第二章圖形設(shè)備

1、第二章第二章 圖形設(shè)備圖形設(shè)備主要內(nèi)容主要內(nèi)容:1:1、圖形輸入設(shè)備、圖形輸入設(shè)備: :概念及其特概念及其特點(diǎn)點(diǎn) 2 2、圖形顯示設(shè)備、圖形顯示設(shè)備: :概念、結(jié)構(gòu)概念、結(jié)構(gòu)原理、工作方式和特點(diǎn)原理、工作方式和特點(diǎn) 3 3、圖形繪制設(shè)備：概念及其、圖形繪制設(shè)備：概念及其特點(diǎn)特點(diǎn)2.12.1圖形輸入設(shè)備圖形輸入設(shè)備一、鍵盤一、鍵盤(keyboard)二、鼠標(biāo)器二、鼠標(biāo)器 分類分類:按照鼠標(biāo)的工作原理來分按照鼠標(biāo)的工作原理來分:機(jī)械式鼠標(biāo)、機(jī)械式鼠標(biāo)、光電式鼠標(biāo)光電式鼠標(biāo) 按照鼠標(biāo)的接口來分按照鼠標(biāo)的接口來分:鼠標(biāo)可以分為串口鼠標(biāo)可以分為串口鼠標(biāo)、鼠標(biāo)、ps/2端口鼠標(biāo)和端口鼠標(biāo)和USB鼠標(biāo)鼠標(biāo)

2、按線來分按線來分:有線鼠標(biāo)有線鼠標(biāo),無線鼠標(biāo)無線鼠標(biāo)(1)機(jī)械式鼠標(biāo)機(jī)械式鼠標(biāo) 機(jī)械式鼠標(biāo)的工作原理：在機(jī)械式鼠標(biāo)底部機(jī)械式鼠標(biāo)的工作原理：在機(jī)械式鼠標(biāo)底部有一個(gè)可以自由滾動(dòng)的球，在球的前方及右方裝有一個(gè)可以自由滾動(dòng)的球，在球的前方及右方裝置兩個(gè)支成置兩個(gè)支成9090度角的內(nèi)部編碼器滾軸，移動(dòng)鼠標(biāo)度角的內(nèi)部編碼器滾軸，移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)小球隨之滾動(dòng)，便會(huì)帶動(dòng)旁邊的編碼器滾軸，時(shí)小球隨之滾動(dòng)，便會(huì)帶動(dòng)旁邊的編碼器滾軸，前方的滾軸代表前后滑動(dòng)，右方的滾軸代表左右前方的滾軸代表前后滑動(dòng)，右方的滾軸代表左右滑動(dòng)，滑動(dòng)，兩軸一起移動(dòng)則代表非垂直及水平方向的兩軸一起移動(dòng)則代表非垂直及水平方向的滑動(dòng)。編碼器由此識別

3、鼠標(biāo)移動(dòng)的距離和方位，滑動(dòng)。編碼器由此識別鼠標(biāo)移動(dòng)的距離和方位，產(chǎn)生相應(yīng)的電信號傳給電腦，以確定光標(biāo)在屏幕產(chǎn)生相應(yīng)的電信號傳給電腦，以確定光標(biāo)在屏幕上的正確位置。若按下鼠標(biāo)按鍵，則會(huì)將按下的上的正確位置。若按下鼠標(biāo)按鍵，則會(huì)將按下的次數(shù)及按下時(shí)光標(biāo)的位置傳給電腦。次數(shù)及按下時(shí)光標(biāo)的位置傳給電腦。 機(jī)械鼠標(biāo)編碼器機(jī)械鼠標(biāo)編碼器的形式又有的形式又有機(jī)電式和光電式機(jī)電式和光電式兩種。機(jī)電式編碼器采用機(jī)械接觸式觸點(diǎn)，精度兩種。機(jī)電式編碼器采用機(jī)械接觸式觸點(diǎn)，精度低，易磨損。目前大量使用的是光電式編碼器，低，易磨損。目前大量使用的是光電式編碼器，這樣的鼠標(biāo)也就是我們常說的這樣的鼠標(biāo)也就是我們常說的光機(jī)鼠

