CGLEC图形设备与系统

Lec2图形设备与系统李晓宁2023/4/301主要内容计算机图形系统概述Windows操作系统下图形程序的开发介绍OpenGL介绍实验:一个OpenGL基础实验2023/4/3022.1计算机图形系统概述计算机图形系统外部设备图形输入设备图形输出设备:重点讲解图形显示设备计算机图形软件图形标准2023/4/3032.1计算机图形系统概述计算机图形系统由硬件系统和软件系统组成。激光打印机喷墨打印机计算机台式绘图机滚筒绘图机幅面受限制，精度高幅面不受限制，精度低计算机图形系统的主要硬件：计算机、打印机、绘图机。2023/4/304图形输出设备图形输出包括图形的显示和图形的绘制，图形显示指的是在屏幕上输出图形图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬拷贝，打印机和绘图仪是两种最常用的硬拷贝设备2023/4/305计算机图形外部设备阴极射线管彩色阴极射线管

射线穿透法 影孔板法随机扫描显示系统光栅扫描系统2023/4/306阴极射线管（CRT)阴极射线管(CRT-CathodeRayTube)组成：包括电子枪、加速结构、聚焦系统、偏转系统、荧光屏2023/4/307阴极射线管(CRT)工作原理高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦系统、加速系统和磁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。由于高能态很不稳定，在很短的时间内荧光物质的电子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2023/4/308刷新要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地发射电子束刷新频率刷新一次是指电子束从上到下扫描一次的过程刷新频率高到一定值后，图象才能稳定显示2023/4/309电子枪电灯丝，阴极和控制栅组成。阴极：由灯丝加热发出电子束，控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点的亮度。2023/4/3010聚焦系统加速电极加正的高压电（几万伏），使电子束高速运动。保证电子束在轰击屏幕时，汇聚成很细的点2023/4/3011偏转系统控制电子束，静电场或磁场，产生偏转。电子束要到达屏幕的边缘时，偏转角度就会增大。到达屏幕最边缘的偏转角度被称为最大偏转角最大偏转角是衡量系统性能的最重要的指标，显示器长短与此有关CRT显示器屏幕越大整个显象管就越长2023/4/3012荧光屏荧光物质：当它被电子轰击时发出亮光持续发光时间：电子束离开某点后，该点的亮度值衰减到初始值1/10所需的时间刷新(Refresh)：为了让荧光物质保持一个稳定的亮度值刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率=1秒/荧光物质的持续发光时间（例如）=1000/40=25Hz2023/4/3013涉及屏幕的两个术语像素(Pixel:PictureCell)：构成屏幕（图像）的最小元素分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直方向单位长度上能识别的最大像素个数，单位通常为dpi.在假定屏幕尺寸一定的情况下，也可用整个屏幕所能容纳的像素个数描述，如640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等2023/4/30142.1.2彩色阴极射线管产生彩色的常用方法:射线穿透法影孔板法2023/4/3015彩色阴极射线管-射线穿透法原理：两层荧光涂层，红色光和绿色光两种发光物质，电子束轰击穿透荧光层的深浅，决定所产生的颜色电子束荧光涂层产生颜色低速电子束较低速电子束较高速电子束高速电子束主要用于画线显示器成本低只能产生有限几种颜色2023/4/3016彩色阴极射线管-影孔板法影孔板法原理：影孔板被安装在荧光屏的内表面，用于精确定位像素的位置外层玻璃荧光涂层影孔板2023/4/3017影孔板的类型点状影孔板代表：大多数球面与柱面显像管栅格式影孔板代表：Sony的Trinitron与Mitsubishi的Diamondtron显像管沟槽式影孔板代表：LG的Flatron显像管2023/4/3018点状影孔板工作原理三支电子枪三色荧光点（很小并充分靠近--〉像素）红、绿、兰三基色电子枪、影孔板中的一个小孔和荧光点呈一直线；每个小孔与一个像素（即三个荧光点）对应2023/4/3019显示器能同时显示的颜色个数 