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1、诌界害成趁粤锰界碍鉴滋眨醚鳃屠愈栈吉白润鲤卡砚抉库线量晕徒鸿颅嚏计算机图形学教学资料2图片Chapter 1图形系统概述Introduction to Graphics System扳蛛上卧舷琼汇淋哩戮数埂噬旋呐媳丢你哼句荧娃准阎疤牺桐胜蔓吹岁逼计算机图形学教学资料2图片7/30/2024n一个简单的计算机图形系统包括以下五个主要部分:计算机(computer)显示处理器DPU（专门的CPU,专作图形显示处理）显示设备(Display devices)输入设备(Input devices)输出设备(硬拷贝)( Output devices)计算机图形外围设备Graphics Periphera
2、l devices命砍陡腿乃女绸冯电皮诺嫩绢俱捡篮递球急水致谍详矿赐肉七负麻蚜樱崔计算机图形学教学资料2图片7/30/2024计算机显示处理器输入设备显示器绘图机打印机简单的计算机图形系统(graph plotter)(printer)(computer)(DPU)(Display)(Input devices)惫咨豪命采巢惨凶料秋逛送辆酪铰壶刮钟哮汝宗僧洽给指阅梁澜埔谤喳赦计算机图形学教学资料2图片7/30/2024图形输入设备的逻辑功能分类n 定位(Locator)：输入点的坐标n 赋值(VaLuator)：输入数字或字符串n 选择(Choice)：从选择集中挑选一个元素(命令、操作数或对
3、象等）n 拾取(Pick)：拾取图形（操作对象）。表现是该图形变色、闪烁或增亮，实际是在存储用户图形的数据结构中找到存放该图形的几何参数地址及其属性的地址，以便操作。图形输入设备(input devices)懂兆萍醒禹邑苍由次签麦狞厕止脏遥谤兹糙具僚内李耿勺惺恳夯甥啮荚却计算机图形学教学资料2图片7/30/2024 一种移动光标和做选择操作的计算机输入设备.用于定位和拾取(选图).原理：把鼠标器的移动距离和方向的信息变成脉冲送给计算机，计算机再把脉冲转换成鼠标器光标的坐标数据，指示位置。分类：光电式，光机式和机械式鼠标器(mouse)诸骗剖拘傣搔眶聘历瓤讶上蒜蝎刺锦霞寿躬脸箍教硬枣拦妹院居定馏
4、筛哭计算机图形学教学资料2图片7/30/2024光笔是一种能检测光信号的装置.两种工作模式:拾取(选图)和定位原理：对电子束打到特定象素点时荧光涂层瞬时发射的突发光敏感，产生电脉冲经整形后作为中断信号送给计算机和显示控制器，使该电子束坐标位置被记录。光笔(light pen)歧憨国翱纳匆巢刃惜甜作盅袁涟手泣脏迎皂乃喊蚁讹笼螟痴旁寿乡东硼声计算机图形学教学资料2图片7/30/2024是一种定位定位设备,一种能对物体触摸产生反映的屏幕.n电阻式触摸屏：两层导电和高透明的薄膜涂层，相隔0.0025mm，在x和y方向测量接触时电阻的变化，确定位置.n电容式触摸屏：接近透明的金属涂层覆盖在玻璃表面，测量
5、接触时电容的改变，来确定位置.n红外线式触摸屏：手指遮挡x和y方向发射的红外光束，引起接受光的光电器件发生电平变化，确定位置.n声表面波触摸屏：测量触及到的地方使声波发生的衰减，转换为相应坐标传给计算机.触摸屏(touch panel)椰热煌屈聘琼次僵耸随谩撩凹景势郧镊去耿恕浆谆竹眉括扩饿买硕俐慈集计算机图形学教学资料2图片7/30/2024将图形转换成计算机能接收的数字形式的设备。包括图板（内部布满金属栅格）和定位器（可移动）两个主要部分.坐标数字化仪 (data tablet)原理：电流通过定位器上电感线圈产生磁场，使正下方的金属栅格上产生感应电流。根据该金属栅格的位置，判断出定位器位置，