4、標(biāo)光機(jī)鼠標(biāo)。(2)光電式鼠標(biāo)光電式鼠標(biāo) 光電式鼠標(biāo)的工作原理：光電式鼠標(biāo)的工作原理：它是利用一塊特它是利用一塊特制的制的光柵板作為位移檢測元件光柵板作為位移檢測元件，光柵板上方格，光柵板上方格之間的距離為之間的距離為0.5mm。鼠標(biāo)器內(nèi)部有一個(gè)發(fā)光。鼠標(biāo)器內(nèi)部有一個(gè)發(fā)光元件和兩個(gè)聚焦透鏡，發(fā)射光經(jīng)過透鏡聚焦后元件和兩個(gè)聚焦透鏡，發(fā)射光經(jīng)過透鏡聚焦后從底部的小孔向下射出，照在鼠標(biāo)器下面的光從底部的小孔向下射出，照在鼠標(biāo)器下面的光柵板上，再反射回鼠標(biāo)器內(nèi)。當(dāng)在光柵板上移柵板上，再反射回鼠標(biāo)器內(nèi)。當(dāng)在光柵板上移動(dòng)鼠標(biāo)器時(shí)，由于光柵板上明暗相間的條紋反動(dòng)鼠標(biāo)器時(shí)，由于光柵板上明暗相間的條紋反射光有強(qiáng)弱

5、變化，鼠標(biāo)器內(nèi)部將強(qiáng)弱變化的反射光有強(qiáng)弱變化，鼠標(biāo)器內(nèi)部將強(qiáng)弱變化的反射光變成電脈沖，對電脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)即可測出射光變成電脈沖，對電脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)即可測出鼠標(biāo)器移動(dòng)的距離。鼠標(biāo)器移動(dòng)的距離。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：光電式鼠標(biāo)定位精度較高，防塵性光電式鼠標(biāo)定位精度較高，防塵性能好，可用于工程繪圖等專業(yè)領(lǐng)域使用。能好，可用于工程繪圖等專業(yè)領(lǐng)域使用。三、觸摸屏，觸摸板（三、觸摸屏，觸摸板（touch screen) 這種裝置以手指觸摸的方式選擇屏幕位置。這種裝置以手指觸摸的方式選擇屏幕位置。紅外線式觸摸屏紅外線式觸摸屏電阻式觸摸屏電阻式觸摸屏電容式觸摸屏電容式觸摸屏聲波觸摸屏聲波觸摸屏四、操縱桿（四、操縱桿（joy

6、stick)五、數(shù)據(jù)手套（五、數(shù)據(jù)手套（ data glove) 數(shù)據(jù)手套是一種戴在手上的傳感器，它能給出數(shù)據(jù)手套是一種戴在手上的傳感器，它能給出用戶的所有手指關(guān)節(jié)的角度變化，來自手套的輸入，用戶的所有手指關(guān)節(jié)的角度變化，來自手套的輸入，可用來給虛擬場景中的對象定位或操縱該場景。可用來給虛擬場景中的對象定位或操縱該場景。六、光筆（六、光筆（light pen) 光筆是一種檢測裝置，它靠檢測熒光屏上的光筆是一種檢測裝置，它靠檢測熒光屏上的發(fā)光點(diǎn)來選擇屏幕的位置坐標(biāo)。發(fā)光點(diǎn)來選擇屏幕的位置坐標(biāo)。 光筆的工作原理：光筆的工作原理：光筆的形狀和大小象一支圓珠筆，筆尖處光筆的形狀和大小象一支圓珠筆，筆尖

7、處開有一個(gè)圓孔，讓熒光屏的光通過這個(gè)孔進(jìn)開有一個(gè)圓孔，讓熒光屏的光通過這個(gè)孔進(jìn)入光筆。光筆的頭部有一組透鏡，把所收集入光筆。光筆的頭部有一組透鏡，把所收集的光聚集至光導(dǎo)纖維的一個(gè)端面上，光導(dǎo)纖的光聚集至光導(dǎo)纖維的一個(gè)端面上，光導(dǎo)纖維再把光引至光筆另一端的光電倍增管，從維再把光引至光筆另一端的光電倍增管，從而將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過整形后輸出而將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過整形后輸出一個(gè)有合適信噪比的邏輯電平，并作為中斷一個(gè)有合適信噪比的邏輯電平，并作為中斷信號送給計(jì)算機(jī)。信號送給計(jì)算機(jī)。七、數(shù)字化儀（七、數(shù)字化儀（digitizer) 數(shù)字化儀數(shù)字化儀 用來在所作的畫用來在所作的畫 或?qū)ο笊蠏呙?/p>

