維圖形的光柵顯ppt課件(已修改)
2025-05-15 04:27 本頁面
【正文】 1/46 第 4章 二維圖形的光柵顯示 計算機顯示系統(tǒng) 掃描轉(zhuǎn)換 2/46 顯示系統(tǒng)是由顯示器（ Monitor）和顯示控制適配器（ Adapter,又稱顯示卡或圖形卡）兩部分組成。顯示器的作用是將電信號轉(zhuǎn)換為可以直接觀察到的字符、圖形或圖像，是 CAD中最為重要的人機交互設(shè)備。 CRT工作原理 以前采用陰極射線管 CRT（ Cathode Ray Tube）技術(shù) 。但液晶顯示 LCD(Liquid Crystal Display)等技術(shù)設(shè)計的液晶顯示器已獲得應(yīng)用。 計算機顯示系統(tǒng) 3/46 1. 單色 CRT 它利用電場產(chǎn)生高速的聚焦電子束，偏轉(zhuǎn)到屏幕表面的不同部位，以產(chǎn)生可見的圖形。 主要組成部分：電子槍、聚焦系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏。 CRT顯示器簡易結(jié)構(gòu)圖 4/46 當電子束離開熒光點后，其亮度值隨時間按指數(shù)規(guī)律衰減。余輝時間就是指光亮度衰減到初始 1/10所需的時間。余輝時間非常短暫，一般在 ~1ms之間。 計算機 CRT 圖形顯示卡 電子束產(chǎn)生的光點直徑通常為 ~。 分辨率：一個 CRT在水平或垂直方向上能夠識別出的最大光 點數(shù)稱為分辨率，如 640 480,1024 768等。有時， 也把分辨率理解成所能識別的光點的最小距離。 x ? y x y 屏幕 5/46 2. 彩色 CRT RGB顏色模型： R G B (0,0,0) black (1,0,1) magenta blue (0,0,1) (1,1,1) white (1,1,0) yellow (0,1,0) green cyan (0,0,1) (1,0,0) red gray axis RGB顏色空間 顏色的加法過程： 從黑色開始，通過增加適當?shù)念伾至恐诞a(chǎn)生所需要的顏色。這種過程與顯示器的工作原理極其相似。 顏色坐標（ r,g,b),它既能表示顏色又能表示亮度。 6/46 CRT屏幕內(nèi)部涂有很多組呈三角形的熒光粉，每一組有三個熒光點，當某組熒光粉被激勵時，分別發(fā)出紅、綠、藍三個基色。 蔭罩式彩色 CRT顯色原理示意圖 7/46 CRT的 刷新頻率是指每秒重畫圖像的次數(shù)。為了得到穩(wěn)定的畫面，通常刷新頻率應(yīng)為 30~50幀 /秒。 8/46 圖形顯示器的工作原理 根據(jù)電子束的掃描方式，顯示器分為隨機掃描式顯示器和光柵掃描式顯示器。 隨機掃描方式指屏幕上的圖形是按矢量線段一筆一筆畫出的，其順序完全按用戶的繪圖指令來決定。 對于光柵掃描方式，電子束按照從左到右，從上到下按固定節(jié)拍掃描，遇到圖形時，相應(yīng)的柵格發(fā)光，由此顯示圖形或字符。 9/46 基本工作過程：要顯示的圖形由計算機加工成顯示器的顯示指令 —— 顯示文件，存儲在顯示器的緩沖存儲器中。 CPU System Memory Display Processor Monitor System Bus I/O Devices ? 隨機掃描所繪制的圖形只能是單線條圖形。 ? 繪制速度與圖形的復雜程度有關(guān)。 1. 隨機掃描顯示器 簡單隨機掃描系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 10/46 2. 光柵掃描顯示器 光柵掃描顯示器的工作原理是： 首先，屏幕網(wǎng)格化。 x ? y x y 屏幕 m n個像素 其次，圖形光柵化。它用幀緩存（ frame buffer）存儲每個像素點的光亮度值。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 最后，光柵化的像素值由偏轉(zhuǎn)及顏色系統(tǒng)，在 CRT屏幕顯示。 11/46 特點： ? 幀緩存中存放的不是顯示指令，而是對應(yīng)每個像素的亮度或色彩信息。 ? 可用于顯示真實感的圖形。 ? 光柵顯示與原始圖形的復雜程度無關(guān)。 ? 屏幕上的每個像素都對應(yīng)幀緩沖存儲器的若干位。 ? 各種掃描轉(zhuǎn)換算法已固化在硬件中。
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