如果每支电子枪发出的电子束的强度有256个等级，则显示器能同时显示256*256*256=16M种颜色，称为真彩系统调节各电子枪发生的电子束中所含电子的数目，即可控制各色光点亮度。2023/4/3020球面显示左器与柱面充显示器普通的显穗象管采用请的都是点状影腿孔板显象管，树显象管的倍表面呈略孩微凸起的仙球面状，壶故称之为链“球面管”。而宰柱面显捕象管采黑用荫栅式结构，它尊的表面在沸水平方向塘仍然略微姻凸起，但祸是在垂直知方向上却谱是笔直的睡，呈圆柱催状，故称彼之为“柱面管”常用的点状影孔欢板显象管有猾日本索尼烧公司的特者丽珑管（Trin凶itro阀n）和三菱公粉司的钻石姻珑管（Diam碧ondt园ron）2023尽/4/2砍521荫栅式脖彩色CRT显色原理202铲3/4致/2522柱面和疲球面显唇示器点泽距定义柄示意图202误3/4窄/25232.1.向3随机秒扫描的显因示系统特点：电锅子束可随熔意移动，系只扫描荧迎屏上要显间示的部分逻辑部豪件：刷怪新存储餐器(Ref拣res浮hin魄gB煤uff慕er)踩,显示处教理器（DPU懂:Di萍spl简ay孩Pro瓦ces邻sin民gU妹nit唇）和CRT2023摸/4/2浴524工作原退理应用程序暂发出绘图导命令，→倾解析成显勉示处理器静可接受命扫令格式，住存放在刷肯新存储器刑中。刷新涂存储器中友所有的绘涉图命令组替成一个显挨示文件，穴由显示处在理器负责演解释执行预(刷新)断，→驱匪动电子枪穴在屏幕上塌绘图。修改图巨形，实先际是修没改显示聚文件中勺的某些欣绘图命培令。2023承/4/2开5252.1赤.4得光栅浙扫描的仪显示系充统光栅扫描蜻显示系统特点：光环栅扫描扫描线帧水平回织扫期垂直回杜扫期202倡3/4慢/2526几个概药念行频、帧吓频水平扫描侨频率为行祥频。垂直躁扫描频率鞠为帧频。逐行扫胁描、隔纱行扫描隔行扫描燃方式是先娇扫偶数行盛扫描线，睁再扫奇数历行扫描线象素整个屏沾幕被扫泊描线分馋成n行，每行练有m个点，每拖个点为一扫个象素。待整个屏幕仿有m×利n个象素。202鞋3/4向/2527几个概瓜念分辨率是指CRT在水平并或垂直捷方向的禾单位长惑度上能旧分辨出洋的最大宁光点（棉象素）幅数，分酷为水平控分辨率答和垂直墙分辨率皱。通常端用屏幕挖上象素饥的数目热来表示照。比如沫上述的n行，每片行m点的屏幕见分辨率为m×僚n。分辨率越扭高，相邻羊象素点之修间的距离煮越小，显禾示的字符养或图像也够就越清晰的。分辨率受湾显示器生旷产工艺、局扫描频率偶以及显示尿存储器容阵量的限制饭。202追3/4劲/2528几个概立念点距相邻象公素点之夸间的距炮离，与泻分辨率逝指标相描关。显示速侵度指显示字蕉符、图形核特别是动词态图像的乳速度，与援显示器的含分辨率及吹扫描频率笛有关。可裙用最大带阻宽（水平炉象素数艰×垂直茧象素数牌×最大裤帧频）来粮表示。2023水/4/2劲529几个概念色彩与亮幻玉度等级亮度等蛙级又称压灰度，浓主要指探单色显库示器的临亮度变耽化。色嘱彩包括哗可选择贝显示器斯颜色的暗数目以课及一帧离画面可恰同时显装示的颜通色数，肤与荧光籍屏的质垫量有关暂，并受含显示存叫储器VRAM容量的禁影响。图像刷蓝新由于CRT内侧的士荧光粉乒在接受之电子束如的轰击挠时，只泄能维持求短暂的节发光，搁根据人缎眼视觉瞧暂留的陕特性，砌需要不凉断进行辟刷新才昌能有稳辆定的视围觉效果述，因此车刷新是赌指以每抚秒30异帧以上领的频率帖反复扫租描不断总地显示废每一帧衡图像。戴图像的纸刷新频植率等于脏帧扫描滑的频率歌（帧频廊），用茂每秒刷寸新的帧宽数表示姜。目前疫刷新频选率标准宴为每秒需50~衫120谢帧。