8、，或?qū)ο笊蠏呙?，并輸入一組坐標(biāo)位置，相互以直線段連接，以逼并輸入一組坐標(biāo)位置，相互以直線段連接，以逼近曲線或表面形狀。近曲線或表面形狀。 數(shù)字化儀的基本工作原理：數(shù)字化儀的基本工作原理： 采用電磁感應(yīng)技術(shù)。采用電磁感應(yīng)技術(shù)。 由一塊數(shù)據(jù)板和一個(gè)定標(biāo)器組成。由一塊數(shù)據(jù)板和一個(gè)定標(biāo)器組成。數(shù)據(jù)板中布滿了金屬柵格，當(dāng)定標(biāo)數(shù)據(jù)板中布滿了金屬柵格，當(dāng)定標(biāo)器在數(shù)據(jù)板上移動(dòng)時(shí)，其正下方的器在數(shù)據(jù)板上移動(dòng)時(shí)，其正下方的金屬柵格上就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電金屬柵格上就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流。根據(jù)已產(chǎn)生電流的金屬柵格的流。根據(jù)已產(chǎn)生電流的金屬柵格的位置，就可以判斷出定標(biāo)器當(dāng)前的位置，就可以判斷出定標(biāo)器當(dāng)前的幾何位置。幾何

9、位置。八、圖象掃描儀（八、圖象掃描儀（scanner) 圖象掃描儀可直接把圖紙、圖表、照片、圖象掃描儀可直接把圖紙、圖表、照片、廣告畫等輸入到計(jì)算機(jī)中，在將它們傳過一個(gè)光廣告畫等輸入到計(jì)算機(jī)中，在將它們傳過一個(gè)光學(xué)掃描機(jī)構(gòu)時(shí)，灰度和彩色等級被記錄下來，并學(xué)掃描機(jī)構(gòu)時(shí)，灰度和彩色等級被記錄下來，并按圖象方式進(jìn)行存儲(chǔ)。絕大多數(shù)是采用的固態(tài)器按圖象方式進(jìn)行存儲(chǔ)。絕大多數(shù)是采用的固態(tài)器件是電荷耦合器件（件是電荷耦合器件（CCD Charge Coupled Device） 工作原理：工作原理： 用光源照射原稿，投射光線經(jīng)過一用光源照射原稿，投射光線經(jīng)過一組光學(xué)鏡頭射到組光學(xué)鏡頭射到CCD器件上，得到元

10、件器件上，得到元件的顏色信息，再經(jīng)過模的顏色信息，再經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，圖數(shù)轉(zhuǎn)換器，圖象數(shù)據(jù)暫存器等，最終輸入到計(jì)算機(jī)。象數(shù)據(jù)暫存器等，最終輸入到計(jì)算機(jī)。九、聲頻輸入系統(tǒng)九、聲頻輸入系統(tǒng) 在某些圖形工作站中，采用話音識別器作在某些圖形工作站中，采用話音識別器作為輸入設(shè)備，以接收操作者的命令。為輸入設(shè)備，以接收操作者的命令。工作原理：工作原理：建立聲音詞典頻率模式匹配建立聲音詞典頻率模式匹配十、視頻輸入系統(tǒng)十、視頻輸入系統(tǒng) 視頻信號采集板（卡）、視頻信號輸入卡、視頻信號采集板（卡）、視頻信號輸入卡、視頻信號處理裝置視頻信號處理裝置*真實(shí)物體的三維信息的輸入真實(shí)物體的三維信息的輸入 在實(shí)際的產(chǎn)生過程

11、中許多零件和樣板在實(shí)際的產(chǎn)生過程中許多零件和樣板要進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)就必須在計(jì)算機(jī)中生要進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)就必須在計(jì)算機(jī)中生成三維實(shí)體模型，有時(shí)這個(gè)模型要通過已成三維實(shí)體模型，有時(shí)這個(gè)模型要通過已有的實(shí)物零件得到，這時(shí)候就需要一種設(shè)有的實(shí)物零件得到，這時(shí)候就需要一種設(shè)備來采集實(shí)物表面各個(gè)點(diǎn)的位置信息。備來采集實(shí)物表面各個(gè)點(diǎn)的位置信息。 一般的方法是通過激光掃描來實(shí)現(xiàn)，一般的方法是通過激光掃描來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在國外已經(jīng)有許多這樣的商業(yè)儀器?，F(xiàn)在國外已經(jīng)有許多這樣的商業(yè)儀器。 這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用就是掃描保存古這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用就是掃描保存古代名貴的雕塑和其它藝術(shù)品的三維信息。代名貴的雕塑和其它藝術(shù)品的三維信

