《计算机图形系统》.pptx

第2章 计算机图形系统
本章简要介绍计算机图形系统的输入和输出设备
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系统的构成
硬件系统包括:计算机主机、图形显示器、鼠标器、图形输入板、图形扫描仪、绘图仪、打印机等。
计算机图形系统分为四类式、随机扫描刷新式和光栅扫描式。
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光栅扫描显示器的组成
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光栅扫描线显示器的工作过程
，读出显存中的位图数据；
，转换成红、绿、蓝三原色的亮度值；
。
上述2—4是反复进行的。
，即生成位图；
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光栅扫描显示器帧缓冲存储器
帧缓冲存储器是一大块连续的存储空间。光栅中的每个像素在帧缓冲器中至少有1位（bit），每个像素一位的存储容量称为位平面（bit plane）。1024×1024正方形光栅的一个位平面需要220（210=1024；2020=1024×1024）即1048576位。画面就是帧缓冲器中的这些位信息组成的。由于一个二进制只有两个状态，所以单独一个位平面只能产生黑白（单色）显示。
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而光栅扫描显示器是模拟设备，所以将帧缓冲器中的信息读出并在CRT显示器上显示时需要将数字量转换成模拟量。这个工作由数模转换器（DAC）完成。帧缓冲器的中每一个像素，只有在读出并转换为模拟量以后才能显示在荧光屏上。
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如果增加帧缓冲器中的位平面数，光栅显示器就可以表示彩色或不同的灰度等级。
由N个位平面组成的灰度帧缓冲器
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CRT上的像素亮度是由它在各个位平面上的值共同决定的。把各个位平面上与当前像素对应的0、1读入寄存器相应的位，最终得到的二进制数就是像素在0（黑）到2N-1（最大强度）之间的光强等级。最后这个值由DAC转换为电子枪的模拟电压。上图所示为一个有三个位平面、八个光强等级的系统。对于给定的光栅分辨率，每个位平面的存储容量都必须得到满足。例如有三个位平面组成的1024×1024光栅缓冲存储器就需要3145728（3×1024×1024）个存储位。
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其实，每个彩色电子枪完全可以使用更多的位平面，下图是一个多位平面的彩色帧缓冲存储器，每种颜色又有八个位平面，帧缓冲存储器共有24个位平面。每组位平面驱动一个8位的DAC，能生成256（28）种不同深浅的红色、绿色、蓝色。这些颜色组合在一起就可以产生16777216（2 8×28×28=224），这就是所谓的24位真彩色。
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24个位平面的彩色帧缓冲存储器
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彩色表
使用彩色表，只需增加少量的存储容量就可以获得更多的光强等级，如图所示，这时，帧缓冲器位平面中读出的数是查色表的索引。查色表必须有2N项，每一项的宽度为M位，M一般比N大。这样光强等级共有2M个，但一次只能使用其中的2N项。如果要使用其他的光强等级，就必须改变查色表的内容（重装）。
一个N个位平面的灰度帧缓冲存储器，查色表宽度为M
对于24个位平面的彩色帧缓冲存储器，如果各位平面存放的不是直接的颜色值而是查色表的地址索引，那么24位真彩的颜色还可以进一步丰富。如果对每种颜色使用N个位平面，查色表的宽度为M位，那么每次就可以从(23)M种颜色的调色板中选择(23)N种颜色显示。
例如：一个24个位平面的帧缓冲存储器（N=8），查色表宽度为10，则每次可以使用10亿色彩的调色板中选择1700万种颜色。
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2. 光栅显示器的主要性能参数
分辨率
颜色或亮度等级
显存（显卡）容量
画图速度
其他参数：屏幕尺寸，刷新频率、余辉长短、点距和点大小等。
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影像管 :
17英寸
栅距 :

最高分辨率 :
1280×1024
显示色彩 :
无限
扫描频率 :
水平：30-72KHz 垂直：50-130Hz
显示区域 :
预设：310mm × 232mm
视频带宽 :
110MHz
使用电源 :
90-270VAC，50/60Hz
输入信号 :
视频信号：类比，±-p,75ohm±5% 同步：分离TTL方式
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CRT显示器的缺点：
屏幕的加大导致显象管的加长，体积加大，使用时候受到空间的限制。
利用电子枪发射电子束来产生图像，产生辐射与电磁波干扰，长期使用对健康不利 。
LCD显示器
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LCD显示器
液晶显示器
LCD（Liquid