《图形设备》PPT课件

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1、计算机图形学第2章图形设备第2章图形设备2.1图形输入设备键盘（keyboard）鼠标（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。Z鼠标光笔(lightpen)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。触摸屏(touchscreen)这种装置以手指触摸的方式选择屏幕位置。触摸板(touchpanel)红外线式触摸屏电阻式触摸屏电容式触摸屏声波触摸屏操纵杆(joystick)跟踪球（trackball）和空间球（spacegall）跟踪球用作两维定

2、位设备。空间球提供6个自由度。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。数据手套(dataglove)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。三维数字化仪图象扫描仪(scaner)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。声频输入系统也称为声音输入系统，在某些图形工作站中，

3、采用话音识别器作为输入设备，以接收操作者的命令。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（videoblunster）图形显示器CRT液晶等离子随机扫描显示器存储管式显示器光栅扫描式显示器2.2图形显示设备逐行扫描隔行扫描3层玻璃板许多氖气灯泡；平板阵列；不需刷新6层薄板（平板式显示器）第3层为液晶层（长晶线）晶体一旦极化，将保持，通过晶体管开关改变1.阴极射线管（CRT,CathodeRayTube）p24CRT是一种真空器件,利用电磁场产生高速的聚焦电子束，通过偏转系统控制，最终轰击荧光屏的不同部位，

4、产生可见的图形。组成：电子枪聚焦系统加速电极偏转系统荧光屏(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。(2)偏转系统电子束偏转有电偏转和磁偏转两种方法磁偏转磁偏转系统是利用磁场使电子束产生偏转，扫描荧光屏产生字符或图形。造成枕形失真可以导出，当偏转线圈的匝数一定时，偏转电流I与偏转角的正弦成正比。校正的措施有二：一是将产生偏转磁场的锯齿形电流

5、预先产生一些失真:二是将偏转磁场做成不均匀性，造成“桶形失真”（3）荧光屏亮点的产生——荧光屏的内表面涂有荧光物质，可以吸收电子的动能并转化为光能，产生亮点。屏幕刷新——荧光物质受电子束一次轰击后发光，亮度会迅速衰减；为了获得稳定的图形，就需要不断重复绘制图形，即不断刷新屏幕。余辉特性——电子束轰击荧光粉时，荧光粉的分子受激而发光，当电子束的轰击停止后，荧光粉的光亮并非立即消失，而是按指数规律衰减的这种特性。余辉时间——电子束离开某点后，该点的亮度值衰减到初始值1%所需的时间。2.彩色阴极射线管CRT管可以利用能够发射不同颜色的荧光粉的

6、组合来产生彩色图形。红、绿、蓝（RGB）任何颜色可以用这三种荧光粉相混而成（每个小点直径<0.1mm）[另一个颜色模型CMY(青、洋红、黄)]常用CRT是荫罩式CRT主要结构：三色荧光屏、三支电子枪、荫罩板原理：荫罩板(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外层玻璃荧光涂层荫罩板三色荧光屏荫罩板三色荧光点（很小并充分靠近--〉像素）三支电子枪电子枪、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

7、色，称为真彩系统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。显示的颜色个数2.3.2CRT图形显示器1.随机扫描的图形显示器2.直视存储管图形显示器3.光栅扫描的图形显示器1.随机扫描显示器：(1)电子束可随意移动，只扫描荧屏上要显示的部分。(2)随机扫描系统是为画线应用设计的,不能显示逼真的场景2.直视存储管式显示器直视存储管DVST通过紧贴在屏幕荧光屏后的电荷分布来存储图形信息。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

8、几秒钟3.光栅扫描的显示系统在光栅扫描系统中，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。概念:扫描线帧水平回扫期垂直回扫期特点：数据表