《图形设备与系统》PPT课件
合集下载
《操作系统介绍》PPT课件-2024鲜版
16
04
现代操作系统特性分析
2024/3/27
17
多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
2024/3/27
27
移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
2024/3/27
4
发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
9
内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射
04
现代操作系统特性分析
2024/3/27
17
多用户多任务处理能力
多用户支持
现代操作系统允许多个用户同时 使用同一台计算机，每个用户都 有自己的工作空间和资源，互不
干扰。
多任务处理
操作系统可以同时管理多个任务， 通过时间片轮转或优先级调度算 法，实现多个任务的并发执行。
进程与线程管理
操作系统通过进程和线程的概念 来管理任务，进程是程序的执行 实例，线程是进程内的执行单元， 操作系统负责创建、调度和终止
适用于多种品牌和型号的手机和平板电脑。
2024/3/27
27
移动端Android和iOS操作系统比较
稳定的系统性能
经过苹果公司严格测试和优化，提供流畅的 系统运行体验。
与Apple生态紧密集成
与iPhone、iPad、Mac等设备无缝集成， 实现数据同步和共享。
统一的界面设计
采用统一的界面风格和操作方式，易于学习 和使用。
功能
提供计算机硬件与软件之间的接口；管 理计算机系统的资源；提供用户与计算 机之间的交互界面。
2024/3/27
4
发展历程
第一代（1940s-1950s）
真空管和穿孔卡片，无操作系统概念。
第二代（1950s-1960s）
晶体管和批处理系统，如IBM的OS/360。
第三代（1960s-1980s）
集成电路和多道程序系统，如UNIX和 Windows。
进程同步与通信
协调多个进程之间的执行顺序和 资源共享，避免竞态条件和死锁
等问题。
9
内存管理
内存空间分配
为进程分配内存空间，包括连续分配和离散 分配两种方式。
内存映射
计算机图形学第2章图形系统
2、荫罩式
根据屏幕上荧光点的排列不同，控制栅也就不 一样。普通的显示器一般用三角的排列方式，这 种显像管被称为荫罩式显像管。荫罩法常用于光 栅扫描系统，因为它能产生的彩色范围比电子束 穿透法宽广得多。
三色荧光屏
荫罩
三个电子枪
能显示16兆种颜色的显示系统叫做真彩色显示系统
3、荫栅式
普通的显象管采用的都是荫罩式显象管，显象管 的表面呈略微凸起的球面状，故称之为“球面管”。 荫罩式球面显示器几何失真大，而且三角形的荧光 点排列造成即使点很密很细也不会特别清晰，所以 近几年荫栅式显示器逐渐流行起来。
喷绘仪实物图
四、静电设备
静电设备沿纸的宽度方向一次一整行地置负电 荷于纸上，尔后，面对调色剂曝光。调色剂充以 正电，被吸引到充以负电的区域，从而产生指定 的输出。 静电绘图仪分辨率可达200dpi，其速度比笔绘 仪高，运行可靠，噪声小，但用纸特殊而价格昂 贵。
静电绘图仪结构图
五、电热式设备
电热式利用点阵打印头的热度，在热感应纸上输 出图案。
二、激光设备
在激光设备里，激光束把要打印的图形写在感光 鼓上，鼓再把这一图形转移到纸上。激光打印机 的主要构成部分有感光鼓、炭粉、打底电晕丝和 转移电晕丝。
激光打印机结构图
三、喷墨设备
喷墨法产生的输出，是沿包裹在鼓上的纸卷逐行 喷墨水来实现的。在高压下墨水形成墨雾，充电 荷的墨雾在电场控制下发生偏转，将墨雾喷印到 纸上。
热升华打印机
六、笔绘仪
笔绘仪有一支或多支笔安装在横跨纸的笔架或滑杆 上，各种彩色和不同粗细的笔用来绘制各种阴影和 线型。与前面几种点阵硬拷贝设备不同，笔绘仪属 于随机画线硬拷贝设备。 笔绘仪的绘图速度取决于绘图笔移动的速度和 加速度。这里，加速度和笔绘仪笔头的质量有关。
计算机图形学
主要内容
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
1
2
如果每支电子枪发出的电子束 的强度有256个等级，则显示 器能同时显示 256*256*256=16M种颜色，称 为真彩系统
调节各电子枪发出 的电子束中所含电 子的数目，即可控 制各色光点亮度。
从结构上看，CRT为：电子枪、偏转系统、荧光屏
17
(1)电子枪
电子枪的主要功能是产生一个沿管轴（Z轴）方向前进的细电子束 轰击荧光屏
电子束应满足下列要求：
a.具有足够的电流强度。
b.电流的大小和有无必须是可控的。
c.具有很高的速度。
