【正文】 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） 簡介 通用圖形軟件簡介 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 二 . GKS的基本概念 由一個(gè)操作員操縱使用的一組圖形輸入／輸出設(shè)備 是一個(gè)邏輯上的概念 一個(gè)工作站允許有多個(gè)輸入設(shè)備，但只能有一個(gè)輸出設(shè)備。圖形輸入板等）和應(yīng)用 軟件之間的接口。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 二、噴墨式繪圖儀 噴墨裝置多數(shù)情況是安裝在類似打印機(jī)的機(jī)頭上，紙則繞在滾筒上并使之快速旋轉(zhuǎn)，噴墨頭則在滾筒上緩慢運(yùn)動(dòng)，并且把青色、品紅、黃色，有時(shí)是黑色墨噴到紙上。 畫筆從零位移動(dòng)到繪圖臺(tái)面所允許的最大距離，再返回零位時(shí)，零位與實(shí)際終點(diǎn)問的偏差。 實(shí)際繪制圖線與理論圖線之間相似程度。 (3).平面電機(jī)式繪圖機(jī) 采用平面電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以取消導(dǎo)軌、橫梁及傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 。 在筆式繪圖機(jī)上，一個(gè)電脈沖通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使畫筆移動(dòng)的距離稱為 步距（ 或 稱脈沖當(dāng)量） 步距減小，畫出的圖就越精細(xì)。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 計(jì)算機(jī)圖形輸出設(shè)備 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） 簡介 通用圖形軟件簡介 顯示器、繪圖儀、打印機(jī) 一 . 繪圖儀 把由計(jì)算機(jī)生成的圖形輸出到圖紙（或其它介質(zhì)）上的硬拷貝設(shè)備。 掃描圖形分辨率越高，所需的 儲(chǔ)空間就越大。 按所支持的顏色分： 單色掃描儀和彩色掃描儀 按所采用的固態(tài)器件分 : 電荷耦合器件（ CCD） 掃描儀、 MOS電路掃描儀和緊貼型掃描儀等； 按掃描寬度和操作方式分 : 大型掃描儀、臺(tái)式掃描儀和手動(dòng)式掃描儀． 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 圖形掃描基本過程 (CCD掃描儀） 掃描光源通過待掃描材料 再經(jīng)一組鏡面反射到 CCD 由 CCD轉(zhuǎn)換產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，然后，傳輸給計(jì)算機(jī)主機(jī) 經(jīng)過適當(dāng)?shù)能浖幚恚詧D像數(shù)據(jù)文件的形式存儲(chǔ)或使用。 以上四種方式可通過選擇圖形輸入板上的有關(guān)按鈕來決定 。 （ 3） 選擇輸出坐標(biāo)數(shù)據(jù)的方式 ， 共有四種方式 。 圖形區(qū) 菜單區(qū) 臺(tái)板圖形區(qū)與顯示屏之間存在著一種映射關(guān)系 2． 3． 4 數(shù)字化儀和圖形輸入板 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 圖形輸入板的使用方式有三種： （ 1） 圖形變成數(shù)字化信息 。 工作原理：數(shù)字化儀平板實(shí)際上就是一個(gè) XY直角坐標(biāo)系，它上面的任何一點(diǎn)都對應(yīng)于一個(gè)坐標(biāo)值（ x，y），當(dāng)游標(biāo)器移動(dòng)到平板上某一位置時(shí)，按一下游標(biāo)器上的開關(guān)，便可獲得這一位置的坐標(biāo)值，并自動(dòng)地把這個(gè)坐標(biāo)值（ x， y）送到計(jì)算機(jī)內(nèi)。 通過鼠標(biāo)下三個(gè)滾軸及光敏半導(dǎo)體元件測量位移，從而測出相對移動(dòng)偏移量 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 2． 3． 3 光筆 一種檢測裝置 功能一般有兩種：拾取和跟蹤 使用時(shí)要有相應(yīng)的軟件配合。 需要一個(gè)特殊的墊盤。 書上還列出其他顯示標(biāo)準(zhǔn)，請自己看。 