2023拍/4/2各530几个概蝴念帧缓冲柔存储器裹（显示语存储器捧）存储用洋于刷新动的图像徒信息的迁存储器漠。帧缓亲冲存储玩器的大雪小通常瓶用X方向（行廉）和Y方向（列懂）可寻址渐的地址数摇的乘积来泛表示，称滑为帧缓冲锹存储器的帐分辨率。2023悼/4/2粉531显示器的蜓分辨率电子束按许固定的扫蹄描顺序进躁行扫描N条扫描阵线，每拢条扫描榆线有M个像素崭，M*恳N显示器的集分辨率。202窗3/4鼠/2532逻辑部搏件：帧往缓冲存恨储器（Fra烂me泪Buf筒fer惊)，视频控制飞器（Vide岛oCo召ntro店ller睬)，显示处狸理器（Disp满lay锈Proc颤esso练r），C活RT帧缓冲秃存储器作用：替存储屏辆幕上像孩素的颜胳色值简称帧缓凭冲器，俗附称显存202动3/4傲/2533帧缓存中叼单元数目孝与显示器绣上像素的营数目相同错，单元与辫像素一一井对应，各春单元的数膛值决定了井其对应像桥素的颜色显示颜色犁的种类与匀帧缓存中阁每个单元遗的位数有担关（上图廉帧缓冲器宝的每个单泳元只有一旺位）2023孟/4/2惧534黑白光第栅扫描船显示器尿逻辑框帮图其中帧缓货存是一块顽连续的计忍算机存储防器。对于颈黑白单灰紫度显示器茂每一象素咬需要一位含存储器，饰对一个1欺024×隆1024蝴象素组成工的黑白单片灰度显示但器所需要什的最小缓缺存为220，并在一忠个位面上尤。一个位疗面的缓存辰只能存储侨黑白图形浴，帧缓存念是数字设慰备，光栅嘱显示器是潜模拟设备歉，因而还珍需要数模悬转换器(DAC席)。2023除/4/2阿535黑白光咬栅扫描荷显示器何逻辑框王图在光栅匀图形显暑示器中兰需要足微够的位团面和帧只缓存结泥合起来旱才能反奏映图形晒的颜色晚和灰度徒等级。丈如下图蓝是一个桨具有N位面灰度可等级的帧边缓存。显吴示器上每曲个象素的悦亮度是由N位面中穴对应的屠每个象泡素位置楼的内容伟控制的垫。该存坐储器的发中的二冠进制的虎数被翻愁译成灰劣度等级峰，范围证是0到雪2N-1之间。202旬3/4幸/2536彩色光驱栅扫描察显示器下图是钥彩色光嘉栅显示耳器的逻叨辑图，励对于红迎、绿、夜蓝三原佣色有三役个位面吊的帧缓送存和三丘个电子仰枪。202娘3/4摔/2537彩色光栅拨扫描显示激器每个颜廉色的电付子枪可馆以通过错增加帧怖缓存位吵面来提介高颜色凑种类的范灰度等郑级。如沟上图，追每种原毛色电子烤枪有8谎个位位邻面的帧观缓存和史8位的朴数模转脾换器，校每种原舅色可有屿256匙中灰度握，三种严原色的陶组合将化是(28)3=224。202靠3/4流/2538彩色光栅田扫描显示岩器若每个单申元有24守位（每种郊基色占8絮位）即显宣示系统可堤同时产生搁224种颜色（拘24位真虎彩色）。分辨率M*N悄、颜色个款数K与显存大雀小V的关系2023郑/4/2稠539彩色光栅河扫描显示滥器3个位面皂分辩率是脚1024夫×102喂4的显示熄器，需要破3×10多24×1惜024（上3145洒728）燥位的存储刺器。若存储器绑位长固赛定，则刊屏幕分线辩率与津同时可轻用的颜建色种数我成反比听关系。1兆字节宇的帧缓存踏，若设分砍辩率为6借40×4只80，则姿帧缓存每昌个单元可和有24位领，可能同脏时显示224种颜色，泪若设分辩渐率为10的24×7太68，则义每个单元时分得的位荷数仅略多土于8，只喉能工作于肌256色脱显示模式陡下。202杏3/4烘/2540彩色光栅扫描脆显示器显存问题高分辨率网和真彩要凡求有大的趟显存；曾经是符个问题润！解决方升法：采要用查色鼓表(Look尘upT御able挨）或称彩色夏表(Col扑or朱Tab夜le)查色表工堆作原理1024概*768王真彩模式傲需要3M字节显存2023婆/4/2乞541查色表（loo申ku平pT童abl村e）是一维线息性表，其类每一项的钞内容对应音一种颜色黄，它的长度维由帧缓存刷单元的位杨数决定，例如锻：每单椅元有8缺位，则牙查色表悟的长度坏为28＝25浸6目的：炼在帧缓耕存单元弟的位数推不增加线的情况弦下，具虾有大范围内团挑选颜色响的能力：202续3/4歪/2542存放方式颜色信息俗在帧缓存塞中两种存鞠放方式：凡一是颜色篇值直接存鱼储在帧缓萝存中。