d.在荧光屏上应能聚焦很小的光亮，以保证显示器有足够的分 辨率。
18
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。
43
扫描线 0 1 2 3
n
水平扫描(显示)
水平回扫(消隐) 垂直回扫(消隐)
图2-16光栅扫描示意图
44
基本概念 刷新速率：每秒60到80帧，即60Hz或80Hz。 水平回扫（horizontal retrace），行扫描 垂直回扫（verticle retrace），场扫描 逐行扫描和隔行（interlaced）扫描：隔行扫描技术主要用于较 慢的刷新速率，以避免闪烁
3
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
4
几个概念
➢行频、帧频 水平扫描频率为行频。垂直扫描频率为帧频。
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
1
2
如果每支电子枪发出的电子束 的强度有256个等级，则显示 器能同时显示 256*256*256=16M种颜色，称 为真彩系统
调节各电子枪发出 的电子束中所含电 子的数目，即可控 制各色光点亮度。
从结构上看，CRT为：电子枪、偏转系统、荧光屏
17
(1)电子枪
电子枪的主要功能是产生一个沿管轴（Z轴）方向前进的细电子束 轰击荧光屏
电子束应满足下列要求：
a.具有足够的电流强度。
b.电流的大小和有无必须是可控的。
c.具有很高的速度。
d.在荧光屏上应能聚焦很小的光亮，以保证显示器有足够的分 辨率。
18
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。
43
扫描线 0 1 2 3
n
水平扫描(显示)
水平回扫(消隐) 垂直回扫(消隐)
图2-16光栅扫描示意图
44
基本概念 刷新速率：每秒60到80帧，即60Hz或80Hz。 水平回扫（horizontal retrace），行扫描 垂直回扫（verticle retrace），场扫描 逐行扫描和隔行（interlaced）扫描：隔行扫描技术主要用于较 慢的刷新速率，以避免闪烁
3
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
4
几个概念
➢行频、帧频 水平扫描频率为行频。垂直扫描频率为帧频。
CAD基础教程PPT课件
绘图区域
04 用于显示和编辑图形的主要区
域。
命令行窗口
05 显示命令提示和输入命令的地
方。
状态栏
06 显示当前光标位置、绘图模式
、图层等信息。
掌握基本绘图命令和编辑命令
基本绘图命令
包括直线（LINE）、圆（CIRCLE）、矩形 （RECTANGLE）、多边形（POLYGON）
等命令。
选择对象
使用鼠标单击或拖动选择框来选择要编辑 的对象。
CAD基础教程PPT 课件
目录
• CAD软件简介与安装 • CAD界面认识与基本操作 • 绘制二维图形 • 编辑二维图形 • 标注尺寸和文字注释 • 图层管理与打印输出
01
CAD软件简介与安装
CAD软件定义及发展历程
定义
CAD（Computer-Aided Design， 计算机辅助设计）软件是一种利用计 算机及其图形设备帮助设计人员进行 设计工作的软件。
VS
退出CAD程序
通过点击界面右上角的关闭按钮或选择文 件菜单中的退出选项来关闭CAD程序。
熟悉CAD界面组成元素
标题栏
01 显示当前打开的CAD文件名和
程序名称。
菜单栏
02 包含文件、编辑、视图、插入
、格式、工具、窗口和帮助等 菜单选项。
工具栏
03 提供常用命令的快捷方式，如
绘图、修改、标注等。
捕捉工具
利用捕捉工具精确定位点，如端点、中点、 交点等。
正交模式
开启正交模式，确保绘制的直线与水平或垂 直方向保持一致。
极轴追踪
使用极轴追踪功能，沿特定角度方向绘制直 线。
对象捕捉追踪
结合对象捕捉与追踪功能，实现精确绘图与 编辑。
《CAD基础教程》PPT课件
发展历程
CAD技术起源于20世纪50年代后期， 经历了从二维绘图到三维建模、从单 机应用到网络协同、从单一功能到集 成化的发展历程。
CAD软件应用领域及价值
应用领域
CAD软件广泛应用于机械、建筑、电子、航空航天、汽车等制造业领域，以及城市规划、室内设计、景观设计等 设计领域。
价值
CAD软件能够提高设计效率、降低设计成本、优化设计方案，同时方便进行修改和保存，促进设计成果的交流和 共享。
模型编辑与修改
熟悉对三维模型进行移动、 旋转、缩放等编辑操作， 以及布尔运算等高级编辑 技巧。
材质贴图与灯光设置技巧
材质属性与类型
了解材质的基本属性（如颜色、 透明度、反射等）以及各种常见 材质类型（如金属、塑料、玻璃
