计算机图形系统的硬件组成

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1、计算机图形系统的硬件组成摘要：计算机图形系统的硬件包括主机（图形显示处理器）、图形输入设备和图形输出设备。本文从显示处理器、图形输入设备和图形输出设备三个大方面探讨计算机图形系统的硬件组成，重点阐释了各种输出设备的工作原理。Abstract：Thehardwareofcomputergraphicssystemconsistofthegraphicdisplayprocessor,graphinputdeviceandgraphoutputdevice・Thispaperexplorescomputergraphicssystems

2、hardwarefromthisthreeaspects,mainlyexplainstheworkingprincipleofvariousoutputdevices-关键词：显示处理器；图形输入设备；图形输出设备；工作原理；显示器Keywords:displayprocessor,graphinputdevice,graphoutputdevice,theworkingprinciple,monitor.中图分类法TP391.41文件标识码A一、引言作为图形系统，应具备以下基本功能：计算功能：包括形体设计、分析方法的程序库和有关

3、描述形体的图形数据库。在图形程序库中应有坐标的几何变换、曲线和曲面的生成、图形的交点和接点的计算以及检验等功能。存储功能：指在计算机内、外存上存放图形数据，尤其是存放图形数据之间的相互关系，并且可以根据需要实现信息的检索、增加、删除和修改等功能。交互功能：通过硬件设备进行人机之间的通信。用户可以通过显示屏幕观察图形结果，用光笔或鼠标、键盘对不满意的图形进行修改，还可以跟踪检查出错的地方，对图形中的错误进行提示与跟踪。输入功能：对以将图形的形状尺寸、位置、属性等参数通过输入设备输入到计算机中。输出功能：将图形结果进行显示、打印和保存，

4、由于输出结果在精度、形式以及时间上有一定要求，可以根据不同的输出设备来满足。与一般计算机系统一样，计算机图形系统也是由硬件和软件两部分组成。计算机图形系统的硬件包括主机（图形显示处理器）、图形输入设备和图形输出设备，软件主要有图形应用软件、图形支撐软件等。A、计算机图形显示处理器1、显示处理器简介一个光栅显示系统离不开图形显示处理器（俗称显卡），显卡是图形系统结构的重要元件，是连接计算机和显示终端的纽带。早期的图形处理器只包含简单的视频控制器和帧缓冲区，它们实际上只起了一个图形的存储和传递作用，一切操作都必须有CPU来控制。这对于文

5、本和i些简单的图形来说是足够的，但是当要处理复杂场景特别是一些真实感的三维场景时，单靠这种系统是无法完成任务的。所以以后发展的显卡都有图形处理的功能，即：它不单单存储图形，而且能完成大部分图形函数，专业的图形卡已经具有很强的3D处理能力，大大减轻了CPU的负担，提高了显示质量和显示速度。2、显示处理器的组成显示主芯片：显卡的核心，俗称GPU,它的主要任务是对系统输入的视频信息进行构建和渲染(Rending)。显示缓存：用来存储将要显示的图形信息以及保存图形运算的中间数据；显存的大小和速度直接影响着主芯片性能的发挥。数字模拟转换器(R

6、AMDAC)：它的作用就是把二进制的数字转换成为和显示器相适应的模拟信号。模拟信号■■机制号一主控信输出<~>RAMDAC11■显存3、显示处理器的工作原理在计算机运行时，CPU和显示主芯片不断的把数据写入显存屮，显存屮的数据与显示器屏幕上的像素一一对应，数据的格式由当前使用的显示模式决定。显存川存储的是数字数据，而CRT显示器是在模拟状态下工作，RAMDAC把显存中的数字信号转换成RGB模拟信号,输出到显示器，使显示器屏幕显示出画面，显存中的数据不断被改动，显示器屏幕上的内容随之刷新。B、图形输入设备图形输入设备从逻辑上分为六类，

7、即定位(Locator).描绘(Stroke)、数值输入(Valuator)＞选择(Choice)、拾取(Pick)即字符输入(String)，也可称为六种逻辑设备。所谓逻辑设备，是指按逻辑功能定义的设备，并非具体的物理设备。一种逻辑设备对应于一种或一种以上的逻辑设备功能。1、常用的输入设备键盘和鼠标属于图形输入设备。光笔是一种可以直接在屏幕上绘图的设备，但目前使用已经不多了。2、数字化仪和图形输入板式常见的定位设备，其中全电子式坐标数字化仪由于精度高、使用方便得到普遍应用。这种设备利用电磁感应原理：在台板的X方向上有许多水平方向的

8、平行印刷线，Y方向上是垂直方向的平行印刷线。游标中装有一个线圈，当线圈中通有电流信号时十字交叉丝的中心便产生一个电磁场。当游标在台板上运动时，台板下的印刷线就会产生感应电流。印刷板周围的多路开关等线路可以检测出最大信号的位置，即十字交