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； 注意這里所指的 “ 色彩數(shù)目 ” 的含義 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) EGA（ Enhanced Graphics Adapter） 增強(qiáng)型圖形標(biāo)準(zhǔn) 含有 MDA、 CGA的模式 “ 類型 ” 外，增加了四種 “ 文本 ” 模式 “ 類型 ” 和四種 “ 圖形 ” 模式 “ 類型 ” ，其中一種為單色。 顯示存儲(chǔ)器中存放的是字符編碼（ ASCII碼或漢字代碼）及屬性（加亮、閃爍、下橫線等），其字符點(diǎn)陣信息存放在一個(gè)只讀存儲(chǔ)器中（稱為字符發(fā)生器或字庫）。 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）來表示，直接存放在顯示存儲(chǔ)器中。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 三 . 顯示配置 顯示器 和 顯示卡 兩方面內(nèi)容 顯示器就是監(jiān)視器（ CRT） 顯示器控制適配器，它是將顯示存儲(chǔ)器、 CRT控制器制作在一塊芯片上 從顯示標(biāo)準(zhǔn)的角度來說，每一種標(biāo)準(zhǔn)都包含有一種或多種顯示模式，而每一種顯示模式都規(guī)定了模式的 “ 類型 ” 、 “ 字符尺寸 ” 、“ 字符格式 ” 、 “ 屏幕分辨率 ” 、 “ 色彩 ”等指標(biāo)。 畫圖速度指的是圖像生成器把基本畫圖命令轉(zhuǎn)換成顯示存儲(chǔ)器位圖的速度。 如 CGA 640 200＝128000＝ 。 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。 為了使屏面顯示畫面不產(chǎn)生閃爍，上述過程要反復(fù)進(jìn)行，一般要求 CRT的幀頻為 50～ 60幀／秒。 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)送來的畫圖命令轉(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)器中對應(yīng)位置像素值。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) CRT 控制器 使電子束不斷地自上而下、自左面右進(jìn)行屏幕掃描，形成光柵（ Raster）， 產(chǎn)生水平和垂直同步信號(hào)送往 CRT。 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，彩色表可解決此問題。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) （ 1）光柵掃描式顯示器組成 用來定義像素的顏色。 主機(jī)每次只能向一個(gè)頁進(jìn)行讀寫操作，這個(gè)頁就稱作活動(dòng)頁（Active Page）。 所以顯示存儲(chǔ)器又叫位存儲(chǔ)器，通常稱之為幀緩沖器（Frame Buffer） 為了使 CRT屏幕上的圖形能持續(xù)地進(jìn)行顯示，顯示存儲(chǔ)器的內(nèi)容需要不斷地讀出并送到監(jiān)視器，使得畫面能以一定的頻率刷新 顯示存儲(chǔ)器的分頁處理 :顯示存儲(chǔ)器中同時(shí)存放多幅畫面，這時(shí)存儲(chǔ)區(qū)劃分成若干頁，每一頁存放一幅位圖。 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)送來的圖形（如畫線、畫多邊形、畫填充區(qū)域或?qū)懽址龋┗井媹D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)值來表示灰度或色彩。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) ★ 隨機(jī)掃描式顯示器、存儲(chǔ)管式顯示器： 畫線設(shè)備 ，在屏幕上顯示一條直線是從屏幕上 一個(gè)可編地址點(diǎn)直接畫到另一個(gè)可編地址點(diǎn)。 缺點(diǎn)： ?顯示畫面速度慢，不適宜動(dòng)態(tài)修改，交互性差。 計(jì) 算機(jī) 圖 形 學(xué) 利用顯示管本身來存儲(chǔ)信息技術(shù)（隨機(jī)掃描器使用了一個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)圖形信息） 優(yōu)點(diǎn)： ?圖形保持時(shí)間長，比較穩(wěn)定。 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圖 顯示指令中的亮度、位移量等數(shù)字信息經(jīng)過線產(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)：