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Graphics Lab.PKU 计算机图形学 第二章 图形系统综述 2.1 视频显示设备 2.1.1 刷新式CRT 2.1.2 光栅扫描显示器 2.1.3 随机扫描显示器 2.1.4 彩色CRT监视器 2.1.5 平板显示器 2.1.7 三维观察设备 2.1.8 立体感和虚拟现实 电子枪由电灯丝、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 光栅扫描显示器 特点：光栅扫描(raster-scan) 基本概念: 扫描行 帧(frame),帧缓存,颜色缓存 缓存深度(位平面数) 位图、像素图 水平回扫期 垂直回扫期 隔行扫描 2.1.2 光栅扫描显示器 绘图过程 2.1.3 随机扫描显示器 2.1.4 彩色CRT监视器 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 2.1.4 彩色CRT监视器 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。 2.1.4 彩色CRT监视器 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 2.1.4 彩色CRT监视器 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 2.1.4 彩色CRT监视器 2.1.5 平板显示器 2.1.7 立体感和虚拟现实系统 第二章 图形系统综述 2.2 光栅扫描系统 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（走样） 2.2.1 视频控制器 2.2.1 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 2.2.2 光栅扫描显示处理器 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 第二章 图形系统综述 2.3 图形工作站和观察系统 第二章 图形系统综述 2.4 输入设备 第二章 图形系统综述 2.5 硬拷贝设备 要想长期保存图形,可以将图形输出到硬拷贝设备 例:绘图仪,打印机 第二章 图形系统综述 2.6 图形网络 多用户环境和计算机网络是目前许多图形应用的普遍特点。处理器、打印机、绘图仪和数据文件等许多资源都分布在网络中并为多个用户所共享。 组成: 图形服务器 客户 第二章 图形系统综述 第二章 图形系统综述 2.8 图形软件 完整的图形系统包括： 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 扩展集(比如，OpenGL) 基本功能：图元生成、属性设置（颜色，….） 几何、建模、观察变换、输入函数等。 专用类：不关心图形操作过程（比如，CAD系统） 2.8 图形软件 通用图形软件包是用笛卡尔坐标进行设计的。如果一个图形的坐标值是在某个其它参照系中指定的,那么它们可以在输入图形软件之前,转换为笛卡尔坐标。 专用图形软件包允许采用对该应用合适的其它坐标系。 通常,用几个不同的笛卡尔坐标系用来构造和显示场景，它们是： 建模坐标系(局部坐标系) 世界坐标系 设备坐标系或屏幕坐标系 2.8 图形软件__坐标表示 2.8 图形软件__图形功能 2.8 图形软件__任务 2.1 视频显示设备 2.2 光栅扫描系统 2.3 图形工作站和观察系统 2.4 输入设备 2.5 硬拷贝设备 2.6 图形网络 2.7 因特网上的图形 2.8 图形软件 2.1 视频显示设备 2.2