等）。
贴图技术与应用
学习使用贴图技术为三维模型添加 表面细节和纹理，如颜色贴图、法 线贴图等。
《CAD基础教程》PPT课件
目 录
• CAD软件概述 • CAD基本操作与界面介绍 • 图形绘制与编辑技巧 • 尺寸标注与文字注释规范 • 三维建模与渲染技术探讨 • 图纸输出与打印设置指南 • CAD在行业应用案例分析
01
CAD软件概述
CAD软件定义与发展历程
定义
CAD（Computer-Aided Design， 计算机辅助设计）软件是一种利用计 算机及其图形设备帮助设计人员进行 设计工作的软件。
使用SELECT命令选择图形对象，可通过窗口选择、交叉选 择等方式选择对象；使用ERASE命令删除选定的图形对象。
移动与旋转
使用MOVE命令移动图形对象，指定基点和平移向量；使 用ROTATE命令旋转图形对象，指定基点和旋转角度。
缩放与拉伸
使用SCALE命令缩放图形对象，指定基点和缩放因子；使 用STRETCH命令拉伸图形对象，选择拉伸边界并指定拉伸 点。
CAD技术起源于20世纪50年代后期， 经历了从二维绘图到三维建模、从单 机应用到网络协同、从单一功能到集 成化的发展历程。
CAD软件应用领域及价值
应用领域
CAD软件广泛应用于机械、建筑、电子、航空航天、汽车等制造业领域，以及城市规划、室内设计、景观设计等 设计领域。
价值
CAD软件能够提高设计效率、降低设计成本、优化设计方案，同时方便进行修改和保存，促进设计成果的交流和 共享。
模型编辑与修改
熟悉对三维模型进行移动、 旋转、缩放等编辑操作， 以及布尔运算等高级编辑 技巧。
材质贴图与灯光设置技巧
材质属性与类型
了解材质的基本属性（如颜色、 透明度、反射等）以及各种常见 材质类型（如金属、塑料、玻璃
等）。
贴图技术与应用
学习使用贴图技术为三维模型添加 表面细节和纹理，如颜色贴图、法 线贴图等。
《CAD基础教程》PPT课件
目 录
• CAD软件概述 • CAD基本操作与界面介绍 • 图形绘制与编辑技巧 • 尺寸标注与文字注释规范 • 三维建模与渲染技术探讨 • 图纸输出与打印设置指南 • CAD在行业应用案例分析
01
CAD软件概述
CAD软件定义与发展历程
定义
CAD（Computer-Aided Design， 计算机辅助设计）软件是一种利用计 算机及其图形设备帮助设计人员进行 设计工作的软件。
使用SELECT命令选择图形对象，可通过窗口选择、交叉选 择等方式选择对象；使用ERASE命令删除选定的图形对象。
移动与旋转
使用MOVE命令移动图形对象，指定基点和平移向量；使 用ROTATE命令旋转图形对象，指定基点和旋转角度。
缩放与拉伸
使用SCALE命令缩放图形对象，指定基点和缩放因子；使 用STRETCH命令拉伸图形对象，选择拉伸边界并指定拉伸 点。
2024版《完整的visio教程》ppt课件
打开Visio，选择“文件”>“新建”>“报表”。
报表生成方法
在“报表向导”中选择数据源和报表 类型。
预览并保存报表，可导出为Excel、 PDF等格式。
根据向导提示完成字段映射和报表布 局设置。
自定义报表创建：通过Visio的形状和 连接线手动创建报表，适用于复杂或 特殊需求的报表设计。
05
团队协作与版本控制
技巧与注意事项
使用图层管理设备类型、 使用自动连接功能、设置 设备参数模板、调整设备 间距和对齐方式等。
04
数据可视化与报表生成
数据可视化基本概念及工具介绍
数据可视化定义
01
将数据通过图形化手段进行展示，提高数据理解和分析效率。
常见数据可视化工具
02
Excel、Tableau、Power BI、Visio等。
《完整的visio教程》 ppt课件
目录
• Visio基础入门 • 绘制流程图与组织结构图 • 绘制网络拓扑图与设备布局图 • 数据可视化与报表生成 • 团队协作与版本控制 • 高级功能应用与技巧分享
01
Visio基础入门
Visio软件简介
Visio是微软公司出品的一款流 程图、组织结构图、UML图等 矢量图形绘制软件。
读。
组织结构图绘制方法
确定组织结构类型
根据实际需求，确定要绘制的组织结构的类型，如公司组织 结构、部门组织结构等。
绘制组织结构框架
使用Visio中的“组织结构图”模板，选择合适的图形和符 号，搭建组织结构的框架。
添加职位和人员信息
在组织结构图中添加各个职位和人员的信息，包括姓名、职 位、联系方式等。
Visio基本操作
新建、打开和保存Visio文档。 添加、删除和编辑形状。
报表生成方法
在“报表向导”中选择数据源和报表 类型。
预览并保存报表，可导出为Excel、 PDF等格式。
根据向导提示完成字段映射和报表布 局设置。