12、息。*真實(shí)圖形輸入實(shí)例：真實(shí)圖形輸入實(shí)例：美國斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系的著名圖形美國斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系的著名圖形學(xué)專家學(xué)專家Marc Levoy曾經(jīng)帶領(lǐng)他的曾經(jīng)帶領(lǐng)他的30人的工作人的工作小組（包括美國斯坦福大學(xué)及美國華盛頓大小組（包括美國斯坦福大學(xué)及美國華盛頓大學(xué)的教師和學(xué)生）于學(xué)的教師和學(xué)生）于19981999學(xué)年專門在學(xué)年專門在意大利對文藝復(fù)興時(shí)代的雕刻大師米開朗基意大利對文藝復(fù)興時(shí)代的雕刻大師米開朗基羅的眾多藝術(shù)品進(jìn)行掃描，保存其形狀和面羅的眾多藝術(shù)品進(jìn)行掃描，保存其形狀和面片信息。當(dāng)然工作難度是相當(dāng)大的，他們?yōu)槠畔?。?dāng)然工作難度是相當(dāng)大的，他們?yōu)榇藢ｉT設(shè)計(jì)了一套硬件和軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)量此專

13、門設(shè)計(jì)了一套硬件和軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)量也是驚人的，光也是驚人的，光大衛(wèi)像（大衛(wèi)像（the David）就有）就有20億個(gè)多邊形和億個(gè)多邊形和7000張彩色圖象張彩色圖象，總共需要，總共需要72G的磁盤容量。這次工作可以說是實(shí)體圖的磁盤容量。這次工作可以說是實(shí)體圖形輸入的一個(gè)顛峰之作。形輸入的一個(gè)顛峰之作。圖形顯示設(shè)備圖形顯示設(shè)備一、陰極射線管一、陰極射線管CRTCRT是一種真空器件，它利用電磁場產(chǎn)生高速是一種真空器件，它利用電磁場產(chǎn)生高速的、經(jīng)過聚焦的電子束，偏轉(zhuǎn)到屏幕的不同位置轟的、經(jīng)過聚焦的電子束，偏轉(zhuǎn)到屏幕的不同位置轟擊屏幕表面的熒光材料而產(chǎn)生可見圖形。擊屏幕表面的熒光材料而產(chǎn)生可見圖形。陰

14、極射線管陰極射線管(CRT- Cathode Ray Tube)組成：組成：包括電子槍、包括電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏。熒光屏。圖圖CRT組成組成（）電子槍：（）電子槍：主要功能主要功能：產(chǎn)生一個(gè)沿：產(chǎn)生一個(gè)沿z軸方向前進(jìn)的細(xì)電子束轟軸方向前進(jìn)的細(xì)電子束轟擊熒光屏擊熒光屏組成：組成：由電燈絲、陰極和控制柵組成由電燈絲、陰極和控制柵組成應(yīng)滿足下列要求：應(yīng)滿足下列要求：a.具有足夠的電流強(qiáng)度具有足夠的電流強(qiáng)度 b.電流的大小和有無必須是可電流的大小和有無必須是可控的控的c.具有很高的速度具有很高的速度d.在熒光屏上應(yīng)能聚焦很小的光在熒光屏上應(yīng)能聚焦很小的光亮，以保證顯示器有足夠的分辨率。亮

