CG第2章电子教案课件.ppt

华中科技大学计算机学院 陆枫 99-7 1999年7月 第2章 图形设备 计算机图形系统包含哪些外部设备？ 图形输入设备：概念、特点 图形显示设备：概念、结构原理、工作方式、特点 图形绘制设备：概念、特点 2.1 图形输入设备 2.1.2 鼠标器(mouse) 鼠标按测量位移可分为： 用鼠标底部的转轮或滚轮来记录移动的总量和方向。 采用光学感应器来检测鼠标运动。 2.1.3 光笔(light pen) 光笔是一种检测装置，它靠检测荧光屏上的发光点来选择屏幕的位置坐标。 2.1.4 触摸屏(touch screen) 这种装置以手指触摸的方式选择屏幕位置。 1. 电子触摸屏 将一个两层导电和高透明度的物质做的薄膜涂层涂在玻璃或塑料表面上，再装到屏幕上，或直接涂到屏幕上。 两个透明涂层之间约有0.0025mm的距离，当手指触到屏幕时，在接触点产生一个电接触，使该点处的电阻发生变化。通过测得电阻的改变量就能确定触摸的位置。 1. 电子触摸屏 2. 光学触摸屏 利用红外线和光电转换原理制成。 与屏幕尺寸相仿的框架的水平和垂直边框上各安装均匀密布的红外线发送器和接收器。 使用时把框架安装在屏幕四周，用手指在屏幕上点一下，在指点处障碍物挡住了一条垂直红外线和一条水平红外线，相应的两个红外线接收器发出电信号，根据发出信号的接收器所在位置可知障碍物所在点坐标，将坐标值送入计算机进行处理。 2. 光学触摸屏 3. 声学触摸屏 由发射器、反射器和触摸屏等组成，其中发射器和反射器一起工作。 声源发射器沿玻璃板的水平和垂直方向交替地发射高频声波脉冲，当用手指触摸屏幕时，有一部分声波被反射回声源处，通过计算声波脉冲从发射到反射回声源发射器的时间间隔，来确定手指的位置。 3. 声学触摸屏 2.1.5 操纵杆(joystick) 2.1.7 数据手套(data glove) 数据手套是一种戴在手上的传感器，它能给出用户所有手指关节的角度变化，来自手套的输入，可用来给虚拟场景中的对象定位或操纵该场景。 2.1.8 数字化仪(digitizer) 数字化仪用来在所作的画或对象上扫描，并输入一组坐标位置，相互以直线段连接，以逼近曲线或表面形状。 2.1.10 图象扫描仪 (scanner) 图象扫描仪可直接把图纸、图表、照片、广告画等输入到计算机中，在将它们传过一个光学扫描机构时，灰度或彩色等级被记录下来，并按图象方式进行存储。 电荷耦合器件(CCD)扫描仪的工作原理 用光源照射被扫描的材料，投射光线经过一组光学镜头射到CCD器件上，再经模/数转换器，图像数据暂存器等，最终输入到计算机或图形/文字输出设备中。 2.1.12 视频输入系统 视频信号采集板（卡）、视频信号输入卡、视频信号处理装置 视霸卡（video blunster） * * * 图形输入设备实例I、实例II 2.2.1 阴极射线管(CRT) CRT（Cathode Ray Tube）是一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。 从外形上看，CRT为：管颈部分、锥体部分、屏幕部分 从结构上看，CRT为：电子枪、偏转系统、荧光屏 2. 彩色阴极射线管 三基色原则: 红(Red, R), 绿(Green, G), 蓝(Blue, B) ⑴荫罩式彩色显象管 主要结构：三色荧光屏、三支电子枪、荫罩板 三色荧光屏 2.2.2 CRT图形显示器 1. 随机扫描的图形显示器 也称向量（vector）显示器、笔划（Stroke writing）显示器。 随机扫描（random-scan）的图形显示器中电子束的定位和偏转具有随机性，即电子束的扫描轨迹随显示内容而变化，只在需要的地方扫描，而不必全屏扫描。 随机扫描显示器的基本工作过程图 2. 直视存储管图形显示器 直视存储管DVST（direct-view storage tube）从表面上看直视存储管的特性极象一个有长余辉的荧光屏，一条线一旦画在屏幕上，在一小时之内都将是可见的。 存储管显示器特点： 无需刷新 很复杂的图形都可以在极高的分辨率下无闪烁地显示、 成本较低 不能显示彩色 不能局部修改 擦除和重画过程对复杂图形来讲，可能要几秒钟 3. 光栅扫描的图形显示器 在光栅扫描系统中，电子束横向扫描屏幕，一次一行，从顶到底顺次进行。当电子束横向沿每一行移动时，电子束的强度不断变化来建立亮点的图案。 隔行扫描技术 每一帧分为两个场显示，每个场只包含一半画面。两个场是交错的，一个场包含所有的奇数扫描行，另一个场包含所有的偶数扫描行，两个场以1/6