【正文】 一個(gè)區(qū)域稱(chēng)為一個(gè)位面（ Bit Plane），每個(gè)位面控制一種顏色或者灰度，每一個(gè)圖形象素點(diǎn)在每個(gè)位面中占一位，通過(guò)幾個(gè)位面中的同一位組合成一個(gè)象素。對(duì)于黑白單灰度顯示器每一象素需要一位存儲(chǔ)器，對(duì)一個(gè) 1024 1024象素組成的黑白單灰度顯示器所需要的最小緩存為 220，并在一個(gè)位面上。 ：圖形顯示子系統(tǒng) ? 相關(guān)概念 顏色位面法： 在光柵圖形顯示器中需要足夠的位面和幀緩存結(jié)合起來(lái)才能反映圖形的顏色和灰度等級(jí)。 對(duì)于黑白單灰度顯示器每一象素需要一位存儲(chǔ)器，對(duì)一個(gè)1024 1024象素組成的黑白單灰度顯示器所需要的最小緩存為1024 1024 ，并在一個(gè)位面上。如下圖是一個(gè)具有 N位面灰度等級(jí)的幀緩存。該存儲(chǔ)器中的二進(jìn)制的數(shù)被翻譯成灰度等級(jí)，范圍是 0到 2N1之間。 彩色光柵掃描顯示器 ? 下圖是彩色光柵顯示器的邏輯圖，對(duì)于紅、綠、藍(lán)三原色有三個(gè)位面的幀緩存和三個(gè)電子槍。如上圖，每種原色電子槍有 8個(gè)位面的幀緩存和 8位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，每種原色可有 256種灰度，三種原色的組合將是 (28)3=224。如上圖，每種原色電子槍有 8個(gè)位面的幀緩存和 8位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，每種原色可有 256種灰度，三種原色的組合將是 (28)3=224。 1兆字節(jié)的幀緩存，若設(shè)分辯率為 640 480，則幀緩存每個(gè)單元可有 24位，可能同時(shí)顯示 224種顏色，若設(shè)分辯率為 1024 768，則每個(gè)單元分得的位數(shù)僅略多于 8，只能工作于 256色顯示模式下。為降低幀緩存的負(fù)荷，可采用 顏色查找表的方法，即 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。 目的： 在幀緩存單元況下 具有大范圍內(nèi)挑選顏 `2w級(jí) D A C幀 緩 沖 存 儲(chǔ) 器C R T 光 柵電 子 搶nw 位 查 找 表2n表 項(xiàng)2w為 總 光 強(qiáng) 等 級(jí)2n為 每 次 可 顯 示 的 光 強(qiáng) 等 級(jí)具 有 N 位 幀 緩 存 和 W 位 顏 色 查 找 表 的 光 柵 顯 示 器 注意： 盡管采用查找表后可提高總光強(qiáng)等級(jí) (總顏色數(shù) )，但每屏可顯示的顏色數(shù)還是受幀緩存中單個(gè)象素點(diǎn)所占用的位數(shù)決定 位數(shù)不增加的情 圖中 wn時(shí)，可有 2w個(gè)灰度等級(jí)。 ：圖形顯示子系統(tǒng) ? 相關(guān)概念 顯示長(zhǎng)寬比： 即水平點(diǎn)數(shù)與垂直點(diǎn)數(shù)之比。 例如，屏幕的長(zhǎng)寬比為 4:3，故顯示分辨率就有640 480， 800 600， 1024 768等，它們均為 4:3。 xy(0,0)ymaxxmaxxy(0,0)ymaxxmax(X,Y)XY(X,Y)XY圖2 3 0 不同顯示器的坐標(biāo)：圖形顯示子系統(tǒng) ? PC圖形顯示卡 單字符顯示卡： MDA（ Monochrome Display Adapter） 彩色圖形顯示卡： CGA（ Color Graphics Adapter） 增強(qiáng)型圖形顯示卡： EGA（ Extended Graphics Adapter） 影像圖形陣列： VGA（ Video Graphics Array） 高性能圖形顯示卡： Super VGA、 Accelerated VGA、 TVGA 顯示存儲(chǔ)器的帶寬：最大數(shù)據(jù)傳輸率（ MB/s） 刷新帶寬：每幀象素點(diǎn)數(shù) 每象素占用字節(jié) 刷新速率 M D A1 9 8 1 1 9 8 2 1 9 8 4 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 3C G AH G AE G AM C G AV G AX G AS V G A A V G AP G AP C 顯 示 卡 發(fā) 展 的 情 況查色表（ look up Table） ? 