第二章,随机内容.ppt

Graphics Lab.PKU 计算机图形学 2.1 图形显示器 2.1.2 阴极射线管 2.1.3 彩色阴极射线管 射线穿透法 影孔板法 2.1.4 随机扫描显示系统 2.1.5 光栅扫描系统 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：只等产生有限几种颜色 2.1.2 彩色阴极射线管（续） 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 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（续） 点状影孔板工作原理 红、绿、兰三基色 三色荧光点（很小并充分靠近对应一个像素） 三支电子枪 显示器能同时显示的颜色个数 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 绘图过程 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）或称彩色表（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： 隔行扫描工作原理 一帧完整的画面分成两场。 一场1／60秒，（场频60HZ），（帧频30HZ）画面更新频率仍为60HZ，降低了闪烁效应，每一场1／60秒内，帧缓存中数据量比逐行扫描少一半。降低了视频控制器存取帧缓存的速度及传输带宽的要求。 简单的光栅扫描图形显示系统的结构 较为典型的光栅扫描图形显示系统的结构 视频控制器 作用：建立帧缓存与屏幕像素之间的一一对应，负责刷新 逻辑结构 工作原理——刷新周期开始，光栅扫描发生器置X地址寄存器为0，置Y地址寄存器为N-1，首先取出对应像素（0，N-1）的帧缓存单元的数值, 放入像素值寄存器，用来控制像素的颜色，然后X的地址寄存器的地址加一，如此重复，直到该扫描线上的最后一个像素。 双缓冲机制（Double Buffer) 显示处理器 作用：代替CPU完成部分图形处理功能，扫描转换、几何变换、裁剪、光栅操作、纹理映射等等 具有专用显示处理器的光栅显示系统的结构 光栅显示系统的特点 优点： 成本低 易于绘制填充图形 色彩丰富 刷新频率一定，与图形的复杂程度无关 易于修改图形 缺点： 需要扫描转换 会产生混淆 2.2 图形系统及其标准 图形系统:硬件，图形 I/O 设备，系统软件，图 形软件。 图形软件：通用编程软件包，专用应用软件包。 通用类：提供一个可用于高级程序语言的图形功能扩