图形设备与系统课程
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精选图形设备培训教材
2.2：图形显示设备
阴极射线管（Cathode Ray Turbo）
枕形失真
桶形失真
注意： 电子穿出偏转磁场后，是沿着圆周运动的切线的方向射向屏幕的，可以导出，当偏转线圈的匝数一定时，偏转电流I与偏转角的正弦成正比。由于屏幕四角距中心最远，会造成光栅的枕形失真。对此，可将产生偏转磁场的锯齿形电流预先产生一些失真；或是通过“桶形失真”抵消“枕形失真”
2.2：图形显示设备
阴极射线管彩色阴极射线管CRT图形显示器平板显示器三维观察设备
本节内容：
2.2：图形显示设备
阴极射线管（Cathode Ray Turbo）
目前图形显示设备大多数是基于阴极射线管CRT的监视器。
CRT是一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料，而产生可见图形。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。
CRT图形显示器
直视存储管显示器： 其工作原理类似一个有长余辉的荧光屏，一条线一旦画在屏幕上，在一小时之内都将是可见的。 优点：
缺点：不能显示彩色、不能局部修改、擦除和重画过程对复杂图形来讲，可能要几秒钟
无需刷新、复杂图形都能在极高分辨率下无闪烁显示；成本低；
2.2：图形显示设备
2.2：图形显示设备
彩色阴极射线管
影孔板类型： a）点状影孔板：大多数球面与柱面显像管b）荫栅式影孔板：Sony的Trinitron与Mitsubishi的Diamondtron显像管c）沟槽式影孔板：LG的Flatron显像管
外层玻璃
荧光涂层
影孔板
2.2：图形显示设备
影孔板类型： 普通显象管采用的都是点状影孔板显象管，显象管的表面呈略微凸起的球面状，故称之为“球面管”。 柱面显象管采用荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面管”。
阴极射线管（Cathode Ray Turbo）
枕形失真
桶形失真
注意： 电子穿出偏转磁场后，是沿着圆周运动的切线的方向射向屏幕的，可以导出，当偏转线圈的匝数一定时，偏转电流I与偏转角的正弦成正比。由于屏幕四角距中心最远，会造成光栅的枕形失真。对此，可将产生偏转磁场的锯齿形电流预先产生一些失真；或是通过“桶形失真”抵消“枕形失真”
2.2：图形显示设备
阴极射线管彩色阴极射线管CRT图形显示器平板显示器三维观察设备
本节内容：
2.2：图形显示设备
阴极射线管（Cathode Ray Turbo）
目前图形显示设备大多数是基于阴极射线管CRT的监视器。
CRT是一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料，而产生可见图形。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。
CRT图形显示器
直视存储管显示器： 其工作原理类似一个有长余辉的荧光屏，一条线一旦画在屏幕上，在一小时之内都将是可见的。 优点：
缺点：不能显示彩色、不能局部修改、擦除和重画过程对复杂图形来讲，可能要几秒钟
无需刷新、复杂图形都能在极高分辨率下无闪烁显示；成本低；
2.2：图形显示设备
2.2：图形显示设备
彩色阴极射线管
影孔板类型： a）点状影孔板：大多数球面与柱面显像管b）荫栅式影孔板：Sony的Trinitron与Mitsubishi的Diamondtron显像管c）沟槽式影孔板：LG的Flatron显像管
外层玻璃
荧光涂层
影孔板
2.2：图形显示设备
影孔板类型： 普通显象管采用的都是点状影孔板显象管，显象管的表面呈略微凸起的球面状，故称之为“球面管”。 柱面显象管采用荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面管”。
《图形设备》PPT课件讲课稿
• 主要结构：三色荧光屏、三支电子枪、荫罩 板
• 原理：荫罩板(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
荫罩板
外层玻璃
荧光涂层
三色荧光屏
RGBRGBRGB BRGBRGBR
RGBRGBRGB
三 色 荧 光 屏