自定义报表创建：通过Visio的形状和 连接线手动创建报表，适用于复杂或 特殊需求的报表设计。
05
团队协作与版本控制
技巧与注意事项
使用图层管理设备类型、 使用自动连接功能、设置 设备参数模板、调整设备 间距和对齐方式等。
04
数据可视化与报表生成
数据可视化基本概念及工具介绍
数据可视化定义
01
将数据通过图形化手段进行展示，提高数据理解和分析效率。
常见数据可视化工具
02
Excel、Tableau、Power BI、Visio等。
《完整的visio教程》 ppt课件
目录
• Visio基础入门 • 绘制流程图与组织结构图 • 绘制网络拓扑图与设备布局图 • 数据可视化与报表生成 • 团队协作与版本控制 • 高级功能应用与技巧分享
01
Visio基础入门
Visio软件简介
Visio是微软公司出品的一款流 程图、组织结构图、UML图等 矢量图形绘制软件。
读。
组织结构图绘制方法
确定组织结构类型
根据实际需求，确定要绘制的组织结构的类型，如公司组织 结构、部门组织结构等。
绘制组织结构框架
使用Visio中的“组织结构图”模板，选择合适的图形和符 号，搭建组织结构的框架。
添加职位和人员信息
在组织结构图中添加各个职位和人员的信息，包括姓名、职 位、联系方式等。
Visio基本操作
新建、打开和保存Visio文档。 添加、删除和编辑形状。
图形显示设备与图形系统
评价方法：客观评价与主观评价相结合
客观评价：通过 具体的测试指标 和标准对图形显 示设备的性能进 行评估，如分辨 率、色彩还原度、
对比度等。
主观评价：通过 观察者对图形显 示设备的视觉感 受和体验进行评 估，如清晰度、 亮度、舒适度等。
结合方式：将客 观评价和主观评 价相结合，综合 考虑设备的性能 和观察者的感受， 以得出更全面的
有机发光二极管（OLED）显示技术：OLED显示设备具有自发光的特性，具有更好的色彩表现力 和更高的对比度，但成本较高，目前主要应用于高端产品。
虚拟现实（VR）技术：VR技术通过头戴式设备、手柄等交互设备，为用户提供沉浸式的虚拟现 实体验，广泛应用于游戏、教育、医疗等领域。
增强现实（AR）技术：AR技术通过将虚拟信息与现实世界相结合，为用户提供更加丰富、更加 直观的交互体验，广泛应用于游戏、教育、医疗等领域。
图形显示设备与图形系 统
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 图 形 系 统 概 述 05 图 形 显 示 设 备 的 性 能 指 标
与评价方法
07 图 形 显 示 设 备 与 图 形 系 统 的 未来发展趋势
02 图 形 显 示 设 备 概 述 04 图 形 显 示 设 备 与 图 形 系 统 的
虚拟现实：图形系统在虚拟现实领域发挥着重要作用，通过生成逼真的 三维虚拟环境，提供沉浸式的体验。
游戏开发：图形系统是游戏开发的核心组件，支持实时渲染和物理模拟， 为游戏开发者提供强大的工具。
科学可视化：图形系统可用于数据可视化，将复杂的数据以直观的图形 形式呈现，帮助科学家更好地理解和分析数据。
计算机图形学_PPT完整版
图形软件主要类型
3. 专用图形软件包 针对某一种设备或应用，设计/配置专用的图形 生成语言或函数集，例如： 场景描述：Open Inventor 建立虚拟世界的三维模型：VRML 生成三维Web显示：Java3D 创建Java applet中的二维场景：Java 2D 生成各种光照模型下的场景：Renderman Interface（Pixar）……
图元的绘制、显示过程
顶点
法向量、颜色、纹理…
像素
图元操作、像素操作 光栅化（扫描转换）
像素信息 帧缓存 显示器
调用底层函数，如 setPixel (x,y)；将当 前像素颜色设定值存 入帧缓存的整数坐标 位置（x,y）处。
图元描述与操作
几何图元由一组顶点（Vertex）描述 这一组顶点可以是一个或是多个。每个顶点信息二维或 三维，使用 2~4 个坐标。顶点信息由位置坐标、颜色 值、法向量、纹理坐标等组成。 图元操作： 几何变换、光照、反走样、消隐、像素操作等，然后准 备进行光栅化处理。 扫描转换或光栅化（Rasterization ） 将对象的数学描述、颜色信息转换成像素信息（像素段 写入帧缓存），送到屏幕显示。
应用程序
图形应用程序
图形语言连接 外部应用 数据库 内部应用 数据库 API GKS/GKS 3D PHIGS OpenGL
图形编程软件包，如OpenGL、 VRML、Java2D、Java3D……
GKSM
图形设备驱动程序，如显卡驱动、 打印机/绘图仪驱动…… 支持图形处理的操作系统,如 Macintosh、Windows、Unix、 Linux 、各种嵌入式OS…… 图形输
计算机图形软件的标准化意义