二燥是把颜色缝码放在一康个独立的域表中，帧夏缓存存放鸭的是颜色就表中各项农的索引值灾，颜色范棵围扩充了秋。单色系统橡：查色表只固化彩显：可窑修改、创畜建查色表慨。2023光/4/2押543彩色光栅牢扫描显示励器带宽T与分辨率罪、帧频F的关系带宽问渠题高分辨输率和高跌的刷新愚频率要芽求有高绢带宽--依祸然是个决问题！解决方法台：隔行扫枪描（现在虹已经基本搅不用，主流显握示器都在采用逐柔行扫描普方式）隔行扫描节的：把一恭帧分两场六，即奇数垫场与偶数锻场场频：=狠=2*帧车频2023榴/4/2碧544隔行扫描冶工作原理一帧完整怪的画面分兽成两场。一场1／巧60秒，顽（场频6享0HZ）交，（帧频3遮0HZ）画面更新姨频率仍为伤60HZ，降低了柏闪烁效冬应，每豆一场1论／60柴秒内，扣帧缓存爽中数据辫量比逐酬行扫描第少一半不。降低善了视频途控制器妨存取帧茎缓存的打速度及图传输带分宽的要炼求。2023抖/4/2爹545其中，帧狼缓存为系扯统内存任牺一块区域医，视频控料制器能够负直接存取雨该区域以蜘刷新屏幕尖。简单的耽光栅扫已描图形荒显示系萄统的结福构202棋3/4爸/2546典型的光售栅扫描图烦形显示系习统的结构其中，符帧缓存敢可以是术专用的华存储器德，也可荣以是系灯统内存杠中的一凤块固定跪区域。2023住/4/2腐547视频控劲制器作用：建庆立帧缓存罗与屏幕像择素之间的缩慧一一对应泥，负责刷尺新逻辑结喷构202旬3/4刊/2548视频控制汉器工作原缠理——傻刷新周来期开始炕，光栅汤扫描发困生器置X地址寄存愿器为0，窑置Y地址寄吸存器为N-1，首先取出鸦对应像素渗（0，N-1担）的帧缓存杂单元的数絮值,剖放入像素纸值寄存器什，用来控臂制像素的洋颜色，然鹅后X的地址寄透存器的地剧址加一，云如此重复纱，直到该喝扫描线上役的最后一蹲个像素。双缓冲机精制（Dou片ble茅Bu扶ffe良r)普通显内卡=视惊频控制爱器+显政存2023勉/4/2鸦549显示处滥理器作用：其代替CPU完成部池分图形南处理功笼能，扫陶描转换拢、几何环变换、井裁剪、触光栅操肾作、纹倘理映射嘴等等具有专用肥显示处理蠢器的光栅目显示系统碰的结构图形加速亏卡=视频炉控制器+呢显存+显镜示处理器2023脚/4/2北550光栅显阴示系统寇的特点优点：成本低易于绘制咬填充图形色彩丰富刷新频率锐一定，与鸟图形的复培杂程度无皮关易于修熄改图形缺点：需要扫趋描转换会产生混逐淆优点使平其占据骄了市场冈主流缺点正在我被克服202蔬3/4侄/2551LCD显方示器CRT固有的物装理结构限再制了它向馅更广的显钻示领域发谢展屏幕的害加大必检然导致符显象管严的加长刃，显示斤器的体由积必然叼要加大性，在使美用时候吹就会受郑到空间知的限制CRT显示器是电利用电子痰枪发射电格子束来产我生图像，椒容易受电乏磁波干扰长期电廊磁辐射番会对人抄们健康扇产生不已良影响202虏3/4锄/2552LCD显押示器的优定点外观小危巧精致嘴，厚度灾只有6衬.5~扇8cm左右。不会产蓄生CRT那样的因茂为刷新频态率低而出隆现的闪烁累现象工作电压球低，功耗仿小，节约缴能源没有电调磁辐射谈，对人距体健康驴没有任荐何影响202摧3/4刻/2553202支3/4唤/2554液晶显惧示器的拾构成液晶显示挽器LCD(赔Liqu剪idC艘ryst压alD谊ispl节ay)是由六昏层薄板据组成的蜻平板式公显示器反射层水平极访板水平网格佳线液晶层垂直网蜡格线垂直极片板观察方灯向2023腾/4/2蛋555LCD半显示器套基本原疲理液晶是停一种介努于液体休和固体再之间的锐特殊物告质，它弓具有液胁体的流南态性质加和固体舌的光学箱性质。添当液晶蹦受到电焦压的影捞响时，材就会改哥变它的受物理性惩质而发收生形变彻，此时盘通过它迫的光的昼折射角蹦度就会晋发生变习化，而朽产生色践彩液晶屏膏幕后面雷有一个闹背光，完这个光伤源先穿陵过第一插层偏光蚊板，再舰来到液该晶体上朝，而当箩光线透嫩过液晶荐体时，骄就会产姥生光线慎的色泽造改变，宵从液晶你体射出放来的光贞线，还羞得必须党经过一星块彩色佳滤光片询以及第孩二块偏与光板202俱3/4冻/2556液晶显示按有主动式侦和被动式浙两种被动式液童晶屏幕有STN药（Su筐per悄TN超扭曲默向列LCD）和DST协N（D盾oub伯le壳lay狡er赤Sup穴er邮TN双层超引扭曲向慢列LCD）等最流行的善主动式液键晶屏幕是TFT饰（Th睁in附Fil失mT品ran励sis转tor薄膜晶体罚管）主动式液醋晶显示器多使用了FET场效晶离体管以完及共通兵电极，蹦这样可兴以让液唇晶体在方下一次摸的电压艘改变前执一直保羊持电位宅状态。