三色荧光点 （很小并充分靠近--〉像素）
RGBRGBRGB
BRGBRGBR
的细电子束轰击荧光屏 电子束应满足下列要求：
a.具有足够的电流强度。 b.电流的大小和有无必须是可控的。 c.具有很高的速度。 d.在荧光屏上应能聚焦很小的光亮，以保证显示器 有足够的分辨率。
(2)偏转系统 电子束偏转有电偏转和磁偏转两种方法 磁偏转 磁偏转系统是利用磁场使电子束产生偏转，扫描荧光
三维数字化仪?图象扫描仪scaner图象扫描仪可直接把图纸图表照片广告画等输入到计算机中在将它们传过一个光学扫描机构时灰度或彩色等级被记录下来并按图象方式进行存?声频输入系统也称为声音输入系统在某些图形工作站中采用话音识别器作为输入设备以接收操作者的命?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videoblunster10图形显示器crt液晶等离子随机扫描显示器存储管式显示器光栅扫描式显示器22图形显示设备逐行扫描隔行扫描3层玻璃板许多氖气灯泡
屏产生字符或图形。
电子束
偏转线圈 磁场
荧光屏
图 2-5 显 象 管 中 电 子 束 的 偏 转
造成枕形失真 可以导出，当偏转线圈的匝数一定时，偏转电流
I与偏转角的正弦成正比。
（ b)枕 形 失 真
校正的措施有二： 一是将产生偏转磁场的锯齿形电流预先产生一些失真: 二是将偏转磁场做成不均匀性，造成“桶形失真”
• 原理：荫罩板(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
荫罩板
外层玻璃
荧光涂层
三色荧光屏
RGBRGBRGB BRGBRGBR
RGBRGBRGB
三 色 荧 光 屏
三色荧光点 （很小并充分靠近--〉像素）
RGBRGBRGB
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的细电子束轰击荧光屏 电子束应满足下列要求：
a.具有足够的电流强度。 b.电流的大小和有无必须是可控的。 c.具有很高的速度。 d.在荧光屏上应能聚焦很小的光亮，以保证显示器 有足够的分辨率。
(2)偏转系统 电子束偏转有电偏转和磁偏转两种方法 磁偏转 磁偏转系统是利用磁场使电子束产生偏转，扫描荧光
三维数字化仪?图象扫描仪scaner图象扫描仪可直接把图纸图表照片广告画等输入到计算机中在将它们传过一个光学扫描机构时灰度或彩色等级被记录下来并按图象方式进行存?声频输入系统也称为声音输入系统在某些图形工作站中采用话音识别器作为输入设备以接收操作者的命?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videoblunster10图形显示器crt液晶等离子随机扫描显示器存储管式显示器光栅扫描式显示器22图形显示设备逐行扫描隔行扫描3层玻璃板许多氖气灯泡
屏产生字符或图形。
电子束
偏转线圈 磁场
荧光屏
图 2-5 显 象 管 中 电 子 束 的 偏 转
造成枕形失真 可以导出，当偏转线圈的匝数一定时，偏转电流
I与偏转角的正弦成正比。
（ b)枕 形 失 真
校正的措施有二： 一是将产生偏转磁场的锯齿形电流预先产生一些失真: 二是将偏转磁场做成不均匀性，造成“桶形失真”
第二章 计算机图形系统及硬件基础 计算机图形学ppt课件
– 点状影孔板工作原理 • 红、绿、兰三基色 • 三色荧光点（很小并充分靠近--〉像素） • 三支电子枪
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
点状影孔板式彩色CRT显色原理
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« ¹ Ó â Æ Á RGB
栅格式彩色CRT显色原理
彩色光栅扫描显示器
• 在光栅图形显示器中需要足够的位面和帧缓存结 合起来才能反映图形的颜色和灰度等级。如下图 是一个具有N位面灰度等级的帧缓存。显示器上 每个象素的亮度是由N位面中对应的每个象素位 置的内容控制的。该存储器的中的二进制的数被 翻译成灰度等级，范围是0到2N-1之间。
彩色显示器的色彩是发出不同颜色的荧光物质进行组合而得到的， 每个像素由三个荧光点组成，这三个荧光点分别为发红、绿和蓝色 光的三种荧光物质，有三支电子枪分别与这三个荧光点相对应。因 为荧光点非常小而且充分靠近，所以我们看到的是具有它们混合颜 色的一个光点，即像素。