15、，以保證顯示器有足夠的分辨率。（）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)（）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制電子束，靜電場或磁場，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)?？刂齐娮邮o電場或磁場，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。電子束要到達(dá)屏幕的邊緣時(shí)，偏轉(zhuǎn)角度電子束要到達(dá)屏幕的邊緣時(shí)，偏轉(zhuǎn)角度就會(huì)增大。到達(dá)屏幕最邊緣的偏轉(zhuǎn)角度被稱就會(huì)增大。到達(dá)屏幕最邊緣的偏轉(zhuǎn)角度被稱為最大偏轉(zhuǎn)角。為最大偏轉(zhuǎn)角。最大偏轉(zhuǎn)角是衡量系統(tǒng)性能的最重要的最大偏轉(zhuǎn)角是衡量系統(tǒng)性能的最重要的指標(biāo)，顯示器長短與此有關(guān)。指標(biāo)，顯示器長短與此有關(guān)。CRT顯示器屏幕越大整個(gè)顯象管就越長。顯示器屏幕越大整個(gè)顯象管就越長。a.對熒光粉的性能要求對熒光粉的性能要求：標(biāo)準(zhǔn)白色（發(fā)光顏：標(biāo)準(zhǔn)白色（發(fā)光顏色），發(fā)光效率高，余輝時(shí)間以及壽命長

16、短。色），發(fā)光效率高，余輝時(shí)間以及壽命長短。b.余輝時(shí)間：余輝時(shí)間：當(dāng)電子束轟擊熒光層某點(diǎn)所產(chǎn)當(dāng)電子束轟擊熒光層某點(diǎn)所產(chǎn)生的熒光，當(dāng)電子束離開該點(diǎn)后，其亮度值隨時(shí)生的熒光，當(dāng)電子束離開該點(diǎn)后，其亮度值隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律衰減。在這一過程中，電子束離開間按指數(shù)規(guī)律衰減。在這一過程中，電子束離開某點(diǎn)后，該點(diǎn)的亮度值衰減到初始值某點(diǎn)后，該點(diǎn)的亮度值衰減到初始值1/10所需的所需的時(shí)間就是余輝時(shí)間。時(shí)間就是余輝時(shí)間。余輝時(shí)間短：顯示動(dòng)畫余輝時(shí)間短：顯示動(dòng)畫余輝時(shí)間長：顯示復(fù)雜的靜態(tài)余輝時(shí)間長：顯示復(fù)雜的靜態(tài)的畫面的畫面c.刷新刷新(Refresh)：為了讓熒光物質(zhì)保為了讓熒光物質(zhì)保持一個(gè)穩(wěn)定的亮度值。持一

17、個(gè)穩(wěn)定的亮度值。刷新頻率：刷新頻率：每秒鐘每秒鐘重繪屏幕的次數(shù)重繪屏幕的次數(shù)（）熒光屏（）熒光屏 原理：原理：熒光屏上涂有熒光粉，電熒光屏上涂有熒光粉，電子束打在熒光屏上，熒光粉就會(huì)發(fā)光而形成光子束打在熒光屏上，熒光粉就會(huì)發(fā)光而形成光點(diǎn)。點(diǎn)。二、彩色二、彩色CRT(）蔭罩式彩色顯象管）蔭罩式彩色顯象管結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：三色熒光屏、三支電子槍、蔭罩板三色熒光屏、三支電子槍、蔭罩板圖蔭罩式彩色顯象管圖蔭罩式彩色顯象管結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理：原理：RGB順序分行交替排列成三角形形狀順序分行交替排列成三角形形狀且相距很近。且相距很近。熒光屏與蔭罩板相距熒光屏與蔭罩板相距cm。 一個(gè)共同偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。一個(gè)共同偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。蔭罩

18、的作用是使得三條電子束分離開蔭罩的作用是使得三條電子束分離開來。來。調(diào)節(jié)各電子槍的電流強(qiáng)度就可改變相調(diào)節(jié)各電子槍的電流強(qiáng)度就可改變相應(yīng)顏色熒光點(diǎn)的亮度，即合成色所占的比例。應(yīng)顏色熒光點(diǎn)的亮度，即合成色所占的比例。如果每支電子槍發(fā)出的電子束的強(qiáng)如果每支電子槍發(fā)出的電子束的強(qiáng)度有度有256個(gè)等級，則顯示器能同時(shí)個(gè)等級，則顯示器能同時(shí)顯示顯示256*256*256=16M種顏色，稱種顏色，稱為為真彩系統(tǒng)真彩系統(tǒng)圖三電子束圖三電子束（）穿透式彩色（）穿透式彩色CRT原理：原理：采用了多層不同的熒光粉，在綠色熒采用了多層不同的熒光粉，在綠色熒光粉層上再沉積一層紅色熒光粉。當(dāng)電子束速度光粉層上再沉積一層紅