是一維線性表 ， 其每一項(xiàng)的內(nèi)容對(duì)應(yīng)一種顏色 ， 它的長(zhǎng)度由幀緩存單元的位數(shù)決定 ， 例如：每單元有8位 ， 則查色表的長(zhǎng)度為 28＝ 256 ? 目的：在幀緩存單元的位數(shù)不增加的情況下 ， 具有大范圍內(nèi)挑選顏色的能力： 存放方式 ? 顏色信息在幀緩存中兩種存放方式：一是顏色值直接存儲(chǔ)在幀緩存中。 ? 單色系統(tǒng)：查色表固化 ? 彩顯：可修改、創(chuàng)建查色表。 ? 一場(chǎng) 1／ 60秒，（場(chǎng)頻 60HZ），（ 幀頻 30HZ） 畫(huà)面更新頻率仍為 60HZ， 降低了閃爍效應(yīng)，每一場(chǎng) 1／ 60秒內(nèi)，幀緩存中數(shù)據(jù)量比逐行掃描少一半。 簡(jiǎn)單的光柵掃描圖形顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 其中，幀緩存為系統(tǒng)內(nèi)存任一塊區(qū)域，視頻控制器能夠直接存取該區(qū)域以刷新屏幕。 視頻控制器 ?作用：建立幀緩存與屏幕像素之間的一一對(duì)應(yīng)，負(fù)責(zé)刷新 ?邏輯結(jié)構(gòu) 視頻控制器 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。 ?不會(huì)產(chǎn)生 CRT那樣的因?yàn)樗⑿骂l率低而出現(xiàn)的閃爍現(xiàn)象 ?工作電壓低，功耗小，節(jié)約能源 ?沒(méi)有電磁輻射，對(duì)人體健康沒(méi)有任何影響 LCD顯示器的構(gòu)成 液晶顯示器是由六層薄板組成的平板式顯示器 觀察方向 LCD顯示器基本原理 ?液晶是一種介于液體和固體之間的特殊物質(zhì)，它具有液體的流態(tài)性質(zhì)和固體的光學(xué)性質(zhì)。這樣主動(dòng)式液晶顯示器就不會(huì)產(chǎn)生在被動(dòng)式液晶顯示器中常見(jiàn)的鬼影、或是畫(huà)面延遲的殘像等 LCD顯示器的基本指標(biāo) ?可視角度 ? 視線與屏幕中心法向成一定角度時(shí)，人們就不能清晰地看到屏幕圖象，而那個(gè)能看到清晰圖象的最大角度被我們稱(chēng)為可視角度。工業(yè)上有 CR10（ Contrast Ratio）、 CR5兩種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷液晶顯示器的可視角度 LCD顯示器的基本指標(biāo) ?點(diǎn)距與分辨率 ? 液晶屏幕的點(diǎn)距就是兩個(gè)液晶顆粒（光點(diǎn)）之間的距離，一般 ~較好的顯示效果 ? 通常所說(shuō)的液晶顯示器的分辨率是指其真實(shí)分辨率，表示水平方向的像素點(diǎn)數(shù)與垂直方向的像素點(diǎn)數(shù)的乘積 液晶顯示器的缺點(diǎn) ? 壽命短、怕震動(dòng)、溫度敏感 ? 分辨率相對(duì)較低，色彩不夠鮮艷，且價(jià)格相對(duì)偏高。 ? 發(fā)光聚合物技術(shù)，堅(jiān)不可摧；柔韌性好，可以卷起來(lái)；顯示畫(huà)面具清晰，無(wú)鋸齒現(xiàn)象。 具有完整人機(jī)交互界面，集高性能的計(jì)算和圖形于一身，可配置大容量的內(nèi)存和硬盤(pán)， I/O和網(wǎng)絡(luò)功能完善，使用多任務(wù)多用戶操作系統(tǒng)的小型通用個(gè)人化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 現(xiàn)在全球最有名的圖形工作站屬 SGI圖形工作站。 ?頭戴顯示器能產(chǎn)生高分辨率圖像和較大的視角。 ? 圖形軟件：通用編程軟件包，專(zhuān)用應(yīng)用軟件包。 ? 專(zhuān)用類(lèi)：不關(guān)心圖形操作過(guò)程（ CAD系統(tǒng)）。 圖形系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi) ? 面向圖形設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)： 計(jì)算機(jī)圖形元文件 (CGM)， (CRT,Mouse,… ) 計(jì)算機(jī)圖形接口 (CGI).設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 ? 也可看作圖形設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的一種標(biāo)準(zhǔn)。 