• 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
• CRT显示器屏幕越大整个显象管就越长
– 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 • 隔行扫描与逐行扫描
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0 1 2 3 4 5 6
– 走向平面的显像管 • 球面显象管： – 表面：球面的一部分 – 时间：~90年代初 • 柱面显象管： – 表面：柱面的一部分，垂直方向上平直，水平方向上有弯曲 – 时间：90年代中期 – 代表：Sony公司的Trinitron，Mitsubishi公司的 Diamondtron • 平面直角显象管 – 表面：球面的一部分，类似于平面 – 时间：90年代中后期 – 现在市场上的主流显象管 • 纯平显象管 – 表面：纯平面 – 时间：90年代后期 – 代表：Sony公司的FD Trinitron，Mitsubishi公司的 Diamondtron，Samsung公司的DanyFlat，LG公司的 Flatron – 今后的主流显象管
图形显示设备与图形系统
评价方法：客观评价与主观评价相结合
客观评价：通过 具体的测试指标 和标准对图形显 示设备的性能进 行评估，如分辨 率、色彩还原度、
对比度等。
主观评价：通过 观察者对图形显 示设备的视觉感 受和体验进行评 估，如清晰度、 亮度、舒适度等。
结合方式：将客 观评价和主观评 价相结合，综合 考虑设备的性能 和观察者的感受， 以得出更全面的
有机发光二极管（OLED）显示技术：OLED显示设备具有自发光的特性，具有更好的色彩表现力 和更高的对比度，但成本较高，目前主要应用于高端产品。
虚拟现实（VR）技术：VR技术通过头戴式设备、手柄等交互设备，为用户提供沉浸式的虚拟现 实体验，广泛应用于游戏、教育、医疗等领域。
增强现实（AR）技术：AR技术通过将虚拟信息与现实世界相结合，为用户提供更加丰富、更加 直观的交互体验，广泛应用于游戏、教育、医疗等领域。
图形显示设备与图形系 统
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 图 形 系 统 概 述 05 图 形 显 示 设 备 的 性 能 指 标
与评价方法
07 图 形 显 示 设 备 与 图 形 系 统 的 未来发展趋势
02 图 形 显 示 设 备 概 述 04 图 形 显 示 设 备 与 图 形 系 统 的
虚拟现实：图形系统在虚拟现实领域发挥着重要作用，通过生成逼真的 三维虚拟环境，提供沉浸式的体验。
游戏开发：图形系统是游戏开发的核心组件，支持实时渲染和物理模拟， 为游戏开发者提供强大的工具。
科学可视化：图形系统可用于数据可视化，将复杂的数据以直观的图形 形式呈现，帮助科学家更好地理解和分析数据。
第一章图形设备与系统1
图形软件标准化
1974年，ACM SIGGRAPH的与“与机器无关 的图形技术”的工作会议
ACM成立图形标准化委员会，制定“核心图形 系统”（Core Graphics System）
ISO发布CGI、CGM、GKS、PHIGS
2019年10月31日12时58
17
分
真实感图形学
2019年10月31日12时58
18
分
80年代
1980年Whitted提出了一个光透视模型Whitted模型，并第一次给出光线跟踪算法 的ll大学和日本广岛大学 的学者分别将热辐射工程中的辐射度方法 引入到计算机图形学中
图形硬件和各个分支均在这个时期飞速发 展
音777飞机的设计和加工过程
2019年10月31日12时58
32
分
奥迪效果图和线框图
2019年10月31日12时58
33
分
计算机辅助设计与制造 （CAD/CAM）
基于工程图纸的三维形体重建
定义：从二维信息中提取三维信息，通过对这 些信息进行分类、综合等一系列处理，在三维 空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体， 恢复形体的点、线、面及其拓扑关系，从而实 现形体的重建
50年代末期，MIT的林肯实验室在“旋风”计算机 上开发SAGE空中防御体系
