计算机图形学教案图形设备省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第2章 图形设备,提出问题,计算机图形系统包含哪些外部设备？,图形输入设备,：,概念、特点,图形显示设备,：,概念、结构原理、工作方式、特点,图形绘制设备,：,概念、特点,第1页,2.1,图形输入设备,键盘,（keyboard）,直接输入数据,鼠标器,(mouse),经过鼠标移动,取得相对位置,第2页,光笔,(light pen),检测荧光屏发光点选择屏幕位置,触摸屏,(touch screen),以手指触摸方式,选择屏幕位置,触钮开关,导线,光,孔,透镜组,笔体,光导纤维,图2-2 光笔结构,第3页,操纵杆,(joystick),以杆移动选择位置,跟踪球,（trackball）,经过球旋转移动光标,空间球,（spacegall）,由,受压方向取得方向数据,数据手套,(data glove),是一个戴在手上传感器，它能给出用户全部手指关节角度改变，来自手套输入，可用来给虚拟场景中对象定位或操纵该场景。,数字化仪,(digitizer),用于跟踪输入图形坐标值 模-数转换,第4页,图象扫描仪,(scaner),可直接把图形图象输入到计算机中。经过光学扫描机构将灰度或彩色等级统计下来，并按图象方式进行存放。,第5页,声频输入系统,也称为声音输入系统，在一些图形工作站中，采取话音识别器作为输入设备，以接收操作者命令。,视频输入系统,视频信号采集板（卡）、视频信号输入卡、视频信号处理装置,视霸卡（video blunster）,第6页,2.2,图形显示设备,常见图形显示设备：,阴极射线管CRT,阴极射线管,彩色阴极射线管,CRT图形显示器,随机扫描图形显示器,直视存放管图形显示器,光栅扫描图形显示器,平板显示器,第7页,阴极射线管,利用电磁场产生高速、经过聚焦电子束，偏转到屏幕不一样位置轰击屏幕表面荧光材料而产生可见图形。,电子枪,：,产生高速电子束轰击荧光屏,偏转系统,：,利用磁场使电子束产生偏转,荧光屏,：,表面涂荧光粉，受电子束轰击时发光,第8页,彩色阴极射线管,经过将红、绿、蓝三种彩色影象同时显示在管一个管屏上，合成一幅彩色图形。三基色标准,荫罩式彩色显象管,主要结构：三色荧光屏、三支电子枪、荫罩板,第9页,三色荧光屏,荫罩板,第10页,穿透式彩色显示原理,结构,经过控制电子束速度来取得不一样颜色,第11页,随机扫描图形显示器,（,向量显示器、笔划显示器）,电子束定位和偏转含有随机性，即电子束扫描轨迹随显示内容而改变，只在需要地方扫描，而无须全屏扫描。,特点,：,无冗余扫描、速度快、图象清楚、比光栅系统更高分辨率、生成光滑线条,不能显示逼真场景、和电视标准不一致、驱动系统也较复杂,第12页,直视存放管图形显示器,象一个有长余辉荧光屏，一条线一旦画在屏幕上，在一小时之内都将是可见。,特点：,无需刷新、无闪烁、成本较低、不能显示彩色、不能局部修改、刷新慢,第13页,光栅扫描图形显示器,电子束横向扫描屏幕，一次一行，从顶到底顺次进行。当电子束横向沿每一行移动时，电子束强度不停改变来建立亮点图案。,分逐行扫描和隔行扫描,第14页,平板显示器,低电压、轻小型、数字化显示器件,适合用于小型设备上显示装置,有五种：,液晶显示器,施加电压改变液晶光学效应,等离子体显示板,薄片光电显示器,发光二极管显示器,激光显示器,第15页,2.3,图形显示子系统,简单光栅图形显示子系统,第16页,惯用光栅图形显示子系统,第17页,发展光栅图形显示子系统,第18页,相关概念,分辨率,屏幕分辨率,也称为光栅分辨率，屏幕所能显示最大分辨率。,如：640,480 800 600 1024 768,显示分辨率,显示控制器所能够提供显示模式分辨率。,显示模式,文本方式：,用字符数乘积表示,40,25 80 25,图形方式：,用象素点乘积表示,存放分辨率,帧缓冲区大小，普通用缓冲区字节数表示。,（与显示分辨率和像素点色彩都相关）,第19页,象素与帧缓存,屏幕上一个象素点对应帧缓存中一组信息。,两种对应方法：,组合象素法,（,Packed Pixel Method,）,颜色位面法,（,Color Plane Method,）,第20页,组合象素法,一个图形象素点全部信息被编码成一个数据字节，按照一定方式存放到帧缓存中，编码字节长度与点属性（如颜色、灰度等）相关。,第21页,颜色位面法,帧缓存被分成若干独立存放区域，每一个区域称为一个位面（Bit Plane），每个位面控制一个颜色或者灰度，每一个图形象素点在每个位面中占一位，,经过几个位面中同一位组合成一个象素,。,第22页,第23页,24位面,帧缓存使用方法,例：,0,0,0,R,G,B,255,0,0,255,255,255,黑色象素点,红色象素点,白色象素点,第24页,颜色查找表,颜色查找表,也称,调色板,，是由高速随机存放器组成，用来储存表示象素色彩代码。此时帧缓冲存放器中每一象素对应单元代码不再代表该象素色彩值，而是作为查色表地址索引。,第25页,第26页,使用颜色查找表特点：,（1）节约空间,（2）同屏可显示颜色数受限制,颜色索引 调色板,0 0 0 0,1 0 0 1,2 0 1 0,255 255 255 255,第27页,显示长宽比,显示长宽比,，即水平点数与垂直点数之比。要求在屏幕两个方向上相同象素点数产生一样长度线段，以使图形不至发生畸变。,第28页,屏幕坐标系,第29页,2.4,图形绘制设备,打印机,撞击式,（impact）,打印机,非撞击式,（Nonimpact）,打印机,第30页,绘图仪,笔式绘图仪,喷墨绘图仪,静电绘图仪,平板式绘图仪,滚筒式绘图仪,第31页,