19、色熒光粉。當(dāng)電子束速度較低時(shí)，轟擊熒光屏的能量只能使表層紅粉受撞較低時(shí)，轟擊熒光屏的能量只能使表層紅粉受撞擊，產(chǎn)生紅色亮點(diǎn)；加速電壓后，轟擊的電子束擊，產(chǎn)生紅色亮點(diǎn)；加速電壓后，轟擊的電子束能穿透綠色熒光層，增加顯示亮點(diǎn)中綠色成分。能穿透綠色熒光層，增加顯示亮點(diǎn)中綠色成分。通過電子束轟擊穿透熒光層的深淺，通過電子束轟擊穿透熒光層的深淺，決定所產(chǎn)生的顏色。決定所產(chǎn)生的顏色。電子束電子束低速電子束低速電子束較低速電子束較低速電子束較高速電子束較高速電子束高速電子束高速電子束圖四穿透式彩色圖四穿透式彩色CRT示意圖示意圖應(yīng)用：應(yīng)用：主要用于畫線顯主要用于畫線顯示器示器優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：成本低成本低缺點(diǎn)：缺

20、點(diǎn)：只能產(chǎn)生有限幾只能產(chǎn)生有限幾種顏色種顏色三、隨機(jī)掃描式顯示器（三、隨機(jī)掃描式顯示器（CRT)特點(diǎn)特點(diǎn)：電子束可隨意移動(dòng)，只掃描熒：電子束可隨意移動(dòng)，只掃描熒屏上要顯示的屏上要顯示的 部分。部分。 邏輯部件：邏輯部件：刷新存儲(chǔ)器刷新存儲(chǔ)器(Refreshing Buffer),顯示處理器（顯示處理器（DPU:Display Processing Uuit）和）和CRT圖五隨機(jī)掃描式顯示器示意圖圖五隨機(jī)掃描式顯示器示意圖工作過程：工作過程：應(yīng)用程序發(fā)出繪圖命令，應(yīng)用程序發(fā)出繪圖命令，解析成顯示處理器可接受命令格式，存放在解析成顯示處理器可接受命令格式，存放在刷新存儲(chǔ)器中。刷新存儲(chǔ)器中所有的繪圖

21、命刷新存儲(chǔ)器中。刷新存儲(chǔ)器中所有的繪圖命令組成一個(gè)顯示文件，由顯示處理器負(fù)責(zé)解令組成一個(gè)顯示文件，由顯示處理器負(fù)責(zé)解釋執(zhí)行釋執(zhí)行(刷新刷新)， 驅(qū)動(dòng)電子槍在屏幕上繪圖。驅(qū)動(dòng)電子槍在屏幕上繪圖。 在此過程中，修改圖形，實(shí)際是修改顯在此過程中，修改圖形，實(shí)際是修改顯示文件中的某些繪圖命令。示文件中的某些繪圖命令。圖六光柵掃描顯示器示意圖圖六光柵掃描顯示器示意圖行掃描：行掃描：從左向右掃描頻率，也稱行幀。從左向右掃描頻率，也稱行幀。水平回掃：水平回掃：每條掃描線末，電子束返回到屏幕最每條掃描線末，電子束返回到屏幕最左邊。左邊。垂直回掃：垂直回掃：每幀最末返回到屏幕的左上角，開始每幀最末返回到屏幕的左

22、上角，開始下一幀。下一幀。逐行掃描逐行掃描: 0,1,2,3行依次掃描行依次掃描隔行掃描隔行掃描: 先掃偶數(shù)行掃描線，再掃奇數(shù)行掃描線。先掃偶數(shù)行掃描線，再掃奇數(shù)行掃描線。 先先0,2,4后后1,3,5。 由于由于CRT內(nèi)側(cè)的熒光粉在接受電子內(nèi)側(cè)的熒光粉在接受電子束的轟擊時(shí)，只能維持短暫的發(fā)光，根據(jù)束的轟擊時(shí)，只能維持短暫的發(fā)光，根據(jù)人眼視覺暫留的特性，需要不斷進(jìn)行刷新人眼視覺暫留的特性，需要不斷進(jìn)行刷新才能有穩(wěn)定的視覺效果，因此刷新是指以才能有穩(wěn)定的視覺效果，因此刷新是指以每秒每秒30幀以上的頻率反復(fù)掃描不斷地顯示幀以上的頻率反復(fù)掃描不斷地顯示每一幀圖像。圖像的刷新頻率等于幀掃描每一幀圖像。

