十一讲图形硬件与标准化ppt课件

1、图形硬件与图形软件规范化图形硬件与图形软件规范化 图形输入设备图形输入设备 图形输出设备图形输出设备 显示设备显示设备 硬拷贝设备硬拷贝设备 图形软件规范化图形软件规范化图形输入设备图形输入设备图形输入设备的逻辑分类图形输入设备的逻辑分类光笔构造表示图触摸屏触摸屏触摸屏是一种定位设备，能对物体触摸产生反响触摸屏是一种定位设备，能对物体触摸产生反响,如图如图4-8所示。当人的手指或其它物体触到屏幕不同位置时，所示。当人的手指或其它物体触到屏幕不同位置时，计算机能接纳到触摸信号并按照软件要求进展相应处计算机能接纳到触摸信号并按照软件要求进展相应处置。随着技术的不断改良，触摸屏的运用越来越广泛，置。

2、随着技术的不断改良，触摸屏的运用越来越广泛，已成为学校、机构以及公共场所常用的信息查询设备。已成为学校、机构以及公共场所常用的信息查询设备。坐标数字化仪表示图坐标数字化仪表示图坐标数字化仪是一种把图形转变成计算机能接纳的数字方式的公用设备，其坐标数字化仪是一种把图形转变成计算机能接纳的数字方式的公用设备，其根本任务原理是采用电磁感应技术。通常在一块布满金属栅格的绝缘平面板根本任务原理是采用电磁感应技术。通常在一块布满金属栅格的绝缘平面板上放置一个可挪动的定位设备，当有电流经过该定位设备上的电感线圈时，上放置一个可挪动的定位设备，当有电流经过该定位设备上的电感线圈时，便会产生相应的磁场，从而使其

3、正下方的金属栅格上产生相应的感应电流。便会产生相应的磁场，从而使其正下方的金属栅格上产生相应的感应电流。根据已产生电流的金属栅格的位置，就可以判别出定位设备当前所处的几何根据已产生电流的金属栅格的位置，就可以判别出定位设备当前所处的几何位置。然后将这种位置信息，以坐标的方式传送给计算机，就实现了数字化位置。然后将这种位置信息，以坐标的方式传送给计算机，就实现了数字化的功能。的功能。扫描仪的模块图扫描仪的模块图图形输出设备图形输出设备 图形输出设备概念图形输出设备概念具有将计算机中的图形数据转化为可具有将计算机中的图形数据转化为可视化的图形，并以某种方式输出的功能。视化的图形，并以某种方式输出的

4、功能。分类：分类：图形输出设备可分为向量型和光栅扫图形输出设备可分为向量型和光栅扫描型两大类。描型两大类。阴极射线管阴极射线管CRT 阴极射线管CRT由电子枪、聚焦系统、加速构造、偏转系统、荧光屏组成。高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦系统、加速系统和偏转系统就会到达荧光屏的特定位置。由于荧光物质在高速电子的轰击下会发生电子跃迁，即电子吸收到能量从低能态变为高能态。而高能态很不稳定，在很短的时间又会从高能态重新回到低能态，这时将发出荧光，屏幕上的那一点就会亮了。阴极射线管表示图阴极射线管表示图彩色阴极射线管彩色阴极射线管 一个CRT能显示不同颜色的图形是经过把产生不同颜色的荧光物质进展组合而实

5、现的。常用射线穿透法和影孔板法实现彩色显示 。 假设每支电子枪发出的电子束的强度有256个等级，那么显示器能同时显示256*256*256=16M种颜色，称为真彩系统 随机扫描的图形显示器框图随机扫描的图形显示器框图随机扫描的图形显示器中电子束的定位和偏随机扫描的图形显示器中电子束的定位和偏转具有随机性，即电子束可随意挪动，只扫转具有随机性，即电子束可随意挪动，只扫描荧屏上要显示的部分描荧屏上要显示的部分 。随机扫描的图形显随机扫描的图形显示器运用了一个独示器运用了一个独立的存储器来存储立的存储器来存储图形信息，然后不图形信息，然后不断地取出这些信息断地取出这些信息来刷新屏幕。由于来刷新屏幕。

