【正文】 一幅（彩色）圖片中，由于各部分的顏色細(xì)節(jié)不同因而導(dǎo)致各部分的灰度等級(jí)不同，這種現(xiàn)象我們稱之為 “ 多級(jí)灰度 ” 。 熒光粉的質(zhì)量直接影響到 CRT成像效果。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 1. CRT單色顯示原理 電子槍 燈絲加熱陰極，陰極表面向外發(fā)射自由電子，控制柵控制自由電子是否向熒光屏發(fā)出 電子流在到達(dá)屏幕的途中，被加速、聚焦成很窄的電子束 由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生電子束的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（或磁場(chǎng)），使電子束左右、上下偏轉(zhuǎn) 在指定時(shí)刻在屏幕指定位置上產(chǎn)生亮點(diǎn) 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 余輝時(shí)間 ： 電子束離開(kāi)光點(diǎn)后光點(diǎn)保持的時(shí)間。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的組成 計(jì)算機(jī)圖形顯示器 計(jì)算機(jī)圖形輸入設(shè)備 計(jì)算機(jī)圖形輸出設(shè)備 圖形核心系統(tǒng)（ GKS） 簡(jiǎn)介 通用圖形軟件簡(jiǎn)介 計(jì)算機(jī) 圖形顯示器 顯示器是圖形系統(tǒng)中必備的輸出設(shè)備，目前，陰極射線管（ CRTCathode Ray Tube） 顯示器已經(jīng)漸漸退出競(jìng)爭(zhēng)，但是其工作原理仍然值得討論。 例如 ， 美國(guó)第三大汽車公司 （ CHRYSLER汽車公司） 就擁有龐大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 、 實(shí)體造型 、 結(jié)構(gòu)分析 、 運(yùn)動(dòng)模擬 、 工程和科學(xué)計(jì)算 、 項(xiàng)目管理 、 生產(chǎn)過(guò)程控制等 。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) (3).中 、 小型計(jì)算機(jī) 一般在特定的部門(mén) 、 單位和應(yīng)用領(lǐng)域中采用此類環(huán)境。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 目前 ， 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的 硬件平臺(tái) 有如下幾種 : (1).微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱微機(jī)） 隨著微型計(jì)算機(jī)性能進(jìn)一步提高，用微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)三維形體的設(shè)計(jì)及顯示能力在不斷提高 。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) (2) 聯(lián)機(jī)繪圖系統(tǒng) 將輸入圖形數(shù)據(jù)在主機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理 計(jì)算機(jī)將圖形處理信息直接送給繪圖機(jī)輸出圖形 不需要中間介質(zhì)（磁盤(pán)或磁帶）傳遞繪圖信息，處理時(shí)間縮短了。 存儲(chǔ)容量包括三部分：內(nèi)存儲(chǔ)容量 、 顯存 、 外部存儲(chǔ)容量和顯示緩沖區(qū)容量 。 在顯示屏幕上顯示設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)前的狀態(tài)以及經(jīng)過(guò)圖形編輯后的結(jié)果 。 （ 3） 曲線 、 曲面生成和圖形相互關(guān)系的檢測(cè)庫(kù) 。計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) Computer Graphics 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 第二章 目錄 第二章 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的組成 計(jì)算機(jī)圖形顯示器 計(jì)算機(jī)圖形輸入設(shè)備 計(jì)算機(jī)圖形輸出設(shè)備 圖形核心系統(tǒng)（ GKS）簡(jiǎn)介 通用圖形軟件簡(jiǎn)介 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的組成 一 . 圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 由 硬件 和 軟件 兩部分組成。 