23、圖像的刷新頻率等于幀掃描的頻率（幀頻），用每秒刷新的幀數(shù)表示。的頻率（幀頻），用每秒刷新的幀數(shù)表示。目前刷新頻率標(biāo)準(zhǔn)為每秒目前刷新頻率標(biāo)準(zhǔn)為每秒50120幀。幀。五、平板顯示器（五、平板顯示器（flat-panel display)分類：非發(fā)射顯示器分類：非發(fā)射顯示器（光學(xué)效應(yīng)）；例如：（光學(xué)效應(yīng)）；例如：液晶顯示器液晶顯示器 發(fā)射顯示器發(fā)射顯示器（電能（電能-光能）；例如：光能）；例如：等離子，薄片光電，發(fā)光二極管顯示器等離子，薄片光電，發(fā)光二極管顯示器1 1、液晶顯示器（、液晶顯示器（Liquid Crystal Display)Liquid Crystal Display)原理：原理：液

24、晶是一種介于液體和固體之間的特殊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)。當(dāng)液晶受到電壓的影響時(shí)，就會(huì)學(xué)性質(zhì)。當(dāng)液晶受到電壓的影響時(shí)，就會(huì)改變它的物理性質(zhì)而發(fā)生形變，此時(shí)通過改變它的物理性質(zhì)而發(fā)生形變，此時(shí)通過它的光的折射角度就會(huì)發(fā)生變化，而產(chǎn)生它的光的折射角度就會(huì)發(fā)生變化，而產(chǎn)生色彩。色彩。液晶屏幕后面有一個(gè)背光，這個(gè)光源先液晶屏幕后面有一個(gè)背光，這個(gè)光源先穿過第一層偏光板，再來到液晶體上，而穿過第一層偏光板，再來到液晶體上，而當(dāng)光線透過液晶體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生光線的色當(dāng)光線透過液晶體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生光線的色澤改變，從液晶體射出來

25、的光線，還得必澤改變，從液晶體射出來的光線，還得必須經(jīng)過一塊彩色濾光片以及第二塊偏光板。須經(jīng)過一塊彩色濾光片以及第二塊偏光板。圖七圖七 液晶顯示器結(jié)構(gòu)圖液晶顯示器結(jié)構(gòu)圖2、等離子體顯示板（、等離子體顯示板（Plasma Panel)原理：原理：將混合氣體充入兩塊玻璃之間，使用將混合氣體充入兩塊玻璃之間，使用交變電流的方法施以點(diǎn)火電壓，得到顯示。交變電流的方法施以點(diǎn)火電壓，得到顯示。優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定，可用于圖形的分析比較優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定，可用于圖形的分析比較3、薄片光點(diǎn)顯示器、薄片光點(diǎn)顯示器原理：原理：將熒光粉充入兩塊玻璃之間，使用交將熒光粉充入兩塊玻璃之間，使用交變電流的方法施以點(diǎn)火電壓，得到顯示。變電流

26、的方法施以點(diǎn)火電壓，得到顯示。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：*更多功耗更多功耗 *難以達(dá)到好的色彩和灰度難以達(dá)到好的色彩和灰度4、發(fā)光二極管顯示器、發(fā)光二極管顯示器（Liquid-Emitting Diode)應(yīng)用：應(yīng)用：常用于大型的室內(nèi)、外的顯示屏常用于大型的室內(nèi)、外的顯示屏結(jié)構(gòu)原理：結(jié)構(gòu)原理： 二極管以矩陣排列形成顯示器的象素位二極管以矩陣排列形成顯示器的象素位置。置。 信息從刷新緩存讀出，并轉(zhuǎn)換為電壓值，信息從刷新緩存讀出，并轉(zhuǎn)換為電壓值，加于二極管，形成圖案。加于二極管，形成圖案。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：暖色效應(yīng)（暖色效應(yīng)（RGB中無中無B)5、激光顯示器：、激光顯示器：在非常短的時(shí)間內(nèi)顯示很復(fù)雜在非常短的時(shí)間內(nèi)顯