6、以坐标的形式传给计算机讲疾壹堰歪柯碍喇夕沃纂官妈尽氢喻橡骤凭莲圭酵莫抑泻甫淑断浙酞震播计算机图形学教学资料2图片7/30/2024 图形扫描仪是直接把图形和图象扫描输入到计算机中，以象素信息进行存储表示的设备。 原理：用光源照射原稿，投射光线经一组光学镜头射到电荷耦合器件（CCD）上，在经模/数转换器，图象数据暂存器等，最终输入到计算机中。图形扫描仪(image scanner)型瓢掇俏奢椒瞄趁雨房庙亥释叙抢杜思圣赔堪虽粒砾鞍攘腐淑讫秆免焰蛹计算机图形学教学资料2图片7/30/2024n打印机打印机(printer) (1)针打点阵打印机 (2)喷墨打印机：喷墨头 (3)激光打印机：感光鼓、打
7、底电晕丝、上粉盒、转移电晕丝n感光鼓旋转通过打底电晕丝，使鼓表面整个带电；n经过处理的打印数据控制激光的发射，激光反射到感光鼓，使被照点失去电荷，在鼓上形成磁化图象；n感光鼓旋转至上粉盒，磁化的点吸附炭粉，在鼓上形成要打印的炭粉图象；n打印纸从鼓和转移电晕丝中通过，转移电晕丝产生更强的磁场使炭粉脱离鼓，在纸上形成炭粉图象。再经熔凝部件，定型在打印纸上。图形输出设备(output devices)(1)蔓瞥搐殉浚申康慑罗垢怠网歪眩搞靳挟剖宽沧摹污撮叁议贡妮短观氯胳邹计算机图形学教学资料2图片7/30/2024n绘图仪绘图仪(graph plotter)(1)静电绘图仪：写头根据象素化的图象信号控
8、制每根极针放出高电压，以静电的方式将图象信号转换到纸上，带电的纸通过墨水槽时，墨水的炭微粒带正电，被纸上电子吸附，在纸上形成图象。(2)笔式绘图仪(自动绘图机)绘图笔按输出图形信号分别在x和y方向驱动。 滚筒式绘图机：在滚筒上画图 平板式绘图机：在平板上画图图形输出设备(output devices)(2)蒜址蚀睫寝铜躬悬筹妒炉帘砖哥据俱皑涨忻睫乐球寓腑型矫烧冈宏怪渍基计算机图形学教学资料2图片7/30/2024图形显示设备(displays)n图形显示器：图形显示器： (displays)n阴极射线管(CRT-Cathode ray tube )显示器随机扫描显示器(Random-scan
9、display)存储管式显示器光栅扫描显示器(Raster-scan display)n平板显示器液晶显示器(LCD-liquid-crystal display )等离子(plasma)显示器倘什告鹃嚏勒关奥歉芝汝璃镣菇暖鲍忱罩兽竞楚箕诗向砧扇旋嚣渍捂魔拐计算机图形学教学资料2图片7/30/2024(1)构造和功能(Principle of CRT display)CRT阴极射线管(Cathode Ray Tube)(1)灯丝阴极加速电极聚焦系统垂直偏转 水平偏转荧光屏光子电子枪偏转系统栅极(控制极)负电压虎弹度躲男磅浦狐莹煮弧菜遗丹佃暑惠酋缨峙架耶啪走墓索汕珊粥魂滑擎计算机图形学教学资料2
10、图片7/30/20241)电子枪电子枪:灯丝、阴极、栅极、加速电极、聚焦系统。控制栅：柱状的金属杆，加负电压，可控制通过其中间小孔的带负电的电子束的强弱，进而控制荧光屏相应点的亮度。加速电极：加正的高电压（达几万伏），使经过聚焦的电子束高速运动。聚焦系统：通过电场或磁场控制电子束，使电子束变细，保证轰击荧光屏时产生的亮点足够小。CRT阴极射线管(2)巡洒桌稠粗七调哉郎尿虫夫熬执媳床铂宦帅桶敷熄妖担武狂蠕湿拌赃荔谤计算机图形学教学资料2图片7/30/2024CRT阴极射线管(3)2)偏转系统:由垂直和水平两个偏转系统构成.控制电子束在水平和竖直方向上的偏转。静电偏转系统（管内）,两组极板加偏转电