在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器中 ， 應(yīng)能存放各種形體的幾何數(shù)據(jù)及形體之間相互關(guān)系 ， 可實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢索以及保存對(duì)圖形的刪除 、 增加 、 修改等信息 。 同時(shí)還能通過(guò)繪圖儀 、 打印機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)硬拷貝輸出 ， 以便長(zhǎng)期保存 。 3. 處理精度 處理精度主要是指圖形采集輸入質(zhì)量和顯示輸出質(zhì)量：這里主要指圖形分辨率、圖形色彩的顯示等。但由于繪圖機(jī)是機(jī)械速度，這樣造成了計(jì)算機(jī)對(duì)繪圖機(jī)等待，降低了計(jì)算機(jī)工作效率。 (2).工作站 實(shí)際上是一類超級(jí)微型計(jì)算機(jī) ， 該系統(tǒng)主要用于工程設(shè)計(jì) ， 為研究 、 開(kāi)發(fā)提供一整套軟硬件工作環(huán)境支持。 它是大型信息系統(tǒng)建立的重要環(huán)境 ， 這種環(huán)境中信息和數(shù)據(jù)的處理量是很大的 ， 要求機(jī)器有 極高的處理速度和 極大的存儲(chǔ)容量 。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) (5).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將上述四類計(jì)算機(jī)平臺(tái) ， 或者其中某一類通過(guò)某種互聯(lián)技術(shù)彼此連接 ， 按照某種通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 、 數(shù)據(jù)共享 、 數(shù)據(jù)處理的多機(jī)工作環(huán)境 。此外，還有液晶顯示器和等離子板顯示器等。 屏幕刷新 ： 熒光亮度隨著時(shí)間按指數(shù)衰減，整個(gè)畫(huà)面 必須在每一秒鐘內(nèi)重復(fù)顯示許多次，人們 才能看到一個(gè)穩(wěn)定而不閃爍的圖形，因此 必須重復(fù)地使熒光質(zhì)發(fā)光，即驅(qū)使電子束 迅速回到同一點(diǎn)。 1. CRT單色顯示原理 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 舉例說(shuō)明余輝時(shí)間、畫(huà)面切換和刷新頻率三者之間的區(qū)別和聯(lián)系 電視 （刷新率低，與其電路相關(guān)） 由于影片播放時(shí)畫(huà)面經(jīng)常切換，一般采用短余輝的熒光粉 若采用長(zhǎng)余輝的熒光粉，則會(huì)使上一幀圖像余輝保留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)拖尾和花屏（馬賽克）現(xiàn)象 電腦 （刷新率高） 由于電腦畫(huà)面一般較為穩(wěn)定，同一幀畫(huà)面停留時(shí)間較長(zhǎng)，所以采用與電視相比較長(zhǎng)余輝的熒光粉 如果一幀電腦畫(huà)面停留時(shí)間很長(zhǎng)，那么需要保證一定的刷新頻率才能使該畫(huà)面不閃爍不變暗 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 什么是灰度？ 灰度就是亮度，簡(jiǎn)單說(shuō)就是色彩的深淺程度，在黑白兩色中，灰度體現(xiàn)于黑與白的中間狀態(tài)，也就是灰色。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) (1).穿透式彩色 CRT 采用了多層不同的熒光粉。 技術(shù)指標(biāo) ： ?分辨率的高低：現(xiàn)在一般 在 1024 1024以上 ?顯示圖形的顏色的種數(shù) ：現(xiàn)在一般為真彩色 32位 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 要顯示的圖形由計(jì)算機(jī)處理成為顯示器的顯示指令（或稱顯示文件） 圖形控制器取出緩沖存儲(chǔ)器或固定存儲(chǔ)器中的顯示指令，依次執(zhí)行 由管頭控制電路使電子束以按所要的亮度偏轉(zhuǎn)到指定位置，從而得到圖形 利用電子束在熒光屏上掃描的軌跡畫(huà)圖 顯示指令中的亮度、位移量等數(shù)字信息經(jīng)過(guò)線產(chǎn)生器的處理轉(zhuǎn)換為控制電子束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和明暗的物理量，也就是電流和電壓 固定存儲(chǔ)器中則存放各種常用字符、數(shù)字等的顯示指令 顯示指令經(jīng)接口電路送到顯示器的緩沖存儲(chǔ)器 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 為了獲得穩(wěn)定的畫(huà)面，必須不斷地重復(fù)掃描顯示文件（即刷新），速度通常為每秒重復(fù)掃描 25～ 50次，即每秒 25～ 50幀左右 優(yōu)點(diǎn)： ?