示器繪圖機(jī)、打印機(jī)繪圖機(jī)、打印機(jī)

9、外儲(chǔ)設(shè)備外儲(chǔ)設(shè)備圖形系統(tǒng)硬件設(shè)備圖形系統(tǒng)硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1111/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)輸入設(shè)備輸入設(shè)備中央處理機(jī)中央處理機(jī)輸出設(shè)備輸出設(shè)備外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器通用設(shè)備通用設(shè)備專用設(shè)備專用設(shè)備CPUCPU內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器圖形系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1212/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2.1.2 2.1.2 圖形系統(tǒng)的種類圖形系統(tǒng)的種類 1. 大型

10、機(jī)圖形系統(tǒng)大型機(jī)圖形系統(tǒng) 大型計(jì)算機(jī)，存儲(chǔ)器容量龐大、計(jì)算功能極強(qiáng)、顯示終端大精度高等。適用于巨大型計(jì)算。 2. 中型機(jī)或超級小型機(jī)圖形系統(tǒng)中型機(jī)或超級小型機(jī)圖形系統(tǒng) 32位超級小型機(jī)為處理機(jī)，內(nèi)存和外存容量較大，輸入輸出設(shè)備精度高、幅面大。 價(jià)格較貴，目前大多已被淘汰。 3. 微工作站圖形系統(tǒng)微工作站圖形系統(tǒng) 微型工作站為處理機(jī)，豐富圖形處理、靈活窗口、網(wǎng)絡(luò)管理、交互式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 4. 微型機(jī)圖形系統(tǒng)微型機(jī)圖形系統(tǒng) 高檔微型機(jī)為基礎(chǔ) ，圖形系統(tǒng)日益得到廣泛應(yīng)用。依據(jù)中央主機(jī)的類型依據(jù)中央主機(jī)的類型第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 131

11、3/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院核心核心功能功能 2.1.3 2.1.3 圖形系統(tǒng)的基本功能圖形系統(tǒng)的基本功能輸出設(shè)備輸出設(shè)備顯示器顯示器數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸輸 出出計(jì)計(jì) 算算輸輸 入入交交 互互存存 儲(chǔ)儲(chǔ)第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1414/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 1.計(jì)算功能：計(jì)算功能：元素生成、坐標(biāo)變換、求交、剪裁計(jì)算。 2.存儲(chǔ)功能：存儲(chǔ)功能：存儲(chǔ)數(shù)據(jù):形體的集合數(shù)據(jù)、形體間相互關(guān) 系、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢索、保存圖形的編輯等信息。 3.輸入功能：輸入功能：輸入信息: 數(shù)據(jù)、

12、圖形信息、圖像信息、 命令關(guān)鍵字、操作信息等輸入。 4.輸出功能：輸出功能：輸出信息: 圖形信息、文件信息；靜態(tài) 圖形、動(dòng)態(tài)圖形。 5.交互功能：交互功能：人機(jī)交互:拾取對象、輸入?yún)?shù)；接收 命令、數(shù)據(jù)等。第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1515/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2.2.1 圖形顯示設(shè)備 2.2.2 圖形繪制設(shè)備 2.2.3 圖形輸入設(shè)備2.2 2.2 圖形系統(tǒng)的硬件設(shè)備圖形系統(tǒng)的硬件設(shè)備2.2.1 圖形顯示設(shè)備圖形顯示設(shè)備 1. 顯示器種類顯示器種類 陰極射線管、隨機(jī)掃描、存儲(chǔ)管式、光柵掃描、等離子和

13、液晶顯示器。應(yīng)用程序應(yīng)用程序顯示文件存儲(chǔ)器顯示文件存儲(chǔ)器控制器控制器CRTCRT顯示器工作原理顯示器工作原理CRT平板式平板式第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1616/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2. 彩色光柵掃描顯示器彩色光柵掃描顯示器 產(chǎn)生彩色的方法：有兩種：一是射線穿透法，二是蔭罩板法三支電子搶電子束小孔蔭罩三色熒光屏圖2-8 蔭罩式彩色顯象管原理第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1717/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 蔭罩板法應(yīng)用廣泛

