【正文】 1）陰極射線管 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 16 工作 原理 陰極 發(fā)射 控制極 控制電 聚焦系統(tǒng) 細電子束 燈絲加熱 電子流 控制輝度強弱 子流量 加速極 高能量電子束 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 電子束轟擊 熒光屏 垂直 /水平 熒光物質(zhì) 亮點 /圖形 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 17 用 CRT產(chǎn)生彩色顯示的有兩種基本技術(shù)： 射線穿透法 （電子束滲透法）、 影孔板法 （蔭罩法）。 圖形顯示器采用的圖形顯示技術(shù)有： 陰極射線管 (CRT)技術(shù)、平板顯示器技術(shù)。 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 13 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 14 是計算機圖形系統(tǒng)的重要設(shè)備；是反饋用戶（設(shè)計人員 / 操作人員）了解設(shè)計過程實時狀態(tài)的一個“窗口”。數(shù)據(jù)量也驚人， 光大衛(wèi)像就有 20億個多邊形和 7000張彩色圖象，總共需要 72G的磁盤容量 。 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 12 美國斯坦福大學(xué)計算機系的著名圖形學(xué)專家 Marc Levoy曾經(jīng)帶領(lǐng)他的 30人的工作小組于 1998～ 1999學(xué)年專門在意大利對文藝復(fù)興時代的雕刻大師米開朗基羅的眾多藝術(shù)品進行掃描，保存其形狀和面片信息。 一個應(yīng)用 是要對已有的實物零件進行大規(guī)模的生產(chǎn)，需要通過 激光掃描 來采集實物零件表面各個點的位置信息，以便在計算機中生成三維實體模型。 事實上，實際的圖形輸入設(shè)備通常是若干邏輯輸入功能的組合。 ?拾取 （ Pick）： 選取圖形元素。 ?數(shù)值 (Valuator):輸入一個整數(shù)或?qū)崝?shù)。 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 10 ?定位 (Locator)： 輸入一個點的坐標。 二、圖形系統(tǒng)的外部設(shè)備 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 9 例如：鍵盤、鼠標器、光筆、操縱桿、軌跡球、數(shù)值化儀，掃描儀、攝像機、觸摸屏、數(shù)據(jù)手套、聲音輸入 …… 。 是用戶向計算機輸送信息的裝置。形成基于網(wǎng)絡(luò)平臺的圖形系統(tǒng)，使應(yīng)用范圍更遠更寬。在計算機世界中自占一域，具有強大的競爭力。用于大型信息系統(tǒng)的環(huán)境。性 /價比很高。 特點： 強大的計算能力和圖形處理能力；擁有工程所需的軟、硬件環(huán)境支持。 特點： 處理速度、存儲容量、顯示性能不斷提高； 價廉物美，使用面最廣。分硬件平 臺和軟件平臺。 （交互性要求） 與輸入設(shè)備、用戶界面系統(tǒng)有關(guān)。 2. 數(shù)據(jù)處理精度（真實性要求） 圖形信息的輸入 /輸出質(zhì)量，如顯示分辨率、色彩容量等。《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 1 第 1章 交互式計算機 圖形系統(tǒng) 圖形系統(tǒng)的組成 圖形系統(tǒng)的功能及性能要求 圖形系統(tǒng)的硬件平臺 圖形系統(tǒng)的軟件平臺 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 2 圖形系統(tǒng)的組成 交互式計算機圖形系統(tǒng)是 —— 用戶、計算機、 圖形設(shè)備、軟件 —— 組成的協(xié)調(diào)運行的系統(tǒng)。 軟件平臺 用戶 多媒體硬件 網(wǎng)絡(luò)硬件 主機 顯示器 繪圖儀 打印機 …… Mouse 鍵盤 掃描儀 …… 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 3 圖形系統(tǒng)的 功能及性能要求 一、基本功能 圖形系統(tǒng)雖然在不斷發(fā)展、變化，基本功能是永恒的，不外乎： 計算、存儲、交互、輸入、輸出 二、性能要求 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 4 來自用戶對圖形系統(tǒng)的性能要求 1. 數(shù)據(jù)處理速度（實時性要求） 硬件因素： CPU/數(shù)字處理器 /圖形顯示處理器、內(nèi)存 /外存 /高速緩存、 I/O端口、總線性能等。 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 5 （復(fù)雜性要求） 內(nèi)、外存顯設(shè)備緩沖區(qū)的存儲容量。 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 6 圖形系統(tǒng)的硬件平臺 一、圖形系統(tǒng)的類型 平臺：用戶面對的一個計算機工作環(huán)境。 硬件平臺：由計算機和圖形設(shè)備組成，是軟件平臺 的物理支撐。 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 7 配有高性能、高分辨率的圖形顯示控制系統(tǒng)。特別適于形成一種工程開發(fā)環(huán)境。 高級的、大規(guī)模的計算機工作環(huán)境。 特點： 具有強大的處理能力，數(shù)據(jù)的并行或分布式處理能力，集中控制和管理能力，海量數(shù)據(jù)存儲能力。 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 8 可由上述三種單獨組網(wǎng)，或由各類機器聯(lián)合組網(wǎng)。 特點： 可充分發(fā)揮各機器的性能和特點，以達到很高的性能價格比。（ 能將圖像的明暗 /顏色變換成數(shù)字形式，或?qū)⒚枋鰣D形的數(shù)據(jù)和命令等轉(zhuǎn)換成電信號傳送給計算機。 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，原來的圖形輸入物理設(shè)備的功能在不斷充實和完善，新的圖形輸入物理設(shè)備又在不斷涌現(xiàn) 。 ?筆劃 (Stroke):輸入一系列點的坐標。 ?選擇 (Choice):由一個整數(shù)得到某種選擇。 ?字符串 （ String）： 輸入一串字符。 可見，圖形輸入設(shè)備從物理上分是無限的；但 從邏輯功能上分是有限的，至今不外乎六種： 《交互式計算機圖形學(xué)》 南京航空航天大學(xué) 伍鐵軍 11 在圖形輸入設(shè)備中還有一個特殊的領(lǐng)域，那就是 真實物體的三維信息的輸入 。 另一個應(yīng)用 就是掃描保存古代名貴的雕塑和其它藝術(shù)品的三維信息，這樣可以在計算機中產(chǎn)生這些藝術(shù)品的三維模型。 工作難度相當大，他們?yōu)榇藢ｉT設(shè)計了一套硬件和軟件系統(tǒng)。 這次工作可以說是實體圖形輸入的一個顛峰之作。借助它和圖形輸入設(shè)備，用戶可動態(tài)地對所設(shè)計圖形進行修改、編輯，即實現(xiàn)交互操作。 但因制造成本、分辯率、色彩等方面的原因 , CRT技術(shù)仍是目前顯示設(shè)備中用得最多的主要技術(shù)。 電子束 熒光屏 紅 /綠熒光質(zhì)層 顯示的顏色取決于電子束穿入熒光質(zhì)層的深度，即決定于加速電壓控制的電子束