菊这样主根动式液拐晶显示档器就不牙会产生黎在被动钟式液晶疯显示器极中常见享的鬼影免、或是欠画面延民迟的残历像等202霜3/4蜜/2557LCD显散示器的基扇本指标可视角愚度视线与屏骗幕中心法韵向成一定锁角度时，扇人们就不宪能清晰地妇看到屏幕延图象，而顺那个能看控到清晰图立象的最大安角度被我中们称为可请视角度。脖一般所说芬的可视角栗度是指左单右两边的内最大角度阶相加。工尿业上有CR10花（Con乎tras翼tRa吊tio）悲、CR5两种标准荣来判断液辟晶显示器消的可视角标度2023丝式/4/2未558LCD显么示器的基括本指标点距与笑分辨率液晶屏兵幕的点玩距就是君两个液盏晶颗粒敲（光点婆）之间跑的距离和，一般疗0.2订8~0景.32mm就能得到庙较好的显拘示效果通常所饲说的液王晶显示象器的分桨辨率是建指其真遭实分辨献率，表丛示水平赛方向的陪像素点棵数与垂惯直方向隙的像素它点数的贺乘积202族3/4缎/2559液晶显到示器的狭缺点寿命短征、怕震径动、温堪度敏感分辨率哲相对较列低，色筹彩不够腿鲜艳，猫且价格斜偏高。202宁3/4绑/2560图形处理屠器图形处理浅器是图形练系统结构匀的重要元尊件，是连轨接计算机坑和显示终关端的纽带早期的图怠形处理器牢只包含简帝单的存储住器和帧缓艘冲区，它芹们实际上玩只起了一换个图形的庆存储和传态递作用，着一切操作由都必须有CPU来控制现在的图感形处理器撇不单单存障储图形，铁而且能完思成大部分跳图形函数蝇，专业的简图形卡已朋经具有很镜强的3D处理能区力，大落大减轻冬了CPU的负担,赶提高了显订示质量和芬显示速度2023鸽/4/2趁561图形处理毁器的组成显示主芯劝片显卡的核梁心，俗称GPU拐，它的主蒸要任务峰是对系茄统输入务的视频末信息进句行构建睁和渲染显示缓雷存用来存集储将要扰显示的震图形信陡息以及借保存图乱形运算论的中间奖数据显存的傅大小和陪速度直倡接影响伪着主芯笋片性能抖的发挥数字模塘拟转换呢器（RAM蜓DAC占）它的作用享就是把二应进制的数膀字转换成胡为和显示疾器相适应慰的模拟信凤号202凑3/4刚/2562显卡工旧作原理监简单示威意图202痒3/4侧/2563*纯平横显示器绒*走向平胶面的显访像管球面显掘象管：表面：轧球面的走一部分时间：~宝90年代仪初柱面显酬象管：表面：柱含面的一部鞭分，垂直饥方向上平葡直，水平升方向上有俘弯曲时间：9淘0年代中律期代表：Son职y公司的Trin器itro维n，Mi晚tsub废ishi公司的Diam弓ondt嫩ron202续3/4关/2564*纯平僚显示器饲*走向平据面的显平像管平面直角垃显象管表面：纪球面的份一部分距，类似边于平面时间：9希0年代中症后期现在市场经上的主流举显象管纯平显象我管表面：纯杆平面时间：和90年惧代后期代表：Son泳y公司的FD慈Tri济nit推ron库，Mi钉tsu陶bis既hi公司的Diam浪ondt病ron，证Sams叙ung公司的Dany同Flat缘瑞，LG公司的Flat饥ron今后的著主流显并象管2023患/4/2狭565*未来华显示器啊*采用空浊气等离淋子体技秆术，无顽须刷新鱼缓冲存迹储器空气等沿离子体削可想象间成一个僚个微型粉霓虹灯握，红绿机蓝三种时不同颜汽色的像撞素。显示屏艺薄，挂纳在墙上厦。发光聚合绿物技术，咐坚不可摧啊；柔韧性犯好，可以顾卷起来；项显示画面吗具有无与村伦比的清体晰度，无砌锯齿现象作。真正的能平面直角织。2023撞/4/2寸566图形工作略站具有完俱整人机梦交互界凑面，集驰高性能稿的计算轿和图形脸于一身驾，可配嫌置大容悬量的内崖存和硬群盘，I/O和网络壮功能完该善，使嫩用多任月务多用灶户操作晓系统的药小型通念用个人舞化计算驰机系统捉。1983陆年美国APO贯LLO公司推表出第一踢台适合抢计算机毫辅助设递计（CAD赶）的工作故站。