14、。 屏幕的內(nèi)部涂有很多組呈三角形的熒光粉，每一組有三個(gè)熒光點(diǎn)，當(dāng)某組熒光粉被激勵(lì)時(shí)，分別發(fā)出紅、綠、藍(lán)三種基色。有三個(gè)電子槍，分別與三基色對應(yīng)。 有影孔板柵網(wǎng)，上面有很多小孔，與屏幕上的三元組一一對應(yīng)。 三束電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)聚焦成一組射線，穿過影孔板上的孔，激活屏幕上的一個(gè)三元組，出現(xiàn)一個(gè)彩色亮點(diǎn)。 熒光點(diǎn)以三角形排列，并使每支電子束，通過蔭罩時(shí)，只能激活與之對應(yīng)的彩色點(diǎn)。第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1818/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院3 液晶顯示器液晶顯示器 (1) 基本原理 液晶基本性質(zhì) 液晶是一種介于液體和固體

15、之間的特殊物質(zhì)，當(dāng)液晶受到電壓的影響時(shí)，會(huì)改變它的物理性質(zhì)而發(fā)生形變，通過它的光的折射角度就會(huì)發(fā)生變化，而產(chǎn)生色彩。 觀察方向觀察方向垂直極板垂直極板垂直網(wǎng)格線垂直網(wǎng)格線液晶層液晶層水平網(wǎng)格線水平網(wǎng)格線水平極板水平極板反射層反射層 液晶顯示器基本結(jié)構(gòu)第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 1919/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 光源先穿過第一層偏光板(縱向)，來到液晶體上； 光線透過液晶體時(shí)，產(chǎn)生光線的色澤改變； 光線再經(jīng)過第二層偏光板（橫向）； 加上電壓的變化和一些其他裝置，用于控制。 工作原理 顯示器種類 液晶顯示器：主

16、動(dòng)式和被動(dòng)式 現(xiàn)在流行的主動(dòng)式液晶顯示器。觀察方向觀察方向垂直網(wǎng)格線垂直網(wǎng)格線液晶層液晶層水平極板水平極板反射層反射層第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2020/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院4. 光柵掃描過程光柵掃描過程計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)接接 口口 控控制制器器幀緩存幀緩存固定存儲(chǔ)器固定存儲(chǔ)器光柵掃描光柵掃描CRTCRT第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2121/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 5 顯示器的技術(shù)指標(biāo)及有關(guān)名詞顯示器的技術(shù)指標(biāo)及有關(guān)名詞行

17、頻、幀頻行頻、幀頻 水平掃描頻率為行頻。垂直掃描頻率為幀頻。隔行掃描隔行掃描 隔行掃描：先掃偶數(shù)行掃描線，再掃奇數(shù)行掃描線。象素象素 屏幕被掃描線分成 n 行，每行有 m 個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)為一個(gè)象素。整個(gè)屏幕有 m n 個(gè)象素。分辨率分辨率 是指CRT單位長度上能分辨出的最大光點(diǎn)(象素)數(shù)。 分為水平分辨率和垂直分辨率。 常用屏幕上象素的數(shù)目來表示。 如 n 行，每行 m 點(diǎn)的屏幕分辨率為 m n 。 分辨率越高，象距離越小，顯示字符或圖像越清晰。第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2222/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院顯示

18、速度顯示速度 顯示字符、圖形、圖像的速度。幀緩存幀緩存 幀緩存是一塊連續(xù)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)刷新的圖形圖像信息。數(shù)字?jǐn)?shù)字/ /模擬轉(zhuǎn)換模擬轉(zhuǎn)換第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2323/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院點(diǎn)距：點(diǎn)距：LCD的點(diǎn)距是兩個(gè)液晶顆粒之間的距離，液晶面板的寬或高除以水平像素?cái)?shù)或垂直像素?cái)?shù)。刷新率：刷新率：LCD中每個(gè)像素都在一定的信號（電壓）下持續(xù)不斷的發(fā)光，直到另一個(gè)信號（電壓）來到時(shí)才會(huì)改變發(fā)光強(qiáng)度，所以其實(shí)LCD不存在刷新率的問題。 視角：視角：可視角度。當(dāng)你坐在顯示器的左右兩方各60度