6、由于存取信息速度的限存取信息速度的限制，使得显示稳定制，使得显示稳定图形时的画线长度图形时的画线长度有限，且造价较高。有限，且造价较高。针对这些问题，针对这些问题，70年代后期开展了利年代后期开展了利用管子本身来存储用管子本身来存储信息的技术，这就信息的技术，这就是存储管技术。是存储管技术。存储管的构造表示图存储管的构造表示图光栅扫描式图形显示器光栅扫描式图形显示器 光栅扫描式图形显示器简称光栅显示器是画点设备，可看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元的亮度。 可分为：黑白光栅显示器 和彩色光栅显示器 帧缓冲存储器是一块延续的计算机存储器 光栅显示器构造图光栅显示器构造图具有一位帧缓存

7、的具有一位帧缓存的黑白光栅扫描式图形显示器构造黑白光栅扫描式图形显示器构造黑白灰度光栅显示器构造图黑白灰度光栅显示器构造图具有具有N位帧缓存黑白灰度光栅显示器位帧缓存黑白灰度光栅显示器 光栅彩色光栅显示器构造图彩色光栅显示器构造图具有具有N位帧缓存和位帧缓存和W位颜色查找表的光栅显示器位颜色查找表的光栅显示器一个具有一个具有2424位面的彩色帧缓存位面的彩色帧缓存一个具有一个具有2424位面彩色帧缓存和位面彩色帧缓存和1010位位颜色查找表的构造图颜色查找表的构造图液晶显示器液晶显示器 CRT的缺陷：的缺陷： 1.体积大：体积大：CRT固有的物理构造限制了它向更广的显固有的物理构造限制了它向更

8、广的显示领域开展，屏幕的加大必然导致显像管的加长、显示领域开展，屏幕的加大必然导致显像管的加长、显示器体积的加大，在运用时候就会遭到空间的限制；示器体积的加大，在运用时候就会遭到空间的限制； 2.电磁波干扰：另外电磁波干扰：另外CRT显示器是利用电子枪发射电显示器是利用电子枪发射电子束来产生图像，容易受电磁波干扰，长期电磁辐射子束来产生图像，容易受电磁波干扰，长期电磁辐射会对人们安康产生不良影响。会对人们安康产生不良影响。 液晶显示器的优势：液晶显示器的优势：LCD显示器外观小巧精致，厚度显示器外观小巧精致，厚度只需只需6.58cm左右。不会产生左右。不会产生CRT那样的由于刷新频那样的由于刷

9、新频率低而出现的闪烁景象。任务电压低，功耗小，节约率低而出现的闪烁景象。任务电压低，功耗小，节约能源。没有电磁辐射，对人体安康没有任何影响。能源。没有电磁辐射，对人体安康没有任何影响。 液晶显示器的六层构造液晶显示器的六层构造等离子显示器等离子显示器 等离子显示器是用许多小氖气灯泡构成的平板阵列，每个灯泡处于“开或“关形状。等离子板不需求刷新。典型的等离子板可以做到15英寸左右，每英寸上安装有175个左右的灯泡。要到达商品化需求等离子板做到4040英寸。 等离子显示器普通由三层玻璃板组成。第一层是外表涂有导电资料的垂直条，中间层是灯泡阵列，第三层是外表涂有导电资料的程度条。 等离子显示器的三层

10、构造图等离子显示器的三层构造图几种显示技术的比较几种显示技术的比较性性质质阴阴极极射射线线管管等等离离子子显显示示器器液液晶晶显显示示器器功功耗耗屏屏幕幕厚厚度度平平面面度度亮亮度度分分辨辨率率对对比比度度灰灰度度等等级级视视角角色色彩彩价价格格 大 大 大 一般 好 中 中 好 大 丰富 低 中 中 小 中 好 好 好 差 中 中 中 小 小 小 好 适中 一般 差 差 一般 中 低图形绘制设备图形绘制设备 硬赋值设备是将计算机产生的各种图形直接绘硬赋值设备是将计算机产生的各种图形直接绘制在纸上的一种设备。例如：打印机和绘图仪。制在纸上的一种设备。例如：打印机和绘图仪。 打印机是廉价的产生图

