計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 第二章 圖形設(shè)備與系統(tǒng)-文庫(kù)吧
2025-02-03 07:12 本頁(yè)面
【正文】 2023/3/4 R G GBBd=R GBG面顯示器面顯示器柱面和球面顯示器點(diǎn)距定義示意圖 2023/3/4 隨機(jī)掃描的顯示系統(tǒng) 特點(diǎn)：電子束可隨意移動(dòng) ， 只掃描熒屏上要顯示的部分 。 邏輯部件：刷新存儲(chǔ)器 (Refreshing Buffer),顯示處理器 （ DPU:Display Processing Uuit） 和 CRT 2023/3/4 ? 應(yīng)用程序發(fā)出繪圖命令， → 解析成顯示處理器可 接受命令格式，存放在刷新存儲(chǔ)器中。刷新存儲(chǔ)器中所 有的繪圖命令組成一個(gè)顯示文件，由顯示處理器負(fù)責(zé)解 釋執(zhí)行 (刷新 )， → 驅(qū)動(dòng)電子槍在屏幕上繪圖。 修改圖形，實(shí)際是修改顯示文件中的某些繪圖命令 。 工作原理 2023/3/4 光柵掃描的顯示系統(tǒng) ?光柵掃描顯示系統(tǒng) ?特點(diǎn)：光柵掃描 ?掃描線 ?幀 ?水平回掃期 ?垂直回掃期 2023/3/4 幾個(gè)概念 ?行頻、幀頻 水平掃描頻率為行頻。垂直掃描頻率為幀頻。 ?逐行掃描、隔行掃描 隔行掃描方式是先掃奇數(shù)行掃描線，再掃偶數(shù)行掃描線。 2023/3/4 幾個(gè)概念 ?象素 整個(gè)屏幕被掃描線分成 n 行，每行有 m 個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)為一個(gè)象素。整個(gè)屏幕有 m n 個(gè)象素。 ?分辨率 是指 CRT在水平或垂直方向的單位長(zhǎng)度上能分辨出的最大光點(diǎn)（象素）數(shù)，分為水平分辨率和垂直分辨率。通常用屏幕上象素的數(shù)目來(lái)表示。比如上述的 n 行，每行 m 點(diǎn)的屏幕分辨率為 m n 。 分辨率越高，相鄰象素點(diǎn)之間的距離越小，顯示的字符或圖像也就越清晰。分辨率受顯示器生產(chǎn)工藝、掃描頻率以及顯示存儲(chǔ)器容量的限制。 2023/3/4 幾個(gè)概念 ?點(diǎn)距 相鄰象素點(diǎn)之間的距離，與分辨率指標(biāo)相關(guān)。 ?顯示速度 指顯示字符、圖形特別是動(dòng)態(tài)圖像的速度，與顯示器的分辨率及掃描頻率有關(guān)?？捎米畲髱挘ㄋ较笏?cái)?shù) 垂直象素?cái)?shù) 最大幀頻）來(lái)表示。 2023/3/4 幾個(gè)概念 ?色彩與亮度等級(jí) 亮度等級(jí)又稱灰度，主要指單色顯示器的亮度變化。色彩包括可選擇顯示器顏色的數(shù)目以及一幀畫(huà)面可同時(shí)顯示的顏色數(shù)，與熒光屏的質(zhì)量有關(guān)，并受顯示存儲(chǔ)器 VRAM容量的影響。 ?圖像刷新 由于 CRT內(nèi)側(cè)的熒光粉在接受電子束的轟擊時(shí)，只能維持短暫的發(fā)光，根據(jù)人眼視覺(jué)暫留的特性，需要不斷進(jìn)行刷新才能有穩(wěn)定的視覺(jué)效果，因此刷新是指以每秒 30幀以上的頻率反復(fù)掃描不斷地顯示每一幀圖像。圖像的刷新頻率等于幀掃描的頻率（幀頻），用每秒刷新的幀數(shù)表示。目前刷新頻率標(biāo)準(zhǔn)為每秒 50~120幀。 2023/3/4 幾個(gè)概念 ?幀緩沖存儲(chǔ)器（顯示存儲(chǔ)器） 存儲(chǔ)用于刷新的圖像信息的存儲(chǔ)器。