19、時(shí)都能看清畫面，超過60度則無法看清，則水平可視角度就是120度。也有垂直可視角度。目前主流LCD顯示器普遍具備160度以上的水平可視角度。發(fā)展趨勢，該指標(biāo)將逐漸失去意義。 第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2424/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間過長將導(dǎo)致畫面快速變化時(shí)出現(xiàn)殘影。CRT響應(yīng)時(shí)間僅為1ms，一般忽略不計(jì)。LCD的響應(yīng)時(shí)間要遠(yuǎn)大于CRT顯示器。但目前主流LCD都在5ms以上。 亮度：亮度：亮度指畫面的明亮程度，最大亮度通常由背光源來決定。一般為170350流明（cd/m2）。桌

20、面LCD顯示器的亮度必須大于200流明才有較好的顯示畫面。 對比度：對比度：指屏幕上同一點(diǎn)最亮?xí)r（白色）與最暗時(shí)（黑色）的亮度的比值。高對比度意味著有相對較高的亮度和艷麗程度。第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2525/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院6 圖形處理器圖形處理器(俗稱顯卡俗稱顯卡) 種類：種類：CGA EGA VGA TVGA CGA EGA VGA TVGA SVGA XGA SXGA SVGA XGA SXGA 工作原理工作原理 顯卡工作原理顯卡工作原理第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形

21、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2626/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院6 圖形處理器圖形處理器(俗稱顯卡俗稱顯卡) 顯示主芯片顯示主芯片，俗稱，俗稱GPUGPU 代替CPU完成部分圖形處理功能，掃描轉(zhuǎn)換、幾何變換、裁剪、光柵操作、紋理映射等等；各圖形函數(shù)基本上都集成在這里 顯存顯存 存儲(chǔ)將要顯示的圖形信息存儲(chǔ)將要顯示的圖形信息 保存圖形運(yùn)算的中間數(shù)據(jù)；它與顯示主芯片的關(guān)系，就像計(jì)算機(jī)的內(nèi)存之于CPU一樣 RAMDAC RAMDAC 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 在視頻處理中，把二進(jìn)制的數(shù)字轉(zhuǎn)換成為和顯示器相適應(yīng)的模擬信號。第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算

22、機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2727/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2.2.2 圖形繪制設(shè)備圖形繪制設(shè)備 輸出可視化且能長期保存圖形的輸出設(shè)備。 1) 繪圖儀 筆式繪圖儀 靜電繪圖儀 2) 打印機(jī) 針式打印機(jī) 噴墨打印機(jī) 激光打印機(jī) 3) 攝像機(jī) 1. 圖形繪制設(shè)備的種類圖形繪制設(shè)備的種類第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2828/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2 繪圖機(jī)繪圖機(jī) 繪圖機(jī)按工作原理：筆式繪圖和非筆式繪圖。 筆式繪圖機(jī)：平臺(tái)式、滾筒式、平面電機(jī)式。 非筆式繪圖機(jī)：靜電式、

23、噴墨式、熱敏式。第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 2929/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2.2.3 圖形輸入設(shè)備圖形輸入設(shè)備 按物理結(jié)構(gòu)分為六類： 1) 鍵盤和鼠標(biāo) 2) 數(shù)字化儀 3) 光筆 4) 跟蹤球和控制桿 5) 觸摸板 6) 掃描儀 7)攝像設(shè)備1. 圖形繪制設(shè)備的種類圖形繪制設(shè)備的種類第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 3030/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在國際圖形標(biāo)準(zhǔn)中按照邏輯功能分為六類。 (1)定位設(shè)備：實(shí)現(xiàn)定位功能，即輸入

24、一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，包括光筆、數(shù)字化儀、鼠標(biāo)、鍵盤的數(shù)字鍵等。 (2)筆劃設(shè)備：實(shí)現(xiàn)描劃功能，輸入一系列點(diǎn)的坐標(biāo)，包括的物理設(shè)備和定位設(shè)備一致。 (3)數(shù)值設(shè)備：實(shí)現(xiàn)定值功能，包括旋鈕、數(shù)字鍵、方向鍵、編程功能鍵等。 (4)選擇設(shè)備：根據(jù)一個(gè)正整數(shù)得到某一種選擇，包括光筆、觸摸板、數(shù)字化儀、鼠標(biāo)等。 (5)拾取設(shè)備：實(shí)現(xiàn)拾取功能，即識(shí)別一個(gè)顯示的圖形元素，包括各種定位設(shè)備、編程功能鍵、字符串輸入設(shè)備。 (6)字符串設(shè)備：實(shí)現(xiàn)字符串輸入，包括鍵盤、光筆、聲音識(shí)別儀等。2. 圖形輸入的邏輯設(shè)備圖形輸入的邏輯設(shè)備第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 313