能實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)字－視頻轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示，易于修改，交互性好 ?掃描速度快，線條質(zhì)量高，圖形清晰，圖線光滑。 缺點(diǎn)： ?顯示畫(huà)面速度慢，不適宜動(dòng)態(tài)修改，交互性差。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) （ 1）光柵掃描式顯示系統(tǒng)組成 把計(jì)算機(jī)送來(lái)的圖形（如畫(huà)線、畫(huà)多邊形、畫(huà)填充區(qū)域或?qū)懽址龋┗井?huà)圖命令掃描轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的點(diǎn)陣，即位圖 （ bitmap) 點(diǎn)陣的每一點(diǎn)與屏幕像素一一對(duì)應(yīng)，點(diǎn)陣中每個(gè)元素就是 像素值 ，通常用 1～ 12位二進(jìn)制數(shù)值來(lái)表示灰度或色彩。 主機(jī)每次只能向一個(gè)頁(yè)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，這個(gè)頁(yè)就稱作活動(dòng)頁(yè)（Active Page）。 彩色表的目的是為了不使顯示存儲(chǔ)器容量增大，而能顯示更多的顏色，例如：顯示器要控制三種原色，即 R(紅）、 G(綠 )、 B(藍(lán) )，為了使三種原色按不同的比例合成各種顏色，每種顏色要有不同的灰度，如果每個(gè)像素各個(gè)原色要 16種灰度，于是每個(gè)原色要占 4位，則每個(gè)像素要 12位，于是顯示存儲(chǔ)器容量就要很大，彩色表可解決此問(wèn)題。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) （ 2）光柵掃描顯示器的工作原理 圖形生成器根據(jù)主機(jī)發(fā)送來(lái)的畫(huà)圖命令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)點(diǎn)陣 點(diǎn)陣存入到顯示存儲(chǔ)器中 顯示存儲(chǔ)器中生成所顯示畫(huà)面位圖 CRT控制器產(chǎn)生水平和垂直同步信號(hào)送到監(jiān)視器，使 CRT電子束不斷地自上而下、自左向右進(jìn)行掃描，形成光柵； 同時(shí)根據(jù)電子束在屏幕上的行列位置，不斷地讀出顯示存儲(chǔ)器中對(duì)應(yīng)位置像素值。 按照 1， 3， 5， 7…… 的順序掃描完奇數(shù)行，整個(gè)屏幕掃描完畢。 畫(huà)圖速度指的是圖像生成器把基本畫(huà)圖命令轉(zhuǎn)換成顯示存儲(chǔ)器位圖的速度。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 在圖形模式下，把字符也看成圖形，用點(diǎn)陣（位圖）來(lái)表示，直接存放在顯示存儲(chǔ)器中。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 屏幕、字符格式、字符尺寸與分辨率關(guān)系 字符尺寸 :是指這個(gè)固定字符區(qū)的大小，它是由行和列兩個(gè)方向上像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)決定的 9 14 每行 9個(gè)像素點(diǎn) 每列 14個(gè)像素點(diǎn) 字符格式 :是指顯示屏幕上字符顯示的分辨率，它是用每行可顯示的字符數(shù)乘每列可顯示的字符數(shù)來(lái)表示的 80 25 每行可顯示80個(gè)字符 每列可顯示25個(gè)字符 ,即有 25行 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 常見(jiàn)顯示標(biāo)準(zhǔn) MDA(Monachronme Display Adapter) 單色顯示標(biāo)準(zhǔn) “ 文本 ” 模式 “ 類型 ” ， “ 字符格式 ” 如 80 25，“ 字符尺寸 ” 為 9 14， “ 屏幕分辨率 ” 為 720 350，彩色數(shù)目只有黑白兩種； CGA（ Color Graphics Adapter） 彩色圖形標(biāo)準(zhǔn) 包括四種 “ 文本 ” 模式 “ 類型 ” 和三種 “ 圖形 ” 模式 “ 類型 ” ，最高 “ 屏幕分辨率 ” 為 640 200， “ 色彩數(shù)目 ” 最多為 16色；