27、示很復(fù)雜的圖象，不能擦除。的圖象，不能擦除。6、場致發(fā)光器件顯示器、場致發(fā)光器件顯示器FED（field emission display）是一）是一種新型的自發(fā)光平面顯示器件，它利用場致種新型的自發(fā)光平面顯示器件，它利用場致電子發(fā)射尖錐陣列取代陰極射線管電子發(fā)射尖錐陣列取代陰極射線管(CRT)中的中的熱電子槍，應(yīng)是熱電子槍，應(yīng)是CRT實(shí)現(xiàn)平板化的最佳方案。實(shí)現(xiàn)平板化的最佳方案。 FED依靠百萬個(gè)以依靠百萬個(gè)以L微細(xì)構(gòu)造的尖錐陣微細(xì)構(gòu)造的尖錐陣列列 ，由陰極在真空狀態(tài)下，向涂有熒光或磷，由陰極在真空狀態(tài)下，向涂有熒光或磷光物質(zhì)的陽極發(fā)射電子束。光物質(zhì)的陽極發(fā)射電子束。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：FED既具有

28、既具有CRT的顯示性能，又具有的顯示性能，又具有LCD低功耗的優(yōu)點(diǎn)，工作電壓可以很低，具低功耗的優(yōu)點(diǎn)，工作電壓可以很低，具有高亮度、寬視角、高速響應(yīng)以及很寬的環(huán)有高亮度、寬視角、高速響應(yīng)以及很寬的環(huán)境溫度變化范圍境溫度變化范圍 2.3圖形顯示子系統(tǒng)圖形顯示子系統(tǒng)一、圖形顯示子系統(tǒng)（圖形顯示卡）組成：一、圖形顯示子系統(tǒng)（圖形顯示卡）組成：幀緩沖存儲(chǔ)器幀緩沖存儲(chǔ)器顯示控制器顯示控制器ROM BIOS芯片芯片1、幀緩沖存儲(chǔ)器：用來存儲(chǔ)像素顏色和灰度值、幀緩沖存儲(chǔ)器：用來存儲(chǔ)像素顏色和灰度值的存儲(chǔ)器。（顯存）的存儲(chǔ)器。（顯存）2、顯示控制器（、顯示控制器（Display Controller):獨(dú)立的

29、對獨(dú)立的對圖象進(jìn)行處理的圖象進(jìn)行處理的cpu。3、ROM BIOS:用于支持顯示環(huán)境用于支持顯示環(huán)境二、概念二、概念1、分辨率、分辨率光點(diǎn)：光點(diǎn)：電子束打在顯示器的熒光屏上，顯示器能電子束打在顯示器的熒光屏上，顯示器能后顯示的最小的發(fā)光點(diǎn)。后顯示的最小的發(fā)光點(diǎn)。象素點(diǎn)：象素點(diǎn)：圖形顯示在屏幕時(shí)，按當(dāng)前的圖形分辨圖形顯示在屏幕時(shí)，按當(dāng)前的圖形分辨率所能提供的最小元素點(diǎn)。它是光點(diǎn)的集合，最率所能提供的最小元素點(diǎn)。它是光點(diǎn)的集合，最小尺寸等于光點(diǎn)。小尺寸等于光點(diǎn)。三種分辨率：三種分辨率：（1）屏幕分辨率：）屏幕分辨率：光柵分辨率，決定了顯示系統(tǒng)光柵分辨率，決定了顯示系統(tǒng)最大可能的分辨率。最大可能的分辨率。表示：水平方向的光點(diǎn)數(shù)表示：水平方向的光點(diǎn)數(shù) * 垂直方向的光點(diǎn)數(shù)垂直方向的光點(diǎn)數(shù)（2）顯示分辨率：）顯示分辨率： 顯示控制器提供的顯示模式分辨率。顯示控制器提供的顯示模式分辨率。 文本方式下：文本方式下： 水平方向能顯示的字符總數(shù)水平方向能顯示的字符總數(shù) *垂直方向能顯示的字垂直方向能顯示的字符總數(shù)符總數(shù) 圖形方式下：圖形方式下： 水平方向能顯示的象素點(diǎn)總數(shù)水平方向能顯示的象素點(diǎn)總數(shù) *垂直方向能顯示的垂直方向能顯示的象素點(diǎn)總數(shù)象素點(diǎn)總數(shù)（3）存