25、1/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 在圖形系統(tǒng)中，有一個(gè)特別的軟硬件子系統(tǒng)，能高效繪出透視圖中的三維圖元，也稱為圖形流水線。2.3 2.3 圖形系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖形系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2.3.1 2.3.1 對象表達(dá)處理階段對象表達(dá)處理階段 1.對象表達(dá)處理是通過軟件方式實(shí)現(xiàn)； 2.對圖形進(jìn)行參數(shù)化，建立模型，實(shí)現(xiàn)對象的表達(dá)； 3.階段處理末端需將幾何體輸入到繪制管線階段；對象表達(dá)對象表達(dá)幾何處理幾何處理像素處理像素處理第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 3232/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2.3.2 2.

26、3.2 幾何處理階段幾何處理階段 1.建立圖形處理的幾何模型，將圖形轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)； 2.對數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理；幾何模型幾何模型投影轉(zhuǎn)換投影轉(zhuǎn)換屏幕映射屏幕映射2.3.3 2.3.3 光柵階段光柵階段 1.處理對象送到像素處理器進(jìn)行光柵化處理； 2.輸出到顯示器；第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 3333/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)主語言系統(tǒng)主語言系統(tǒng)系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口基本軟件基本軟件功能軟件功能軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)圖形系統(tǒng)硬件系

27、統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)輸入設(shè)備輸入設(shè)備中央處理機(jī)中央處理機(jī)輸出設(shè)備輸出設(shè)備系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器通用設(shè)備通用設(shè)備專用設(shè)備專用設(shè)備CPUCPU內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)主語言系統(tǒng)主語言系統(tǒng)系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口基本軟件基本軟件功能軟件功能軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第二章第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)第第2 2章章- - 3535/33/33計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 1.認(rèn)真閱讀課文內(nèi)容 2.計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)由哪幾部分組成，各自實(shí)現(xiàn)什么功能？ 3.常用的圖形輸入、輸出設(shè)備有哪些？各有何特點(diǎn)？ 4.熟悉光柵掃描顯

28、示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 5.了解分辨率、幀緩存、像素、像距等常用詞語的含義。 1 圖形系統(tǒng)的組成 2 圖形系統(tǒng)的硬件設(shè)備 3 圖形的軟件系統(tǒng) LED顯顯示示器器成成像像原原理理蔭罩板法彩色光柵掃描顯示器蔭罩板法彩色光柵掃描顯示器 工作原理工作原理 1.1.鍵鍵盤盤: :最基本的輸入設(shè)備，它包括： 1）字母數(shù)字鍵盤：文本輸入、菜單選擇或圖形功能選擇。 2）數(shù)字鍵盤：完成坐標(biāo)的輸入。 3）光標(biāo)控制鍵：選擇被顯示的對象或通過定位屏幕光標(biāo)來確定坐 標(biāo)位置。 4）功能鍵：允許用戶以單一擊鍵輸入常用的操作。 2.2.鼠標(biāo)鼠標(biāo): :1968年12月9日，鼠標(biāo)誕生于美國加州斯坦福大學(xué)。控制光標(biāo)移動(dòng)用來輸入定位坐標(biāo)或選擇操作的輸入設(shè)備，它將移動(dòng)距離及方向的信息變成數(shù)字脈沖信息送給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換成光標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到定位目的。 按結(jié)構(gòu)分為機(jī)械式、半光電式、光電式、軌跡球式、網(wǎng)鼠等 按照鼠標(biāo)的接口分，可分為三種，PS/2口、USB口和無線； 除此之外一般可分為兩鍵和三鍵： 兩鍵鼠標(biāo)是微軟的標(biāo)準(zhǔn)，一般稱為MS MOUSE； 三鍵鼠標(biāo)是IBM的標(biāo)準(zhǔn)，稱為PC MOUSE。 1 1.光筆光筆: :光筆是一種檢測裝置，是“能檢測出光的筆”。它靠檢測熒光屏上的發(fā)光點(diǎn)來