现在全泳球最有汪名的图仪形工作殃站属SGI图形工对作站。2023龟/4/2厦567虚拟现实处系统除了具愧有常规结的高性卧能计算垃机系统音的硬件贼和软件住外，还即必须对筒下列关伐键技术筒提供强卷有力的同支持。能以实雪时的速呀度生成丝式具有逼滥真感的依景物图丝式形（三边维全彩崭色的、恳有明暗炭、纹理志和阴影畏的图像蚁）能高精度烧的实时跟模踪用户的缠头和手。头戴显攻示器能威产生高六分辨率放图像和贵较大的封视角。2023项/4/2盘5682.2既图形蹦系统及皮其标准硬件，椒图形I/O设备，系林统软件，猛图形软件唇。图形软睁件：通熔用编程湖软件包挪，专用牲应用软加件包。通用类：伯提供一个瓜可用于高牙级程序语次言的图形与功能扩展姑集(比如疫，Open融GL).基本功袄能：图杰元生成追，属性景设置（膜颜色，床….）谱选择观慎察及实么施变换娇等。专用类勒：不关异心图形社操作过流程（比拴如，CAD系统。202泉3/4方/2569图形系统侮标准图形标准尤：图形系果统及其相饮关应用系阳统中各界笑面之间进止行数据传仰送和通信芝的接口标朝准，以及倘供图形应耐用程序调蓄用的子程柔序功能及浮其格式标范准，前者恩称为数据及眨文件格泽式标准，后者斥称为子程序款界面标惜准。202饼3/4铁/2570图形系统格标准分类面向图形脊设备的接位口标准：呈面向系统计算机鸟图形元运文件(CGM告)，(睛CRT毒,Mo开use异,…)计算机图蛾形接口(CGI)：设备吉驱动程氧序。面向应鱼用软件赌的标准讯：图元挑的生成站，设备姐的管理程序员层胀次交互式复图形系统妻（PHIG枕S）,G米L(图形程序羞包)（三维伙）图形数核心系倘统（3D-)G探KS面向用户唐的标准，锈建立图形卵数据结构胡，定义、快修改和输播出图形图形操作掉函数库：Open干GL,D还irec狮tX面向图烟形应用浴系统中躲工程和拴产品数取据模型疾及其文纲件格式派：基本图锄形转换郑规范（IGES矿）产品数敞据转换燃规范（STE任P）2023跌/4/2我571图形标幼准的作拘用位置202舟3/4猪/2572应用系落统在不经同系统绍之间的千可移植裕性应用系长统和图抓形设备姜之间的缩慧可移植孤性图形数据甘的可移植厘性程序员钻的可移攻植性202虽3/4颗/2573CGI棍（IS惧OD详P9连636傅)提供控赶制图形撞硬件的辨一种与蜓设备无装关的方夜法。也可看作寺图形设备张驱动程序篮的一种标圈准。在用户肿程序和回虚拟设错备之间献，以一丙种独立模于设备喊的方式垮提供图的形信息丝式的描述兔和通信枣。202福3/4时/2574CGM（遣ISO狮IS86母32)与设备滴无关的神语义、找词法定屿义的图鲜形文件钥格式。规定了生晶成、存储染、传送图绵形信息的理格式。面向系艳统和系光统开发程者，和愧CGI置配套提盖供。通用性邮是其关顾键属性宿。202专3/4育/2575GKS提供了在穷应用程序转和图形输寻入输出设现备之间的牙功能接口与语言无叛关。GKS提供了一雷个称为元伸文件的顺波序文件接郊口应用程添序的所减有图形洋资源由GKS控制（通里过GKS元文件-GKSM梢）GKSM用于:图形信多息存档颂；系统传送鬼图形信息猛；在GKS应用程说序间传省送图形秘信息；与图形信姻息相关的再非图形信佩息的存储师和复用。2023悔/4/2盯576PHIG甚S（IS锈OIS顺9592涝）向应用程听序员提供洲的控制图良形设备的梯图形系统弃接口；图形数优据按层告次结构务组织；提供动例态修改蒙和绘制疯显示图件形数据别的手段饿。是一始个高度买动态化妖和交互排式图形倡系统。2023轧/4/2竟577GL图形程袖序库，UNIX蝇下运行，Ope本nGL感—微机既，分类：基们本图素；吹坐标变换嗓；设置属闸性和显示愈方式；I乎/O处扇理；真实既图形显示收。2023葡/4/2联578IGES域（基本图薯形转换规帆范）Ini洒tia龟lG俯rap召hic粘sE冲xch痰ang误eS惰pec仪ifi饰cat视ion作用：不惧同的CAD/搁CAM系统之间既交换数据唇。文件格蓬式是ASCI节I码，五禾节：开午始节，欲目录入专口(DE)，参数(DP)节，整体鸦节和结束定节。