计算机图形学系统概述

2022/12/11(1)电子枪:灯丝、阴极、栅极、阳极(加速器)、聚焦系统(2)偏转系统:由垂直和水平两个偏转系统构成.控制电子束的方向和在荧光屏上运动的轨迹静电偏转系统,两组极板加偏转电压形成静电场电磁偏转系统,两组线圈加偏转电流形成电磁场(3)荧光屏:涂有荧光粉,电子束轰击荧光涂层的某一小区,产生光子,发出可见亮点.CRT阴极射线管(2)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第1页!2022/12/11余辉时间:电子束离开荧光屏后,该点亮度衰减到1/10(10)的时间.分辨率:CRT上单位长度能显示的不重叠光点数是该屏的分辨率，通常用此来表示显示器的分辨率.显示速度:用每秒显示矢量线段的条数来表示.(2)CRT显示器的类型:CRT显示器刷新式存储式随机扫描显示器:光栅扫描显示器:

象一只画笔,实际勾画出图形,可在任意方向上连续扫描,无固定扫描线和规定顺序

按固定扫描线和规定顺序扫描,在应该显示图形的位置点采用与背景不同的亮度.CRT阴极射线管(3)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第2页!2022/12/11基本原理:不同的荧光物质有着不同的发光颜色,利用三基色原理,将红、绿、蓝、三基色按不同的强度比例混合可得到各种颜色。(1)渗透型彩色CRT(射线穿透法):

荧光屏上涂有多层荧光粉,不同速度的电子射线能穿透不同的荧光粉层而发出不同颜色的光.彩色CRT(1)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第3页!2022/12/11(2)多枪型彩色CRT(影孔板法):

荧光屏上涂有很多组呈三角形的荧光材料.多支电子枪发出多束电子束,在电子枪和荧光屏之间设有阴罩(掩膜),使电子束射在荧光屏的不同位置,分别激励三基色发出不同强度的光,混合后产生不同的颜色.彩色CRT(2)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第4页!2022/12/11AB产生从点A到点B的一条线段.从P点用暗矢量x=xA-xp,y=yA-yp移到A;用亮矢量x=xB-xA,y=yB-yA从AB;

P当前电子束所在点P(xp,yp).

随机扫描显示器(randomscan)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第5页!2022/12/11光栅扫描显示系统

raster-scandisplaysystemCRT显示器(CRTdisplay)视频控制器(Videocontroller)系统内存(Memory)系统总线(Bus)CPU外围设备(Peripheraldevices)SystembusCPUPeripheraldevicesSystemmemoryVideocontrollerMonitor计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第6页!2022/12/11(1)工作原理光栅扫描CRT中,电子束依照固定的扫描线和规定的扫描顺序,自上而下,从左到右扫描.•••••••光栅扫描显示器(rasterscan)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第7页!2022/12/11位图(Bitmap):在光栅扫描情况下，帧存储器中存放的不是显示指令,而是对应各个象素的明暗或灰度信息,这种信息称为位图.帧缓冲器(VRAM):为了使显示的图形不断刷新,须将图形的明暗或灰度信息寄存起来.用来寄存每个象素的灰度或彩色值的存储器称为帧缓冲器.概念(1)帧缓冲器的大小(单元个数)与屏幕大小一样.一个单元可有多个位(bit).既可有多个位平面.位平面.计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第8页!2022/12/11计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第9页!2022/12/11帧缓冲器01000011Pixelinbitmapatx',y'67Pixeldisplayedatx',y'01000011RedGreenBlueGBR00xyxmaxymax帧缓冲器显示器计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第10页!2022/12/11具有3位帧存的彩色光栅显示器结构图•0••帧缓冲存储器N•11数模转换红数模转换绿数模转换蓝彩色电子枪计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第11页!2022/12/11光栅扫描显示器帧存容量--V

位平面数—N

颜色数–CC=2N;V=N*屏幕分辨率(bits)刷新频率:最小频率>30帧/s每个象素的访问周期：1/(刷新频率*分辨率)实时显示：并行处理计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第12页!2022/12/11隔行扫描(interleavedscan)(1)解决刷新频率与刷新周期之间矛盾的方法计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第13页!2022/12/11光栅系统的组织

经历了一个发展的过程，通常包括：帧缓存器(framebuffer)视频控制器(videocontroller)显示处理器(displayprocessor)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第14页!2022/12/11较为典型的光栅扫描图形显示系统结构计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第15页!2022/12/11Displaycard具有专用显示处理器的光栅显示系统计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第16页!2022/12/11计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第17页!2022/12/11为解决刷新式的重复刷新工作而发展的.存储管式图形显示器计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第18页!2022/12/11视频控制器视频控制器的逻辑结构计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第19页!2022/12/11帧回扫刷新VRAM位图几个概念计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第20页!2022/12/11具有1位帧缓存的黑白光栅显示器结构图•1•数模转换电子枪计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第21页!2022/12/11位平面:帧缓冲器中每一个单元的位数既是位平面数.帧缓冲器的一位(bit)称为一个位平面.概念(2)

象素(pixel):显示屏上一个光点的灰度值存放在帧存的一个单元中,这个能被独立定义亮度和颜色的最小单元被称为象素.一个位平面的容量等于一屏的容量.帧缓冲器中的位平面数决定了可显示的灰度级或颜色数.一个位平面只能控制一屏的一种状态,既亮或暗.计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第22页!2022/12/11具有3位帧存的黑白光栅显示器结构图•110••数模转换电子枪帧缓冲存储器N•计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第23页!2022/12/11(真)全彩色系统888REDGREENBLUE计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第24页!2022/12/11查色表(look-uptable--LUT)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第25页!2022/12/11每次扫描一场,频率提高一倍.增加画面的稳定性,减少闪烁.两场一帧,信息量未少.帧缓存中信息量比逐行扫描降低一半,对线路的高频通带和存取速度要求降低.隔行扫描(interleavedscan)(2)计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第26页!2022/12/11简单的光栅扫描图形显示系统结构计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览的是第27页!2022/12/11具有专用显示处理器的光栅显示系统计算机图形学系统概述共29页，您现在浏览