可移植性 通用、与设备无关 推动、促进计算机图形学的推广、应用 资源信息共享
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 沟槽式影孔板 代表：LG的Flatron显像管
2020/11/19
计算机图形学
16
2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
– 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
2020/11/19
电子枪、影孔板中的一个 小孔和荧光点呈一直线；
每个小孔与一个像素（即 三个荧光点）对应
2020/11/19
计算机图形学
10
荧光屏
像素(Pixel:Picture Cell)：构成屏幕（图像） 的最小元素
分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直方向 单位长度上能识别的最大像素个数，单位 通常为dpi（dots per inch)。在假定屏幕尺寸 一定的情况下，也可用整个屏幕所能容纳 的像素个数描述，如640*480，800*600， 1024*768，1280*1024等等
• 原理：通常用于光栅扫描显示器中，颜色 范围广，每个像素有三个荧光点（红、绿、 蓝三基色）。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
外层玻璃
荧光涂层
2020/11/19
计算机图形学
15
– 影孔板的类型
• 点状影孔板 代表：大多数球面与柱面显像管
• 荫栅式影孔板 代表：Sony的Trinitron与Mitsubishi 的Diamondtron显像管
2020/11/19
计算机图形学
7
聚焦系统
保证电子束在轰击屏幕 时，汇聚成很细的点。
加速电极
加正的高压电（几万伏），使电子束高速运动。
2020/11/19
计算机图形学
8
偏转系统
• 控制电子束，静电场或磁场，产生偏转。 • 电子束要到达屏幕的边缘时，偏转角度就会增大。到达屏幕最边缘的偏
转角度被称为最大偏转角 • 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 • CRT显示器屏幕越大整个显象管就越长
低速电子束
电子束
较低速电子束 较高速电子束
高速电子束
2020/11/19
计算机图形学
13
彩色阴极射线管-射线穿透法
• 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 • 图形质量比较差
2020/11/19
计算机图形学
14
2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
– 影孔板法
2020/11/19
计算机图形学
9
荧光屏
荧光物质：当它被电子轰击时发出亮光 持续发光时间：电子束离开某点后，该点的 亮度值衰减到初始值1/10所需的时间 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数
某种CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率 =1秒/荧光物质的持续发光时间 例如：一种荧光物质持续光时间40毫秒，刷新 频率为1000/40=25帧/秒，发光时间短，适 用于动态图形显示。发光时间长，适用于静态 图形显示
• 常用的柱面显象管有日本索尼公司的特丽 珑管（Trinitron）和三菱公司的钻石珑管 （Diamondtron）
2020/11/19
计算机图形学
19
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
2020/11/19
计算机图形学
11
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
2020/11/19
计算机图形学
12
2.1.2 彩色阴极射线管-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
荧光涂层 产生颜色
2020/11/19
计算机图形学
20
工作原理
应用程序发出绘图命令，→解析成显示处理器可 接受命令格式，存放在刷新存储器中。刷新存储器中所 有的绘图命令组成一个显示文件，由显示处理器负责解 释执行(刷新)， →驱动电子枪在屏幕上绘图。
计算机图形学
2
2.1 图形显示器
2.1.1 阴极射线管 2.1.2 彩色阴极射线管
射线穿透法 影孔板法
2.1.3 随机扫描显示系统 2.1.4 光栅扫描系统
2020/11/19