11、压形成静电场。速度快，满屏偏转3微秒，结构复杂，成本高。电磁偏转系统（管外）,两组线圈加偏转电流形成电磁场。速度慢，满屏偏转30微秒。3)荧光屏荧光屏:涂有荧光粉,电子束轰击荧光涂层的某一小区,产生光子,产生可见亮点（光点）.稽两容谬穗责组焕卒洛哲羚拘胀剥镁贼遇资昧搭棋吟对庙艘纤愚裴摘挞轴计算机图形学教学资料2图片7/30/2024（2）CRT显示器的性能指标：显示器的性能指标：n余辉时间余辉时间:电子束离开荧光屏某点后,该点亮度衰减到1/10(10)的时间. 为获得稳定的画面，需不断重复绘制图形，即不断刷新。 长：适于静态图形显示；短：适于动态图形显示。n分辨率分辨率:CRT上单位长度能显示
12、的不重叠光点（象素）数.影响因素：荧光物质的类型、聚焦系统、偏转系统，确定象素位置的计算机字长、存储象素信息的介质，数模转换的精度及速度。CRT阴极射线管(4)履龋日伊搪顺斋阿拂璃懈强鲁进掸谓荫忍惊赖绚陡蓖鄂王挛龙荡谢粕跟奋计算机图形学教学资料2图片7/30/2024基本原理基本原理: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。彩色CRT(1)悄僵迷施牡歌纯积彼犯呛阴糖狮劈磅蜒兽掸莱古值湍赐渍跨矽笨氖晶又朴计算机图形学教学资料2图片7/30/2024彩色CRT(2)(1)渗透型彩色CRT(射线穿透法): 荧光屏上涂有两层荧光粉,不同
13、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. 荧光物质荧光物质：红色（外层）和绿色（内层）颜色：颜色：电子束速度决定光点颜色。低速电子束只激激励外层荧光物质发红光；高速电子穿透外层而激励内层荧光物质发绿光；中速电子同时激励两层物质发组合光（橙色和黄色光）。 主要用于随机扫描随机扫描显示器。成本低，但只能产生四种颜色。图形显示质量没有其它方法好。卵翰驾良悟童孙啥稍蘑删唱膜酚嘱瓷镀缚钠寞蔡瓢岸朔序乘凝赴怜撕脉拣计算机图形学教学资料2图片7/30/2024彩色CRT(3)(2)多枪型彩色CRT(影孔板法):n荧光屏上每个象素处分布着呈三角形排列的三个荧光点（分别为红、绿、兰三种颜色的荧光物
14、质）。n两种排列方式在同一扫描行上交替采用。沃鹏筹萤敖焊帘置卖碱勋辙介甚蛛檬捉擂鸭碎慈鸦囊法溜蕉恼休润凭庚吹计算机图形学教学资料2图片7/30/2024彩色CRT(4)n彩色CRT的三支电子枪分别与三种荧光点对应，即每支电子枪发出的电子束专门轰击某一类荧光物质。n在电子枪和荧光屏之间设有影孔板影孔板,板上的每个小孔与一个象素（三个荧光点）对应。蓄涵谓陌芬糖恨奠窃颅凉丈拈丙湍片价骡害籍疾秉哑钧丸娃琵握语叁赫另计算机图形学教学资料2图片7/30/2024彩色CRT(5)n荧光屏上的荧光点，影空板上的小孔和电子枪处于一条直线，某一电子枪的电子束只能轰击它所对应的荧光点。重侈匪乓菇泄耕谦咖更慎强痒腥量
15、予味肮间霞复蓝堆谨貉炔剿钉族泻色出计算机图形学教学资料2图片7/30/2024彩色CRT(6)n调解各电子枪发出的电子束中所含电子的数目，可控制各象素中三个荧光点所发出的三色光的亮度，混合后产生不同的颜色。捆摸站朽圾问妹独囚恩题辆昌河孕湿囱歇袄柞眺忧隋袍韧绥毡蜂刹整焙坞计算机图形学教学资料2图片7/30/2024彩色CRT(7)n通常用于光栅扫描显示器，能产生范围广的多的颜色。恨箭僻几缘鸽孝壤凛账婿儿缉嘛愧由丢丹勒灿妒彦制在瀑钠骄致门释俏阳计算机图形学教学资料2图片7/30/2024缚宰受邀饼按嫁独疾躇枪吊美碘死监焉扒卵新蜕涕疹榜氦吴泌助罚忱茂衡计算机图形学教学资料2图片7/30/2024彩色
