第1次课-计算机绘图概论幻灯片.pptVIP

发展过程 Chapter 1 32 Development 五十年代 MIT 旋风一号，计算机驱动CRT+照相机，SAGE(交互式图形技术诞生) 六十年代 随机扫描显示器，图形学之父 六十年代至七十年代初 存储管显示器，应用的软件包 光栅扫描显示器，新型的图形输入设备，图形语言标准 八十年代至九十年代初 图形工作站(Apollo,Sun,Hp) 时间 特 征 九十年代至今 微机，交叉学科（多媒体等） 六十年代至七十年代初 第一章 计算机图形学绪论 Chapter 1 33 1.2 计算机图形系统 1、一般工作过程 2、基本组成 Chapter 1 34 一般工作过程 一般工作过程 计算机图形系统是一个由软、硬相互结合的有机整体。系统在工作时，由主机执行应用程序，通过图形输入设备、数据库或交互装置读取数据，按一定数据结构组织起来，不断调用事先存储好的图形显示子程序，将处理后得到的数据送往显示处理器，从图形显示器或其它输出设备输出图形。 Chapter 1 35 一般工作过程示意图 数据结构 应用程序 图形子程序包 交互装置 主机 显示处理器 输出通道 一般工作过程 系统硬件 显示处理器：重复解释、执行D.F. 刷新处理器：存放显示文件 交互装置：人机交互工具 硬拷贝装置：实现图形永久性输出的装置 本地计算机: 生成显示文件 { 图形互换 主机:语言的解释或编译，数据库管理等 第一章 37 基本组成 系统硬件示意图 第一章 38 基本组成 交互装置 显示器 显示处理器 本地计算机 主机 刷新存储器 硬拷贝装置 系统软件 应用程序: 需要执行的指令序列 应用数据结构/模型:全面描述对象的特点 图形系统: 完成实际功能,是与硬件的接口 第一章 39 基本组成 { 第一章 40 基本组成 系统软件示意图 数据结构/模型 应用程序 图形系统 输入数据 提取数据 子程序调用 描述物体的机和特征 计算机图形学概述 第一章 41 1.3 图形输入输出设备 一、显示器 二、输入设备 三、输出设备 第一章 42 显 示 器 刷新式CRT(Cathode Ray Tube)（阴极射线管）工作原理 电子发射：电子加速，使其具有足够的能量，打落荧光屏上 聚焦系统：形成窄电子束 电场 光点小(细) 复杂 磁场 光点大(粗) 简单 偏转系统： 电场 电压(V)与偏转距离(D)成正比 使电子引向屏幕上特定的位量 磁场 电流(I)与偏转距离(D)成正比 亮度：电子量、速度、荧光粉，分别控制灰度、色彩、余辉时间、视觉残留等 彩色： 层次模式：多层荧光粉，每层的颜色不同　细(分辨率高) 平面组合模式：彩色TV技术，无须控制速度　粗(分辨率低) { { { CRT工作原理图 第一章 43 显 示 器 灯丝 控制栅 阴极 加速系统 聚焦系统 偏转系统 荧光粉涂层 第一章 44 显 示 器 评价标准（指标） 分辨率 单位距离中可以显示的光点数　如每英寸１００线 光点直径 在屏幕上形成光点的大小，与分辨率成反比， 如０.０１英寸 重复性 从不同的初始位量转向同一位量时，光点的偏离值 线形度 要求施加在偏转板上的电压与光点在屏幕上移动的 距离成线形关系。目前可达１％ 速度 指显示速度，与电子发射机制有关 第一章 45 显 示 器 存储管显示器 存储表面上形成正电荷。 荧光屏图象：只有正电荷的地方，电子才能通过，打在荧光屏上。 清屏：把存储表面全变为正电荷，再变成负电荷；但由 于清屏会出现一亮的情况， 图象变化时有间断，动 态性不好。 特点(相对CRT)(1)不须刷新(无刷新存储器),价格低 (2)可形成复杂图形(无须刷新，不会出 现闪烁现象) 缺点：?? ?? (1)对比度差(由于荧光粉亮点范围扩大) (2)不能局部删除图形 显 示 器 等离子屏幕显示器 由一个细小氖泡矩阵组成，由于氖泡有两种状态：开启(点燃)、关闭(熄灭)，且状态可保持。分为 1）前层：垂直导线 2）中层：细小氖泡 3）后层：水平导线 第一章 48 水平网格线 （Y向地址） 玻璃极板单元 垂直网格线 （X向地址） 观察方向 第一章 49 显 示 器 等离子显示器的优缺点 特点???(1)有记忆功能? ???? (2)可动态修改图形 缺点???(1)光点大(因气体的泄露),故分辨 率只能达到中等水平(每英寸40点左右) (2)气体辉光和熄灭的过渡时间太长， 约20us,限制图形的生成速度 液晶显示器（LCD） 液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)是由六层薄板组成的平板式