计算机图形学
3阴极射线管ຫໍສະໝຸດ CRT)阴极射线管(CRT- Cathode Ray Tube) –组成：包括电子枪、加速结构、聚焦 系统、偏转系统、荧光屏
第二章 图形设备与系统
2.1 图形显示设备 2.2 图形系统及其标准
2020/11/19
计算机图形学
1
2.1 图形设备
• 图形显示设备 – 图形输出包括图形的显示和图形的绘制，图形显示指的是在屏幕上 输出图形
– 图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬拷贝，打印机和绘图仪是 两种最常用的硬拷贝设备
2020/11/19
2020/11/19
计算机图形学
5
– 要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地发射电子束 – 刷新频率
• 刷新一次是指电子束从上到下扫描一次的 过程
• 刷新频率高到一定值后，图象才能稳定显 示
2020/11/19
计算机图形学
6
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。
计算机图形学
17
调节各电子枪 发生的电子束中 所含电子的数目， 即可控制各色光 点亮度。
显示器能同时显示的颜色个数
如果每支电子枪发出的电子束的强
度有256个等级，则显示器能同时显
示256*256*256=16M种颜色，称为
2020/11/19
真彩系统计算机图形学
18
– 球面显示器与柱面显示器
• 普通的显象管采用的都是点状影孔板显象 管，显象管的表面呈略微凸起的球面状， 故称之为“球面管”。而柱面显象管采用 荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略 微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的， 呈圆柱状，故称之为“柱面管”
2020/11/19
计算机图形学
4
阴极射线管
(CRT)
– 工作原理
• 高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦系 统、加速系统和磁偏转系统就会到达荧光 屏的特定位置。由于荧光物质在高速电子 的轰击下会发生电子跃迁，即电子吸收到 能量从低能态变为高能态。由于高能态很 不稳定，在很短的时间内荧光物质的电子 会从高能态重新回到低能态，这时将发出 荧光，屏幕上的那一点就会亮了
2020/11/19
计算机图形学
16
2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
– 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
2020/11/19
电子枪、影孔板中的一个 小孔和荧光点呈一直线；
每个小孔与一个像素（即 三个荧光点）对应
2020/11/19
计算机图形学
10
荧光屏
像素(Pixel:Picture Cell)：构成屏幕（图像） 的最小元素
分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直方向 单位长度上能识别的最大像素个数，单位 通常为dpi（dots per inch)。在假定屏幕尺寸 一定的情况下，也可用整个屏幕所能容纳 的像素个数描述，如640*480，800*600， 1024*768，1280*1024等等
• 原理：通常用于光栅扫描显示器中，颜色 范围广，每个像素有三个荧光点（红、绿、 蓝三基色）。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
外层玻璃
荧光涂层
2020/11/19
计算机图形学
15
– 影孔板的类型
• 点状影孔板 代表：大多数球面与柱面显像管
• 荫栅式影孔板 代表：Sony的Trinitron与Mitsubishi 的Diamondtron显像管
2020/11/19
计算机图形学
7
聚焦系统
保证电子束在轰击屏幕 时，汇聚成很细的点。
加速电极
加正的高压电（几万伏），使电子束高速运动。
2020/11/19
计算机图形学
8
偏转系统
• 控制电子束，静电场或磁场，产生偏转。 • 电子束要到达屏幕的边缘时，偏转角度就会增大。到达屏幕最边缘的偏
转角度被称为最大偏转角 • 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 • CRT显示器屏幕越大整个显象管就越长
低速电子束
电子束
较低速电子束 较高速电子束
高速电子束
2020/11/19
计算机图形学
13
彩色阴极射线管-射线穿透法