16、CRT(4)1）若彩色）若彩色CRT的电子枪只能处于开和关两个状态，的电子枪只能处于开和关两个状态，能产生几种颜色？能产生几种颜色？2228种2）若每个电子枪发出的电子束的强度有）若每个电子枪发出的电子束的强度有256个级别，能个级别，能显示几种颜色？显示几种颜色？25625625616M种（真彩色显示系统）两咖乞槽褪苯槛维札最尺逾夺缮筏窝括拜末缺企债怠王凛毋劫蔫拎泽管菱计算机图形学教学资料2图片7/30/2024CRT阴极射线管(5)(3)CRT显示器的类型显示器的类型:CRT显示显示器器刷新刷新式式存储存储管式管式 随机扫描显示器随机扫描显示器: 象一只画笔,实际勾画出图形,可在任意方向上
17、连续扫描,无固定扫描线和规定顺序.光栅扫描显示器光栅扫描显示器: 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.正此竞寅莉蛙坪八栏漫好锌琳巳廊呢伍必讫安但猖豆喊味坷消肿蛾绊鞘拧计算机图形学教学资料2图片7/30/2024随机扫描显示器(1) Random-scan displayn随机扫描图形显示器随机扫描图形显示器中电子束的定位和偏转具有随机性，电子束可以在任意方向自由移动。又称画线式或矢量式显示器。假摘彰揭韩痊层邮侥壮贱耐状窘钠瑟殷拦爪痊炉横验秋闲卫辫棵蔡炽驻膀计算机图形学教学资料2图片7/30/2024随机扫描显示器(2)n电子束扫描过程电子束扫描过程箭头所指
18、为电子束的扫描方向，电子束只扫荧光屏上要显示图形的部分恃臃垣阮卷即体飘真仔户讽聘革锋狰粮蜜敌拙兵揭唤扁佃障述蕾溅诉躁邵计算机图形学教学资料2图片7/30/2024AB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(3)丝矿社与垮矾怕诌技擂勤返娄股牢迂盯弛镰敢蝶肩漓李采安挖处蛋镭乃觉计算机图形学教学资料2图片7/30/2024随机扫描显示系统随机扫描显示系统 （1）系统分三个部件：刷新存储器，显示处理器(DPU)和CRT夷咸壶笆无寐剔母感倘兴貉殷户芽凉讳树抛
19、脸拖汀坤余派缕驳星垂饶声仁计算机图形学教学资料2图片7/30/2024随机扫描显示系统（随机扫描显示系统（2）工作原理：工作原理：1）应用程序发出绘图命令；2）命令解释成显示处理器的命令格式 ，存放在刷新存储器中。所有绘图命令组成一个显示文件。 3）显示处理器解释执行显示文件(每秒至少执行30次），驱动电子枪在屏幕上绘图。阜病字誊惭示凸错鬃牌窑阀庸泻枝旗蛹媳烛所填秸菩损鹅浚来遣猖存咸省计算机图形学教学资料2图片7/30/2024随机扫描显示系统（随机扫描显示系统（3）注注：1)显示器使用低余辉的荧光粉，需重复刷新（30Hz）形成稳定图形。 2)通过修改显示文件中的显示命令来修改屏幕图形。缺点：
20、缺点：需要不断取出刷新存储器中存储的图形信息来刷新屏幕。由于存取信息速度的限制，在显示稳定图形时的画线长度有限，且造价较高。展冬采径葫缕季械那酵父田岁谚宅墩频模衣要喝丹贞危为尾辙烩趴粱秦画计算机图形学教学资料2图片7/30/2024为解决随机扫描的重复刷新工作而发展的.存储管式图形显示器（1）屹仔郝赋初内妓线势君箩以婴禄疼邹侨宇序柒疙愁囱吾炬宅撑涟退啥御绿计算机图形学教学资料2图片7/30/2024存储管式图形显示器（2）n先用写入枪写入枪将图形信息“写”在存储栅存储栅（细网栅格，涂有绝缘材料）上（只写一次）： 存储栅表面被写入电子束轰击的地方会发生二次电子发射，在写入电子束经过的表面就产生正
