【正文】 ?持續(xù)發(fā)光時(shí)間 ?刷新 ?像素 ?CRT的分辨率 ?陰極射線管的組成部分及其功能 ?射線穿透法及蔭罩法產(chǎn)生彩色的工作原理 ?隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)的邏輯部件及工作機(jī)理 ?光柵掃描顯示系統(tǒng)的邏輯部件及工作機(jī)理 ?查色表及其工作原理 ?顯存大小、屏幕分辨率及可同時(shí)顯示的顏色數(shù)目之間的關(guān)系 ?圖形系統(tǒng)及其標(biāo)準(zhǔn) 概念與術(shù)語 。 ? 強(qiáng)調(diào)建立能存入數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)產(chǎn)品模型的完整表示。 STEP（ 產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)） ? Standard for the Exchange of Product model Data. ? STEP標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)交換的實(shí)施大致分為四級(jí)：文件交換、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存取接口、數(shù)據(jù)庫共享和知識(shí)庫共享。 ? 是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)化和交互式圖形系統(tǒng) GL ? 圖形程序庫 ? UNIX下運(yùn)行 ? OpenGL— 微機(jī) ? 分類：基本圖素；坐標(biāo)變換；設(shè)置屬性和顯示方式； I/O 處理；真實(shí)圖形顯示。 ? 應(yīng)用程序通過規(guī)定的方式可以創(chuàng)建一個(gè) PHIGS結(jié)構(gòu) 提供動(dòng)態(tài)修改和繪制顯示圖形數(shù)據(jù)的手段 ? PHIGS有非常有效的結(jié)構(gòu)編輯能力，如刪除、插入結(jié)構(gòu)元素等。 結(jié)構(gòu)元素有圖形元素 (直線、 字符等 )、 屬性元素等。 這樣便于在整個(gè) PHIGS系統(tǒng)中逐個(gè)模塊地進(jìn)行程序開發(fā) 圖形數(shù)據(jù)按層次結(jié)構(gòu)組織 ? PHIGS將它處理的數(shù)據(jù)存放在一個(gè)中央結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器 (CSS)中， 并對(duì)它進(jìn)行 ? CSS中的基本單元是結(jié)構(gòu)，它是由圖形數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)組成的一個(gè)整體。 PHIGS（ ISO IS9592） ? 美國國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì) ANSI于 1986 年公布的圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)，1989年 4月被 ISO組織批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)； ? PHIGS是一種面向程序員的層次式交互圖形系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)，其特點(diǎn)是使用戶能方便地描述三維圖形，并在最大程度上獨(dú)立于硬件環(huán)境開發(fā)應(yīng)用程序； ? PHIGS標(biāo)準(zhǔn)主要解決研制交互式圖形軟件的動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其修改。輸出圖素時(shí)，除了指明其大小外， 還需指明諸如線寬、 線型、 顏色等屬性。它是一個(gè)矩形區(qū)域， 該區(qū)域被劃分為 dx dy個(gè)單元，每個(gè)單元可任意指定一種顏色以構(gòu)成彩色 ? 廣義圖素 (Generalized Drawing Primitive)。 ? 單元陣列 (Cell Array)。 在一組離散點(diǎn)處選用圓點(diǎn)、 加號(hào)、 星號(hào)、叉 ? 文本 (Text) ? 區(qū)域填充 (Fill Area)。 輸入一個(gè)字符串。 如使目標(biāo)圖形變色、 閃爍或增亮。 ? 拾取 (Pick up)。 如轉(zhuǎn)角、 ? 選擇 (Choice)。 ? 取值 (Valuator)。 ? 筆劃 (Stroke)。 GKS的圖形輸入與輸出 GKS有六種輸入功能， ? 定位 (Locator)。如對(duì)圖形進(jìn)行生成、 刪除、復(fù)制等功能，對(duì)各種輸入設(shè)備初始化、設(shè)定設(shè)備方式等功能。 ? 與語言無關(guān)。 CGM是一個(gè)靜態(tài)的圖形生成元文件， 即它不能產(chǎn)生所定義圖形的動(dòng)態(tài)效果，例如不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的幾何變換。 CGM基本上屬于這類元文件。目前常用兩種類型的圖形元文件，一種叫圖形生成元文件，一種叫圖段生成元文件。 ? 與設(shè)備無關(guān)的語義、詞法定義的圖形文件格式； ? 規(guī)定了生成、存儲(chǔ)、傳送圖形信息的格式； ? 面向系統(tǒng)和系統(tǒng)開發(fā)者，和 CGI配套提供； ? 通用性是其關(guān)鍵屬性。 ? 在用戶程序和虛擬設(shè)備之間，以一種獨(dú)立于設(shè)備的方式提供圖形信息的描述和通信。 ? 面向應(yīng)用軟件的標(biāo)準(zhǔn)： 程序員層次交互式圖形系統(tǒng)（ PHIGS） ,GL (圖形程序包 ) （三維）圖形核心系統(tǒng)（ 3DGKS） ? 面向圖形應(yīng)用系統(tǒng)中工程和產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型及其文件格式： 基本圖形轉(zhuǎn)換規(guī)范（ IGES） 產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)范（ STEP） CGI（ ISO DP 9636) CGI(Computer Graphics Interface) ? 提供控制圖形硬件的一種與設(shè)備無關(guān)的方法，是圖形軟件和圖形硬件之間的接口。 圖形系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) ? 圖形標(biāo)準(zhǔn)：圖形系統(tǒng)及其相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)中各界面之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和通信的接口標(biāo)準(zhǔn)，以及供圖形應(yīng)用程序調(diào)用的子程序功能及其格式標(biāo)準(zhǔn)，前者稱為數(shù)據(jù)及文件格式標(biāo)準(zhǔn)，后者稱為子程序界面標(biāo)準(zhǔn)。 ? 通用類：提供一個(gè)可用于高級(jí)程序語言的圖形功能擴(kuò)展集 (比如，OpenGL). 基本功能：圖元生成，屬性設(shè)置（顏色， … .）選擇觀察及實(shí)施變換等。 圖形系統(tǒng)及其標(biāo)準(zhǔn) ? 硬件，圖形 I/O 設(shè)備，系統(tǒng)軟件，圖形軟件。 圖形工作站 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 除了具有常規(guī)的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件外，還必須對(duì)下列關(guān)鍵技術(shù)提供強(qiáng)有力的支持： ?能以實(shí)時(shí)的速度生成具有逼真感的景物圖形（三維全彩色的、有明暗、紋理和陰影的圖像） ?能高精度的實(shí)時(shí)跟蹤用戶的頭和手。 1983年美國 APOLLO公司推出第一臺(tái)適合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD） 的工作站。真正的平面直角。 圖形處理器 ?圖形處理器是圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要元件，是連接計(jì)算機(jī)和顯示終端的紐帶 ?早期的圖形處理器只包含簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)器和幀緩沖區(qū)，它們實(shí)際上只起了一個(gè)圖形的存儲(chǔ)和傳遞作用，一切操作都必須由 CPU來控制 ?現(xiàn)在的圖形處理器不單單存儲(chǔ)圖形，而且能完成大部分圖形函數(shù)，專業(yè)的圖形卡已經(jīng)具有很強(qiáng)的 3D處理能力，大大減輕了 CPU的負(fù)擔(dān) ,提高了顯示質(zhì)量和顯示速度 圖形處理器的組成 ?顯示主芯片 ? 顯卡的核心，俗稱 GPU， 它的主要任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)輸入的視頻信息進(jìn)行構(gòu)建和渲染 ?顯示緩存 ? 用來存儲(chǔ)將要顯示的圖形信息以及保存圖形運(yùn)算的中間數(shù)據(jù) ? 顯存的大小和速度直接影響著主芯片性能的發(fā)揮 ?數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（ RAMDAC） ? 