功能 ? 控制、 ? ? ? ? 光柵圖形處理 CGM（ ISO IS8632) ? CGM (Computer Graphics Metafile) 是計(jì)算機(jī)圖形元文件的 縮寫(xiě)，提供圖形數(shù)據(jù)接口，它規(guī)定了記錄圖形信息的數(shù)據(jù)文件格式，使程序與程序之間，或系統(tǒng)與系統(tǒng)之間相互交換圖形數(shù)據(jù)成為可能。 圖形元文件 圖形元文件規(guī)定了生成、存儲(chǔ)、傳送圖形信息的格式。圖形生成元文件的基本功能是生成多個(gè)與設(shè)備無(wú)關(guān)的圖形定義，它提供了隨機(jī)存取、 傳送、 簡(jiǎn)捷定義圖像的手段。圖段生成元文件通過(guò)圖形系統(tǒng)的某些接口生成完整的對(duì)話輸出， GKS的元文件 GKSM屬于這類(lèi)圖形文件。 GKS ? 是西德標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)提出的二維圖形核心系統(tǒng)， 1982 年 6 月被 ISO組織決定作為國(guó)際圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)， 提供了在應(yīng)用程序和圖形輸入輸出設(shè)備之間的功能接口。 ? 包括一系列交互式和非交互式圖形設(shè)備的全部基本圖形處理功能。 ? GKSM用于 :圖形信息存檔；系統(tǒng)傳送圖形信息；在 GKS應(yīng)用程序間傳送圖形信息；與圖形信息相關(guān)的非圖形信息的存儲(chǔ)和復(fù)用。 (x, y) 值， 如指定一個(gè)圓心。 輸入一系列的點(diǎn)， 如折線的一組頂點(diǎn)。 輸入數(shù)值。 從一組選項(xiàng)中選擇一項(xiàng)， 如選擇菜單項(xiàng)。 標(biāo)識(shí)一個(gè)顯示目標(biāo)。 ? 字串 (String)。 GKS的圖形輸入與輸出 GKS ? 折線 (Polyline) ? 多點(diǎn)標(biāo)記 (Polymarker)。 在區(qū)域內(nèi)填充圖案、 顏色。光柵顯示中像素點(diǎn)陣的抽象。除以上幾類(lèi)圖素之外的其他幾何元素，如圓弧、樣條曲線等。 三維圖形核心系統(tǒng) GKS 3D ? GKS系統(tǒng)和 GKS3D系統(tǒng)在功能上可以混合使用，如可用GKS系統(tǒng)定義一個(gè)平面，然后把它轉(zhuǎn)換到三維空間中去，用GKS3D ? GKS3D系統(tǒng)的三維功能有：三維圖素、填充區(qū)域圖素集、 具有視圖操作的三維變換、三維輸入、隱藏線及面的消除、邊界屬性、三維幾何屬性。 功能結(jié)構(gòu) ? PHIGS的標(biāo)準(zhǔn)功能劃分為九個(gè)程序模塊分別實(shí)現(xiàn)，各模塊相對(duì)獨(dú)立， 各模塊之間通過(guò)系統(tǒng)的公共數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間接連接。每個(gè)結(jié)構(gòu)由一些結(jié)構(gòu)元素的序列組成。一個(gè)結(jié)構(gòu)可以引用另一個(gè)結(jié)構(gòu)，通過(guò)結(jié)構(gòu)的引用可以建立層次式的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。能夠迅速地修改圖形模型的數(shù)據(jù)，并相應(yīng)地顯示出修改后的圖形模型。 IGES（ 基本圖形轉(zhuǎn)換規(guī)范） ? Initial Graphics Exchange Specification ? 美國(guó) ANSI標(biāo)準(zhǔn)，已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； ? 作用：不同的 CAD/CAM系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)； ? 文件格式是 ASCII碼，五節(jié)：開(kāi)始節(jié)，目錄入口 (DE)， 參數(shù) (DP)節(jié)，整體節(jié)和結(jié)束節(jié)。 ? 著眼于產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)一模型的建立，從而為不同系統(tǒng)之間信息的自動(dòng)轉(zhuǎn)換和共享提供了標(biāo)準(zhǔn)的手段。 ? 克服 IGES中的問(wèn)