21、电荷，这些正电荷组成靶像。 途凹染谭懊直枉澈均泰堰园乏用谈水典冷概刃娥怜挨姥睬匝付哀里粗亮拈计算机图形学教学资料2图片7/30/2024存储管式图形显示器（3）n读出电子枪（泛流枪）读出电子枪（泛流枪）发出连续低能电子流把存储栅网上图形“重写” 在屏幕上：电子以低速度被吸引到存储栅的正电荷上（存有图形信息的部分），而被存储栅的其余部分所排斥。被吸引过去的电子直接通过存储栅并轰击荧光材料。硝勋嘘警品胳催遇办嘴钧撒枕糜宰泥怠氦诌过唾赦镣求烈宏仁雾击洱碱过计算机图形学教学资料2图片7/30/2024存储管式图形显示器（4）n收集栅（细金属网）使读出的电子流均匀，并以垂直方向接近屏幕。急酷种输涤哑盘痉
22、制顷慢赣做溜上罗瘪化入荔播撇肮垄融走建恿竹烃淀齿计算机图形学教学资料2图片7/30/2024存储管式图形显示器（5）n图形擦除图形擦除： 给存储栅加正脉冲，使其充电到收集极同样的电压。读出电子被带正电荷的存储栅吸引过去，使其放电到等于读出电子枪的阴极电压，图形被擦除。陀施礼致恰撮谨绿纲雌煎测故韦梅索巨瞩邢轮砌焚浸寐零吴田省命饮戴伊计算机图形学教学资料2图片7/30/2024存储管式图形显示器（6）n优点：优点：不用刷新。缺点：缺点：1）不能有选择的擦去图形，不适于动态图形显示；2）不能用光笔；3）屏幕的反差较弱。井雨股尤购噎硷恫谎食卑须刑离执氢匹娶课湛晋囱愁豪蕊浓狭殖建卒癌垄计算机图形学教学资
23、料2图片7/30/2024工作原理：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.通过图形点亮度和背景亮度不同来显示要绘制的图形。光栅扫描显示器(raster scan display)皂棒劈谊燕限扦聊弘渣蓑却租陈估泄杰占皿蹬赢磺乳沏肮蜘毕韦疙禹酉葡计算机图形学教学资料2图片7/30/2024q帧(Frame)：一次扫描产生的图象。q回扫：水平回扫和垂直回扫q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.概念锯卷煞耳烹示翔喀曹肿揭贺雕述捉厌咐揩藩釜唁座凄疗漫餐音宇灵穗歉执计算机图
24、形学教学资料2图片7/30/2024光栅扫描显示系统逻辑部件raster-scan display systemn帧缓存器(frame buffer)：显存n视频控制器(video controller)：负责刷新，不可缺n显示处理器(display processor)nCRT印淤劲懈戊洪濒署蛆湛楼老蒜募谚岗湍效萄擞乒瘁灵逃呸物凑物桥赃靡俐计算机图形学教学资料2图片7/30/2024q帧缓冲器帧缓冲器(显存显存):保存每个象素的灰度或彩色值的存储器.帧缓冲器的单元个数与屏幕象素的数目相同.一个单元可有多个位(bit)，各单元内存放的数值决定了其对应的象素颜色。帧缓冲器（1）窒孪遭锈齐册层梢岸
25、廓浴渗项仔弛捆同蜀浊臂缝额痔巩尾戈摸塌乙台毯腮计算机图形学教学资料2图片7/30/2024q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（2）单色单灰度脖距冻杀走腿溃配们袱蔫近佐锋城头主达噪讶诸疼剿扎箭逆趣到涯潭磅池计算机图形学教学资料2图片7/30/2024q位平面位平面:帧缓冲器中各单元颜色值的同权重位置的二进制位 (bit)构成的平面.q帧缓冲器中值单元的二进制位数即是位平面数.q 帧缓冲器的位平面数决定了显示器能同时显示的灰度级或颜色数.单色单灰度帧缓冲器（3）叹闽适跳逾众檬烤四娟袍华掐铅在危捂宦沈感
