圖形系統(tǒng)概述ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 12:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 掃描式 （ RasterScan） 隨機(jī)掃描的顯示系統(tǒng) ? 特點(diǎn) ? 數(shù)據(jù)表示 ：矢量表示，只有端點(diǎn)信息，無(wú)線段中間點(diǎn) ? 掃描方式 ：電子束像一支快速移動(dòng)的畫(huà)筆，可隨意移動(dòng)，只掃描熒屏上要顯示的部分，與 示波器 工作原理類(lèi)似 ? 顯示圖形 ：幾何屬性（ geometric attribute）為主，線架圖 ? 優(yōu)點(diǎn) ：掃描速度快，分辨率高，線條質(zhì)量好，易修改，交互性好，動(dòng)態(tài)性能好 ? 缺點(diǎn) ：價(jià)格貴，只能顯示線畫(huà)圖形，應(yīng)用于軍事、 CAD領(lǐng)域 光柵掃描的顯示系統(tǒng) ? 特點(diǎn)： ? 數(shù)據(jù)表示 ：像素矩陣 ? 掃描方式 ：從上到下，從左到右，與 電視 工作原理類(lèi)似 ? 顯示圖形 ：幾何屬性 +視覺(jué)屬性（ Visual attribute），真實(shí)感圖形 隔行掃描（ Interlaced scan） 工作原理 ? 場(chǎng)頻 = 幀頻 * 2 ? 一幀 1／ 30秒，一場(chǎng) 1／ 60秒 ? 幀頻 30HZ ， 場(chǎng)頻 60HZ ?一幀完整的畫(huà)面分成 兩場(chǎng) ，即奇數(shù)場(chǎng)與偶數(shù)場(chǎng) ? 優(yōu)點(diǎn) ： ? 降低了閃爍效應(yīng)； ? 只需逐行的一半時(shí)間即可顯示一屏畫(huà)面，降低了對(duì)掃描頻率的要求，也降低了成本； ? 幀緩存中數(shù)據(jù)量比逐行掃描少一半，降低了視頻控制器存取幀緩存的速度及傳輸帶寬的要求。 計(jì)算機(jī)圖形處理系統(tǒng) 繪圖儀 printer Computer DPU 輸入設(shè)備 視頻控制器 display 顯示處理器 控制圖形的顯示 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 Processing Uuit，簡(jiǎn)稱(chēng) DPU） –CRT 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 ) → 視頻控制器 控制驅(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 光柵掃描顯示系統(tǒng) 工作原理 ? 圖形處理器 ? 俗稱(chēng) 顯卡 ? CGA EGA VGA ? TVGA SVGA XGA SXGA ? 工作原理 ? 顯示主芯片 ? 顯卡的核心，俗稱(chēng) GPU ? 代替 CPU完成部分圖形處理功能，掃描轉(zhuǎn)換、幾何變換、裁剪、光柵操作、紋理映射等等 ? 各圖形函數(shù)基本上都集成在這里 ? 顯存 ? 存儲(chǔ)將要顯示的圖形信息 ? 保存圖形運(yùn)算的中間數(shù)據(jù) ? 它與顯示主芯片的關(guān)系，就像計(jì)算機(jī)的內(nèi)存之于 CPU一樣 ? RAMDAC ? 視頻存儲(chǔ)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 ? 在視頻處理中，把二進(jìn)制的數(shù)字轉(zhuǎn)換成為和顯示器相適應(yīng)的模擬信號(hào) 早期沒(méi)有 ? 簡(jiǎn)單的光柵掃描圖形顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ? 較為典型的光柵掃描圖形顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 幀緩存為系統(tǒng)內(nèi)存任一塊區(qū)域 視頻控制器能直接存取該區(qū)域 以刷新屏幕 幀緩存可以是專(zhuān)用的存儲(chǔ)器 也可是系統(tǒng)內(nèi)存中的一塊固定區(qū)域 ? 幀緩沖存儲(chǔ)器 （ Frame Buffer) ? 作用：存儲(chǔ)屏幕上像素的顏色值 ? 也稱(chēng)刷新存儲(chǔ)器 (Refreshing Buffer) ? 簡(jiǎn)稱(chēng)幀緩沖器，俗稱(chēng) 顯存 ?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(lèi)與幀緩存中每個(gè)單元的位數(shù)有關(guān) 視頻控制器（顯示控制器） ? 作用： 控制圖形的顯示，建立幀緩存與屏幕像素之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，負(fù)責(zé)按固定刷新頻率和掃描順序 刷新 屏幕圖形 ? 邏輯結(jié)構(gòu) ? 工作原理 — 刷新周期開(kāi)始，光柵掃描發(fā)生器置 X地址寄存器為 0，置 Y地址寄存器為 N1， 首先取出對(duì)應(yīng)像素（ 0， N1） 的幀緩存單元的數(shù)值 , 放入像素值寄存器，用來(lái)控制像素的顏色，然后 X的地址寄存器的地址加一，如此重復(fù)，直到該掃描線上的最后一個(gè)像素。 位面技術(shù)（ 1/3） ? 顯存分成若干顏色的位平面（ bit plane） ? 各平面上相同位置的每一位和屏幕上的一個(gè)像素對(duì)應(yīng) ? 同一像素點(diǎn)在各位面占同一地址 ? 不同位面上同一像素地址中的內(nèi)容決定像素的顏色 色平面越多，可表達(dá)的色彩越豐富 增加一個(gè)位面，色彩就增加一倍 而存儲(chǔ)器寫(xiě)操作程序無(wú)需重新計(jì)算新地址 程序兼容性好 N位寄存器 電子槍 CRT光柵 有 N個(gè)位面的幀緩存 2NDAC 0 1 0 0 0 1 0~2N1灰度等級(jí) 寄存器 藍(lán)色槍 幀緩存 DAC 0 0 0 1 CRT光柵 0 1 DAC DAC 紅色槍 綠色槍 位面技術(shù)（ 2/3） ?
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