11、形的硬拷贝设备，从机打印机是廉价的产生图形的硬拷贝设备，从机械动作上常分为撞击式和非撞击式两种。撞击械动作上常分为撞击式和非撞击式两种。撞击式打印机使成型字符经过色带印在纸上，如行式打印机使成型字符经过色带印在纸上，如行式打印机、点阵式打印机等。非撞击式打印机式打印机、点阵式打印机等。非撞击式打印机常用的技术有：喷墨技术、激光技术等，这类常用的技术有：喷墨技术、激光技术等，这类打印设备速度快，噪声小，已逐渐替代以往的打印设备速度快，噪声小，已逐渐替代以往的撞击式打印机。撞击式打印机。激光打印机的任务原理图激光打印机的任务原理图绘图仪绘图仪 主要种类有笔绘式、喷墨式、和静电式。主要种类有笔绘式、

12、喷墨式、和静电式。 笔绘式：笔式绘图仪分为滚筒式和平板笔绘式：笔式绘图仪分为滚筒式和平板式式 静电绘图仪静电绘图仪 ：是一种光栅扫描设备，利：是一种光栅扫描设备，利用静电同极相斥异极相吸的原理制成用静电同极相斥异极相吸的原理制成 喷墨式：采用喷墨的方式绘图，其绘图喷墨式：采用喷墨的方式绘图，其绘图的速度比普通笔式要快得多，而且所绘的速度比普通笔式要快得多，而且所绘彩色图效果更好彩色图效果更好 单色静电绘图仪构造图单色静电绘图仪构造图彩色静电绘图仪构造图彩色静电绘图仪构造图笔式绘图仪构造图笔式绘图仪构造图计算机图形规范计算机图形规范 概念：计算机图形的规范通常是指图形概念：计算机图形的规范通常是

13、指图形系统及其相关运用系统中各界面之间进系统及其相关运用系统中各界面之间进展数据传送和通讯的接口规范，以及供展数据传送和通讯的接口规范，以及供图形运用程序调用的子程序功能及其格图形运用程序调用的子程序功能及其格式规范，前者称为数据及文件格式规范，式规范，前者称为数据及文件格式规范，后者称为子程序界面规范。后者称为子程序界面规范。 图形系统中各界面的规范图形系统中各界面的规范为了提高计算机图形软件、计算机图形的为了提高计算机图形软件、计算机图形的运用软件在不同的计算机和图形设备之间运用软件在不同的计算机和图形设备之间的可移植性，早在的可移植性，早在1974年，在美国国家规年，在美国国家规范化局范

14、化局ANSI举行的举行的“与机器无关的图与机器无关的图形技术的任务会议上，就提出了计算机形技术的任务会议上，就提出了计算机图形的规范化和制定有关规范的规那么。图形的规范化和制定有关规范的规那么。在此会议之后，美国计算机协会在此会议之后，美国计算机协会ACM成立了一个图形规范化协会，在总结以成立了一个图形规范化协会，在总结以往多年图形软件任务阅历的根底上，往多年图形软件任务阅历的根底上，1977年该协员会提出了年该协员会提出了“中心图形系统中心图形系统Core Graphics System的规范；的规范；1979年年公布了修正后的第二版。在近二十年中，公布了修正后的第二版。在近二十年中，国际规范化组织国际规范化组织ISO曾经同意和正在曾经同意和正在讨论的与计算机图形有关的规范有：计算讨论的与计算机图形有关的规范有：计算机图形中心系统机图形中心系统GKS及其言语联编、及其言语联编、三维图形中心系统三维图形中心系统GKS3D及其言语及其言语联编、程序员层次交互试图形系统联编、程序员层次交互试图形系统PHIGS及其言语联编、计算机图形元文及其言语联编、计算机图形元文件件CGM、计算机图形接口、计算机图形接口CGI、根本图形转换规范、根本图形转换规范IGES、产品数、产品数据转换规范据转换规范STEP等。等。计算机图形规范在图形及其运用系统计算机图形规范在图形及其运