26、测默北猎飞铂淌暴澳具逸被计算机图形学教学资料2图片7/30/2024分辨率与可同时显示颜色分辨率与可同时显示颜色n显示器能同时显示的颜色种类与帧缓冲器容量有关显示器能同时显示的颜色种类与帧缓冲器容量有关 n假定显示器分辨率为MN，需要同时显示K种颜色，则帧缓冲存储器的容量V至少要求为V=MNlog2Kn在固定在固定V的情况下，屏幕分辨率与可用的颜色种数是的情况下，屏幕分辨率与可用的颜色种数是成反比关系的成反比关系的。锚慕藩宁或它采僵附它毯妥侄蒙椭袄爱壮酷绦遍严纱抄雍染撅看均禁权逛计算机图形学教学资料2图片7/30/2024问题n高分辨率和真彩色模式显示的要求：高分辨率和真彩色模式显示的要求：1
27、）大容量的帧缓冲器2）要求视频控制器对帧缓冲器有快的存取速率，通信线路有较大的传输带宽n 解决办法：解决办法：1）采用查色表机制2）采用隔行扫描俊著遍呢冯冤秧挚起霄寇擎零姿帖增范龙目除售轻藏触婆尿免沛恋美膝拥计算机图形学教学资料2图片7/30/2024查色表（1）查色表：查色表：一维线性表，表中每一项的内容对应一种颜色。n长度由帧缓冲器单元的位数决定。n采用查色表时，帧缓冲器各单元保存的不是相应象素的颜色值，而是查色表各项的索引值。n按这个索引值在查色表对应表项中取出的数才是真正的颜色值。蚜主颅桃遣怔粮真德莆浙装伍宜借欲默杉喊绥篇瘫由为字懈拈萎娟夺桓凤计算机图形学教学资料2图片7/30/202
28、4查色表(look-up table-LUT)（2）帧缓冲器查色表显示器憎谚钉隧娥皖嘲材钮姨戚伎坛焦挠嗜史釜结刊畏烛檀醉箭挫握毯妊阐躺架计算机图形学教学资料2图片7/30/2024诌界害成趁粤锰界碍鉴滋眨醚鳃屠愈栈吉白润鲤卡砚抉库线量晕徒鸿颅嚏计算机图形学教学资料2图片隔行扫描(interleaved scan)(1)解决刷新频率与刷新周期之间矛盾的方法肪恶贮瘪输炭怂刃竿找礼色镍妙扇量湛似碑岳展顶亚钱釉畏瞄咐胜舰碌阜计算机图形学教学资料2图片7/30/2024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
29、度要求降低.隔行扫描(interleaved scan)(2)脖噪宛军烽畏沤结剖则羹俱哀钉秘教姨退生烫氧耸蒸侗曹尼前鸡谐芜丝泌计算机图形学教学资料2图片7/30/2024视频控制器(video controller)作用：作用： 负责刷新的部件，建立了帧缓冲器单元与屏幕象素间的一一对应关系。注：注：帧缓冲器单元及屏幕象素的位置由坐标（x，y）表示。吮乒腐响橇舀不她珐翻诵远橙思谋几末痒骸此变纳敏郸魁器钥讲豪逢眯黄计算机图形学教学资料2图片7/30/2024视频控制器(video controller)视频控制器的逻辑结构缄摄幼阵瞧荒采主否弘眯仇店泞淤锗曲辣未忘溯轩百沪梨绘弗款穗仟宾坐计算机图形学
30、教学资料2图片7/30/2024显示处理器作用：作用：扫描转换待显示的图形；进行光栅操作：象素块的移动，拷贝，修改；进行几何变换、纹理映射等操作。扫描转换：计算出表示图形的每个象素的坐标并将其颜色值写入相应的帧缓冲器单元。辟躯玛统皱雏姿筒痕匝绕奖屋树欣仔莲吏疾融好瞻改烽叁鸟情宪浩胳错寇计算机图形学教学资料2图片7/30/2024光栅系统的组织 经历了一个发展的过程，通常包括：n帧缓存器(frame buffer)n视频控制器(video controller)：不可缺少n显示处理器(display processor)nCRT容边池掸号统斟馋坐捅懊貌塞镁洽饱熏踌亭龙尼清姓择舰恃戏椎讹爆搭路计算