• 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 • 图形质量比较差
2020/11/19
计算机图形学
14
2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
– 影孔板法
2020/11/19
计算机图形学
9
荧光屏
荧光物质：当它被电子轰击时发出亮光 持续发光时间：电子束离开某点后，该点的 亮度值衰减到初始值1/10所需的时间 刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数
某种CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率 =1秒/荧光物质的持续发光时间 例如：一种荧光物质持续光时间40毫秒，刷新 频率为1000/40=25帧/秒，发光时间短，适 用于动态图形显示。发光时间长，适用于静态 图形显示
• 常用的柱面显象管有日本索尼公司的特丽 珑管（Trinitron）和三菱公司的钻石珑管 （Diamondtron）
2020/11/19
计算机图形学
19
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
2020/11/19
计算机图形学
11
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
2020/11/19
计算机图形学
12
2.1.2 彩色阴极射线管-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
荧光涂层 产生颜色
2020/11/19
计算机图形学
20
工作原理
应用程序发出绘图命令，→解析成显示处理器可 接受命令格式，存放在刷新存储器中。刷新存储器中所 有的绘图命令组成一个显示文件，由显示处理器负责解 释执行(刷新)， →驱动电子枪在屏幕上绘图。
计算机图形学
2
2.1 图形显示器
2.1.1 阴极射线管 2.1.2 彩色阴极射线管
射线穿透法 影孔板法
2.1.3 随机扫描显示系统 2.1.4 光栅扫描系统
2020/11/19
计算机图形学
3阴极射线管ຫໍສະໝຸດ CRT)阴极射线管(CRT- Cathode Ray Tube) –组成：包括电子枪、加速结构、聚焦 系统、偏转系统、荧光屏
第二章 图形设备与系统
2.1 图形显示设备 2.2 图形系统及其标准
2020/11/19
计算机图形学
1
2.1 图形设备
• 图形显示设备 – 图形输出包括图形的显示和图形的绘制，图形显示指的是在屏幕上 输出图形
– 图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬拷贝，打印机和绘图仪是 两种最常用的硬拷贝设备
2020/11/19
2020/11/19
计算机图形学
5
– 要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地发射电子束 – 刷新频率
• 刷新一次是指电子束从上到下扫描一次的 过程
• 刷新频率高到一定值后，图象才能稳定显 示
2020/11/19
计算机图形学
6
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。
计算机图形学
17
调节各电子枪 发生的电子束中 所含电子的数目， 即可控制各色光 点亮度。
显示器能同时显示的颜色个数
如果每支电子枪发出的电子束的强
度有256个等级，则显示器能同时显
示256*256*256=16M种颜色，称为
2020/11/19
真彩系统计算机图形学
18
– 球面显示器与柱面显示器
• 普通的显象管采用的都是点状影孔板显象 管，显象管的表面呈略微凸起的球面状， 故称之为“球面管”。而柱面显象管采用 荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略 微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的， 呈圆柱状，故称之为“柱面管”
2020/11/19
计算机图形学
4
阴极射线管
(CRT)
– 工作原理
• 高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦系 统、加速系统和磁偏转系统就会到达荧光 屏的特定位置。由于荧光物质在高速电子 的轰击下会发生电子跃迁，即电子吸收到 能量从低能态变为高能态。由于高能态很 不稳定，在很短的时间内荧光物质的电子 会从高能态重新回到低能态，这时将发出 荧光，屏幕上的那一点就会亮了