它的作用就是把二進(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) 顯存模擬信號(hào)輸出主芯片計(jì)算機(jī)控制信號(hào)RAMDAC顯卡工作原理簡(jiǎn)單示意圖 等離子顯示器 ? 采用空氣等離子體技術(shù)，無須刷新緩沖存儲(chǔ)器 ? 空氣等離子體可想象成一個(gè)個(gè)微型霓虹燈，紅綠藍(lán)三種不同顏色的像素。一般所說的可視角度是指左右兩邊的最大角度相加。當(dāng)液晶受到電壓的影響時(shí)，就會(huì)改變它的物理性質(zhì)而發(fā)生形變，此時(shí)通過它的光的折射角度就會(huì)發(fā)生變化，而產(chǎn)生色彩 ?液晶屏幕后面有一個(gè)背光，這個(gè)光源先穿過第一層偏光板，再來到液晶體上，而當(dāng)光線透過液晶體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生光線的色澤改變，從液晶體射出來的光線，還必須經(jīng)過一塊彩色濾光片以及第二塊偏光板 液晶顯示有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種 ? 被動(dòng)式液晶屏幕有 STN（ Super TN超扭曲向列 LCD） 和 DSTN（ Double layer Super TN雙層超扭曲向列 LCD） 等 ? 最流行的主動(dòng)式液晶屏幕是 TFT（ Thin Film Transistor薄膜晶體管） ? 主動(dòng)式液晶顯示器使用了 FET場(chǎng)效晶體管以及共通電極，這樣可以讓液晶體在下一次的電壓改變前一直保持電位狀態(tài)。 雙緩沖機(jī)制（ Double Buffer) 普通顯卡 =視頻控制器 +顯存 顯示處理器 ?作用：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 顯示處理器 具有專用顯示處理器的光柵顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖形加速卡 =視頻控制器 +顯存 +顯示處理器 優(yōu)點(diǎn)： ? 成本低 ? 易于繪制填充圖形 ? 色彩豐富 ? 刷新頻率一定，與圖形的復(fù)雜程度無關(guān) ? 易于修改圖形 缺點(diǎn)： ? 需要掃描轉(zhuǎn)換 ? 會(huì)產(chǎn)生混淆（走樣） 光柵顯示系統(tǒng)的特點(diǎn) LCD (Liquid Crystal Display)顯示器 CRT固有的物理結(jié)構(gòu)限制 ?屏幕的加大必然導(dǎo)致顯象管的加長，顯示器的體積必然要加大，在使用時(shí)候就會(huì)受到空間的限制 ?CRT顯示器是利用電子槍發(fā)射電子束來產(chǎn)生圖像，容易受電磁波干擾 ?長期電磁輻射會(huì)對(duì)人們健康產(chǎn)生不良影響 LCD顯示器的優(yōu)點(diǎn) ?外觀小巧精致，厚度只有 ~8cm左右。 典型的光柵掃描圖形顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 其中，幀緩存既可以是專用的存儲(chǔ)器，也可以是系統(tǒng)內(nèi)存中的一塊固定區(qū)域。降低了視頻控制器存取幀緩存的速度及傳輸帶寬的要求。 ?帶寬 T與分辨率、幀頻 F的關(guān)系 ?帶寬問題 –高分辨率和高的刷新頻率要求有高帶寬 –解決方法：隔行掃描（現(xiàn)在已經(jīng)不用， 主流顯示器都采用逐行掃描方式） –隔行掃描：把一幀分兩場(chǎng)，即奇數(shù)場(chǎng)與 偶數(shù)場(chǎng) –場(chǎng)頻： ==2*幀頻 彩色光柵掃描顯示器 FNMT ???隔行掃描工作原理 ? 一幀完整的畫面分成兩場(chǎng) 。二是把顏色碼放在一個(gè)獨(dú)立的表中，幀緩存存放的是顏色表中各項(xiàng)的索引值，顏色范圍擴(kuò)充了。 800 600 ：圖形顯示子系統(tǒng) ? 相關(guān)概念 屏幕坐標(biāo)系： 在坐標(biāo)系中象素點(diǎn)（ x， y）的坐標(biāo)取值范圍為 0到 x或 y的最大分辨率減 1。要求在屏幕兩個(gè)方向上相同象素點(diǎn)數(shù)產(chǎn)生同樣長度的線段，以使圖形不至發(fā)生畸變。 色的能力。 ：圖形顯示子系統(tǒng) ? 相關(guān)概念 顏色查找表： 顏色查找表中每一項(xiàng)的內(nèi)容對(duì)應(yīng)一種顏色，表的長度由幀緩存單元的位數(shù)決定，例如：每單元有 n位，則查色表的長度為 2n，表中每項(xiàng)有 w位字寬。 彩色光柵掃描顯示器 ?顯存問題 ? 高分辨率和真彩要求有大的顯存； ? 曾經(jīng)是個(gè)問題！ ? 解決方法：采用查色表 (Lookup Table）或稱彩色表 (Color Table) ? 查色表工作原理 1024*768真彩模式需要 3M字節(jié)顯存 ：圖形顯示子系統(tǒng) ? 相關(guān)概念 顏色查找表： 如果顏色值直接存儲(chǔ)在幀緩存中，那么對(duì)一些 高分辨率和真彩要求的顯存，如： 1