202赔3/4捏/2579STE腊P（产品模型在数据转换曾标准）Stan励dard令for镇the醉Exc虹hang梳eof栽Pro刻duct阅mod横elD押ata.覆盖产蕉品整个旋生命周撕期强调建立屑能存入数顷据库中的忘一个产品番模型的完到整表示。克服IGES中的问群题和缺与点。2023枕/4/2独580持续发光酸时间刷新像素CRT的分辨偏率阴极射线岩管的组成迈部分及其袖功能射线穿透储法及影孔晒板法产生狮彩色的工眨作原理随机扫描糟显示系统谅的逻辑部鹿件及工作换机理光栅扫描决显示系统省的逻辑部翼件及工作雕机理查色表显及其工盯作原理显存大小租、屏幕分漏辨率及可馒同时显示焰的颜色数漫目之间的春关系图形系滔统及其图标准概念与术投语2023胆/4/2遥5812.2桌基于Wind衣ows的图形筒程序设斗计方法用户输入或系统功能调用DOS操作系统主函数main()调用库函数或自定义函数DOS程序执行容模式Win辜dow嫂s的前身僻是DOS操作系减统，在DOS操作系统累下，标准C/C+赏+应用程序危包含一个源主函数main台()，应用程律序执行街时，从mai粗n函数开鸦始。202挂3/4手/25822.2.相1Win蛇dow刃s应用程序剖执行模式Windows操作系统WinMain（）函数注册窗口类、创建主窗口、显示主窗口创建窗口函数进入消息循环，遇到WM_QUIT消息推出空闲窗口函数处理各种消息消息到来处理完毕程序启动202号3/4亮/2583设备上翠下文DC（境Dev晒ice熔Co寨nte给xt）显示设备锦上下文：将显示纷信息输赴出到视昏频显示魂器。打印设倘备上下缩慧文：将显示蚊信息输皇出到打介印机。内存设备酒上下文：为特定剂的设备扰保存位宰图图像变。信息设备梯上下文：用于访湿问默认液设备数蓄据信息谋的设备罢上下文荐。202斤3/4坚/2584映射模式在Wind叮ows中确定图绒形输出位谱置都离不塔开坐标系况。GDI支持设备方坐标系和逗逻辑坐标疲系。设备坐盗标系是督以像素块点作为转度量单糊位，默目认方式翅下，以垒用户区微域的左申上角为验原点，带从左到顷右为X轴的正方炉向，从上滴到下为Y轴的正方稠向。设备拢坐标系又柄分为三种服独立的坐关标系，屏隆幕坐标系台、窗口坐扔标系和用区户区坐标币系。这三戚种坐标系谈的坐标原向点的位置显是不同的膊。逻辑坐标钳系是不考惹虑具体设选备的一个贡统一坐标胞系，Win衔dow港s通过映射堪模式将逻需辑坐标转苹化成设备廉坐标。映郑射模式是仗在图形绘劳制过程中漫所依据的融坐标系。202具3/4沾/2585Open萍GL早入门介绍基本简赚介特点和功咱能图形库程序设蛮计2023扮/4/2恩586Ope肃nGL盛简介以SGI的GL三维图枯形库为黑基础制足定的一终个通用翻共享的置开放式抖三维图敞形标准很多大遭公司都旬采用Ope丈nGL作为图形棕标准,软件厂商红也以Open筹GL为基础开谎发了软件倦产品动画制倚作软件Soft亦Ima饺ge和3D鹅Stu邻dio宫MA邮X仿真软件Open虫Inv阶ento奥rVR软件Wor耳ld赞Too堆lK臂itCAM软件ProE悟ngin领eerGIS软ARC/录INFO202崇3/4拍/2587Open谦GL特点独立于倒窗口系科统和操未作系统布,便于肚移植可以与掀Vis地ual添C+谋+紧密谷接口,旱便于实耍现图形拆算法使用简填便,效赏率高2023腿/4/2尤588Open俭GL尺功能建模:点、线、只面+三维物体+曲线曲面变换：平世移、旋转全、缩放、妥镜像+平行投影隔、正视投丹影颜色设倦置模式织：RGBA彩+Col朗orI浓ndex光照和讽材质设宇置：辐射光（Emi堵tte再dL棉igh哲t）、环工境光（Ambi矩ent参Ligh里t）、脑漫反射够光（Diff凝use凤Ligh菠t）、余镜面光Spec信ular竹Lig挠ht）纹理映射位图显示劣和图象增怎强：基本循的拷贝和虏像素读写+融合（Ble肺ndi揭ng）、反走抱样（Anti浇alia樱sing）和雾祥（fog）双缓存动顺画：深深度暗示（Dep饱th著Cue）、运赴动模糊净（Moti锅onB搞lur）202受3/4唐/2589Open游GL图形廉库四个图形和库，200多个函数核心函刘数有115个，以gl开头Ope朋nGL实用库翠（Open握GLU赔tili殊tyL执ibra戚ry，GLU）：塞绘制复体杂的曲因线曲面引、高级鞭坐标变荒换、多询边形分必割，43个，glu开头Ope叉nGL辅助库（Open蜜GLA帅uxil抢iary宵Lib挺rary，GLA葱UX）:简单的窗瞎口管理、住输入事件捎处理、某功些复杂三竭维物体绘缩慧制,31个，gla唇ux开头Open症GL工具库饿（Ope益nGL大Ut隔ili齐ty呼Too吧lki鼠t）:大约30多个函数捏，函数名厘前缀为glut六个WGL函数竟：专门梢用于Open买GL和Win尊dow魂s9破5窗口系鼓统的联眼接，其系前缀为wgl五个Win3断2函数用来雹处理像素复格式（pix圣el津for喂mat衬s）和双舱缓存2023予/4/2叼590Open疲GL的绘制流炸程和原理点数据评价器逐点操作基元匹配显示列表像素数据像素操作纹理存储器光栅化基片操作帧缓冲区202荣3/4疏/2591Ope羊nGL洲中的饰数据类同型后缀数据类型C语言类型OpenGL类型b 8位整数singedcharGLbytes16位整数shortGLshorti32位整数int,longGLint,GLsizeif32位浮点数floatGLfloat,GLclampf64位浮点数doubleGLdouble,GLclampdud8位无符号整数unsignedcharGLubyte,GLbooleanus16位无符号整数unsignedshortGLushortui32位无符号整数unsignedint,unsignedlongGLunit,GLenumGLbitfield202饭3/4瞒/2592Ope素nGL堤程序氏设计图形操涂作描述是表：特殊的DC有Ope挑nGL与Wind蹄ows窗口系淘统相关摘的各种贩信息一旦启用港，未删除店之前可以乞调用任何Open山GL绘制函数扁，进行各摩种操作2023绿/4/2盟593Ope桥nGL届程序激设计像素格式创建一个捉图形操作项表之前，圾首先必须殖设置像素镜格式：饰含有设备汗绘图界面导的属性PIXE核LFOR乘MATD再ESCR撑IPTO棚R结构体榨：26个属性202许3/4存/2594Open蚊GLM确FC程序朵流程建立单文阔档工程修改StdA比fx.h今,加入对Ope事nGL的支持改造C***挎View交::Pr西eCre悦ateW墙indo米w()为C***茂View增加数据虫成员HGL件RC敲m_h堵GLR铸C;覆盖函垃数C***凉View蛙::On匹Crea作te()覆盖函数C**变*V杀iew贪::O涂nSi紫ze(漏)覆盖函数C***搂Vie赤w::O听nEra爆seBk膊gnd(伟)覆盖函数C***屠Vie歉w::O踏nDra粥w()编写自愈己的初绣始化函仍数编写自己炭的Draw沟Scen狸ce()202玩3/4糖/2595实验一能Open牵GL基础管实验按照上述农流程，搭宴建Ope满nGL缘瑞MFC程朋序框架；布（注意保恳存自己的支工程）编写自己识的Dra侦wSce系ne函数蓝，绘制基浙本的Op辞enGL挂图形时间：3惧月2号2023打/4/2艘5969、静夜四声无邻，荒烤居旧业贫副。。4月-影234月-2下3Tue佳sda显y,览Apr浅il吊25,抵20亮2310、雨中简黄叶树慢，灯下矿白头人抽。。23:3垮9:5223:熔39:堤5223:3平94/2松5/2固023鲁11敬:39膜:52舟PM11、以我边独沈久言，愧君波相见频贿。。4月-2千323:3锡9:5223:烈39Apr-妥2325-总Apr沙-2312、故人垫江海别奔，几度你隔山川锹。。23:3梢9:5223:3要9:5223:3绝9Tues蚊day,援Apr察il2希5,2鸣02313、乍见翻宰疑梦，相涝悲各问年边。。4月-秩234月-2揪323:及39:葵5223:3读9:52Apr耐il苗25,挥20控2314、他乡生忍白发，旧昼国见青山返。。25四反月20道2311:天39:谢52包下午23:3俭9:524月-蛮2315、比不颗了得就灿不比，眼得不到行的就不同要。。。四月2誉311:狮39透下午4月-2搬323:颗39Apr结il细25,懒20