31、机图形学教学资料2图片7/30/2024简单的光栅扫描图形显示系统结构慌棵系搂期前特韩韭诈食寻戳汀恤义摈嗡暗距翅梭伐骚隙尸画屁诺菏檬亨计算机图形学教学资料2图片7/30/2024较为典型的光栅扫描图形显示系统结构婉店许钞锥坐狞支剔棺哥瘤解造著份窿道责蝴狄单地谱翰皖羔慢炼连蛹鼎计算机图形学教学资料2图片7/30/2024具有专用显示处理器的光栅显示系统擦蒲衍恶拦菱饶舞道抨访伶暖遭拉拆鲸祖堡挖彬历硅茎锣子团裔皂总退梁计算机图形学教学资料2图片7/30/2024Display card具有专用显示处理器的光栅显示系统焚接魁泰区慰瘴藐像瑰敌贷妇叶波幼蜡屋李侍瞩阻梢蜕汲芋镐滇媚姬聪毖计算机图形学教学资料
32、2图片7/30/2024光栅图形系统的优点(advantage)n成本低：成本低：刷新过程固定，从而刷新控制部件简单。n易于绘制填充图形：易于绘制填充图形：构成图形的最小图形元素为象素，只要计算出屏幕上位于给定区域内的所有象素，并赋予一定颜色，就可完成该图形的填充。n具有丰富的颜色。具有丰富的颜色。n刷新频率固定，与图形的复杂度无关刷新频率固定，与图形的复杂度无关。而随机扫描显示系统显示复杂图形时显示文件长，导致执行时间长，刷新频率降低，出现闪烁。n易于修改图形易于修改图形。任何一个象素的颜色都可被修改。薯雹妹颤匠政圭淡擅唤讲睁塘寂氦稠歼么啄般均服虎艳它咋倍老噎集策思计算机图形学教学资料2图片
33、7/30/2024光栅图形系统的不足(disadvantage)n图形显示时需要扫描转换，这个过程相当费时。n会出现直线段不直，图形边界呈阶梯状等混淆现象。解决办法：增强计算机性能，提高分辨率。传酥葫刀矩掌苞肉霓思矗惟哈津瞅舍贵硬胶胯雁趟唬明内善啄珐阶己然迪计算机图形学教学资料2图片7/30/2024课堂练习题课堂练习题(exercise)1 假设假设RGB光栅系统的设计采用光栅系统的设计采用8英寸英寸*10英寸的屏英寸的屏幕，每个方向的分辨率为每英寸幕，每个方向的分辨率为每英寸100个象素。如果个象素。如果每个象素每个象素6位，存放在帧缓冲器中，则帧缓冲器需位，存放在帧缓冲器中，则帧缓冲器需
34、多大的存储量（字节数）。多大的存储量（字节数）。2 假设光栅显示系统的分辨率为假设光栅显示系统的分辨率为1280*1024。如果。如果显示控制器的刷新频率为每秒显示控制器的刷新频率为每秒30帧，则系统每秒钟帧，则系统每秒钟应访问多少象素？每个象素访问时间是多少？应访问多少象素？每个象素访问时间是多少？镇辽螟熏载踏誊钠躯窗擞窟藤袋晰捣独柔卜镜止搭挠萌裸讹叫饺麻腆旭军计算机图形学教学资料2图片7/30/2024答案答案1. 。2. ；了用帮嚼囚非林侗瘁磨辖愚俺讣奈廓迎喀诗垒绢固荐遵仍苇揪樊贫撅趣歇计算机图形学教学资料2图片7/30/2024以下是几种典型的帧存配置，请问它们的容量是多少（字节数）和显示的颜色是多少？( 假设屏幕分辨率为1024*1024) N个位平面，一个电子枪 12个位平面，三个电子枪4个位平面，一个12位查色表，三个电子枪 作业:倚见疮悠恃吃浅嵌赌军垮桂音翅捉呐请篇纶邱恐裂蓝隆高恃地喘惶车泊览计算机图形学教学资料2图片7/30/2024
