(计算机图形学第二章2.ppt

第二章 图形设备与系统 2.1 图形显示器 电子枪 电灯丝，阴极和控制栅组成。 阴极：由灯丝加热发出电子束， 控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点的亮度。 聚焦系统 通过电场和磁场控制 电子束，“变细”，保证 亮点足够小，提高分辩率 加速电极 加正的高压电（几万伏）， 使电子束高速运动。 偏转系统 控制电子束，静电场或磁场，产生偏转，最大偏转角是衡量系统性能的最重要的指标，显示器长短与此有关。 2.1.2 彩色阴极射线管 产生彩色的常用方法：射线穿透法、影孔板法 射线穿透法 原理：两层荧光涂层，红色光和绿色光两种发光物质，电子束轰击穿透荧光层的深浅，决定所产生的颜色 应用：主要用于画线显示器 优点：成本低 缺点：只能产生有限几种颜色 2.1.2 彩色阴极射线管 影孔板法 原理：影孔板被安装在荧光屏的内表面，用于精确定位像素的位置 2.1.2 彩色阴极射线管 影孔板的类型 点状影孔板 代表：大多数球面与柱面显像管 栅格式影孔板 代表：Sony的Trinitron与Mitsubishi的Diamondtron显像管 沟槽式影孔板 代表：LG的Flatron显像管 2.1.2 彩色阴极射线管 点状影孔板工作原理 红、绿、兰三基色 三色荧光点（很小并充分靠近--〉像素） 三支电子枪 2.1.2 彩色阴极射线管 显示器能同时显示的颜色个数 *纯平显示器* 走向平面的显像管 球面显象管： 表面：球面的一部分 时间：~90年代初 柱面显象管： 表面：柱面的一部分，垂直方向上平直，水平方向上有弯曲 时间：90年代中期 代表：Sony公司的Trinitron，Mitsubishi公司的Diamondtron 平面直角显象管 表面：球面的一部分，类似于平面 时间：90年代中后期 现在市场上的主流显象管 纯平显象管 表面：纯平面 时间：90年代后期 代表：Sony公司的FD Trinitron，Mitsubishi公司的Diamondtron，Samsung公司的DanyFlat，LG公司的Flatron 今后的主流显象管 *LCD显示器* 采用空气等离子体技术， 空气等离子体可想象成一个个微型霓虹灯，红绿蓝三种不同颜色的像素。 显示屏薄，挂在墙上。 发光聚合物技术，坚不可摧；柔韧性好，可以卷起来；显示画面具有无与伦比的清晰度。真正的平面直角。 2.1.3 随机扫描的显示系统 特点：电子束可随意移动，只扫描荧屏上要显示的部分。 逻辑部件：刷新存储器(Refreshing Buffer),显示处理器（DPU:Display Processing Uuit）和CRT 2.1.4 光栅扫描的显示系统 光栅扫描显示系统 特点：光栅扫描 扫描线 帧 水平回扫期 垂直回扫期 2.1.4 光栅扫描的显示系统 绘图过程 2.1.4 光栅扫描的显示系统 逻辑部件：帧缓冲存储器（Frame Buffer)，视频控制（Video Controller)，显示处理器（Display Processor），CRT 帧缓冲存储器简称帧缓冲器，俗称显存 作用：存储屏幕上像素的颜色值 彩显： 若每个单元有24位（每种基色占8位）即显示系统可同时产生224种颜色（24位真彩色） 分辨率M*N、颜色个数K与显存大小V的关系 3个位面分辩率是1024×1024的显示器，需要3×1024×1024（ 3145728）位的存储器。若存储器位长固定，则屏幕分辩率与同 时可用的颜色种数成反比关系。1兆字节的帧缓存，若设分辩率 为640×480，则帧缓存每个单元可有24位，可能同时显示224种 颜色，若设分辩率为1024×768，则每个单元分得的位数仅略多 于8，只能工作于256色显示模式下。 彩显： 显存问题 高分辨率和真彩要求有大的显存； 曾经是个问题！ 解决方法：采用查色表(Lookup Table）或称彩色表(Color Table) 查色表工作原理 查色表（look up Table）或称（color table） 是一维线性表，其每一项的内容对应一种颜色，它的长度由帧缓存单元的位数决定，例如：每单元有8位，则查色表的长度为28＝256 目的：在帧缓存单元的位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力： 存放方式 颜色信息在帧缓存中两种存放方式：一是颜色值直接存储在帧缓存中。二是把颜色码放在一个独立的表中，帧缓存存放的是颜色表中各项的索引值，颜色范围扩充了。 单色系统：查色表固化 彩显：可修改、创建查色表。 隔行扫描工作原理 一帧完整