幀緩沖存儲(chǔ)器的大小通常用 X方向（行）和 Y方向（列）可尋址的地址數(shù)的乘積來(lái)表示，稱為幀緩沖存儲(chǔ)器的分辨率。 2023/3/4 顯示器的分辨率 ?電子束按固定的掃描順序進(jìn)行掃描 N條掃描線，每條 掃描線有 M個(gè)像素， M * N顯示器的分辨率。 2023/3/4 ?邏輯部件： 幀緩沖存儲(chǔ)器 （ Frame Buffer)，視頻控制器 （ Video Controller)， 顯示處理器 （ Display Processor）， CRT ?幀緩沖存儲(chǔ)器 ?作用：存儲(chǔ)屏幕上像素的顏色值 ?簡(jiǎn)稱幀緩沖器，俗稱 顯存 2023/3/4 ? 幀緩存中單元數(shù)目與顯示器上像素的數(shù)目相同，單元與像素一一對(duì)應(yīng)，各單元的數(shù)值決定了其對(duì)應(yīng)像素的顏色。 ? 顯示顏色的種類與幀緩存中每個(gè)單元的位數(shù)有關(guān)（圖示幀緩沖器的每個(gè)單元只有一位）。 2023/3/4 黑白光柵掃描顯示器 ? 黑白光柵顯示器的邏輯框圖如上：其中幀緩存是一塊連續(xù)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器。對(duì)于黑白單灰度顯示器每一象素需要一位存儲(chǔ)器，對(duì)一個(gè) 1024 1024象素組成的黑白單灰度顯示器所需要的最小緩存為 220，并在一個(gè)位面上。一個(gè)位面的緩存只能存儲(chǔ)黑白圖形，幀緩存是數(shù)字設(shè)備，光柵顯示器是模擬設(shè)備，因而還需要數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)。 2023/3/4 彩色光柵掃描顯示器 ? 在光柵圖形顯示器中需要足夠的位面和幀緩存結(jié)合起來(lái)才能反映圖形的顏色和灰度等級(jí)。如下圖是一個(gè)具有 N位面灰度等級(jí)的幀緩存。顯示器上每個(gè)象素的亮度是由 N位面中對(duì)應(yīng)的每個(gè)象素位置的內(nèi)容控制的。該存儲(chǔ)器的中的二進(jìn)制的數(shù)被翻譯成灰度等級(jí)，范圍是 0到 2N1之間。 2023/3/4 彩色光柵掃描顯示器 ?下圖是彩色光柵顯示器的邏輯圖，對(duì)于紅、綠、藍(lán)三原色有三個(gè)位面的幀緩存和三個(gè)電子槍。 2023/3/4 彩色光柵掃描顯示器 ? 每個(gè)顏色的電子槍可以通過(guò)增加幀緩存位面來(lái)提高顏色種類的灰度等級(jí)。如上圖，每種原色電子槍有 8個(gè)位位面的幀緩存和 8位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，每種原色可有 256中灰度，三種原色的組合將是 (28)3=224。 2023/3/4 彩色光柵掃描顯示器 ? 若每個(gè)單元有 24位 （ 每種基色占 8位 ）即顯示系統(tǒng)可同時(shí)產(chǎn)生 224種顏色 （ 24位真彩色 ） 。 ?分辨率 M*N、 顏色個(gè)數(shù) K與顯存大小V的關(guān)系 ? ?KNMV 2log???2023/3/4 彩色光柵掃描顯示器 ? 3個(gè)位面分辯率是 1024 1024的顯示器，需要3 1024 1024（ 3145728）位的存儲(chǔ)器。若存儲(chǔ)器位長(zhǎng)固定，則屏幕分辯率與同時(shí)可用的顏色種數(shù)成反比關(guān)系。 1兆字節(jié)的幀緩存，若設(shè)分辯率為 640 480，則幀緩存每個(gè)單元可有24位，可能同時(shí)顯示 224種顏色，若設(shè)分辯率
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