2019年10月31日12时58
15
分
60年代
1962年，MIT林肯实验室的I. E. Sutherland发表 了一篇题为“Sketchpad：一个人机交互通信的
图形系统”的博士论文--确定了交互图形学作 为一个学科分支（提出基本交互技术、图 元分层表示概念及数据结构…)。
发展：由指示灯和机械开关组成的操纵界面→ 由终端和键盘组成的字符界面（80年代）→ 由多种输入设备和光栅图形显示设备构成的图 形用户界面（GUI），（90年代）PC，工作 站，WIMP(W-windows、I-icons、M-menu、 P-pointing devices)界面，所见即所得→VR技 术（发展方向）
1974年，ACM SIGGRAPH的与“与机器无关 的图形技术”的工作会议
ACM成立图形标准化委员会，制定“核心图形 系统”（Core Graphics System）
ISO发布CGI、CGM、GKS、PHIGS
2019年10月31日12时58
17
分
真实感图形学
2019年10月31日12时58
18
分
80年代
1980年Whitted提出了一个光透视模型Whitted模型，并第一次给出光线跟踪算法 的ll大学和日本广岛大学 的学者分别将热辐射工程中的辐射度方法 引入到计算机图形学中
图形硬件和各个分支均在这个时期飞速发 展
音777飞机的设计和加工过程
2019年10月31日12时58
32
分
奥迪效果图和线框图
2019年10月31日12时58
33
分
计算机辅助设计与制造 （CAD/CAM）
基于工程图纸的三维形体重建
定义：从二维信息中提取三维信息，通过对这 些信息进行分类、综合等一系列处理，在三维 空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体， 恢复形体的点、线、面及其拓扑关系，从而实 现形体的重建
50年代末期，MIT的林肯实验室在“旋风”计算机 上开发SAGE空中防御体系
2019年10月31日12时58
15
分
60年代
1962年，MIT林肯实验室的I. E. Sutherland发表 了一篇题为“Sketchpad：一个人机交互通信的
图形系统”的博士论文--确定了交互图形学作 为一个学科分支（提出基本交互技术、图 元分层表示概念及数据结构…)。
发展：由指示灯和机械开关组成的操纵界面→ 由终端和键盘组成的字符界面（80年代）→ 由多种输入设备和光栅图形显示设备构成的图 形用户界面（GUI），（90年代）PC，工作 站，WIMP(W-windows、I-icons、M-menu、 P-pointing devices)界面，所见即所得→VR技 术（发展方向）
图形设备培训教材(PPT64张)
缺陷： 遮挡住屏幕，操作不便；容易疲劳；所有屏幕象素 都要具有非零亮度；受环境光影响，有可能误读
2.1：图形输入设备
触摸屏（Touch Screen） 用手指触摸屏幕的位置进行选择：
装置检测光线的遮挡情况导致的电平变 化，或通过测量投射屏幕两边的阴影范 围来确定手指的位置。
离的两块透明板构成，其中一块涂有导 电材料另一块涂有电阻材料。利用两涂 层间的电阻和电容的变化确定触摸位置。 衰减，从而转换为X，Y坐标的。
红 绿 兰
荫栅
荧光屏 RG B
2.2：图形显示设备
彩色阴极射线管 射线穿透法： 由两层荧光涂层：红色光和 绿色光两种发光物质构成，电子 束轰击穿透荧光层的深浅，决定 所产生的颜色 特点：主要用于随机扫描等 画线显示器；成本低；
v0
绿色荧光
红色荧光
2.2：图形显示设备
彩色阴极射线管 射线穿透法： 当图形彩色转换速 度很快时，相应的高压 转换速度亦迅速，这对 转换速度、精度、和 功耗都提出了很高的要 求； 另外它通常只能产 生有限的几种颜色
声频输入系统（Voice Input System）
也称为声音输入系统，在某些图形工作站中，采用话音识 别器作为输入设备，以接收操作者的命令。
2.1：图形输入设备
视频输入系统（Video Input System）
用于输入视频图形和图象信息。视频信号采集板（卡）、 视频信号输入卡、视频信号处理装置，其中大量采用了数字信 号处理芯片（DSP）。 目前微机流行采用视霸卡（video blaster）采集图形图象， 经过编码和压缩后，存储在计算机中，以后可读出送到计算机 显示器或电视机中。
第二章：图形设备
图形设备与系统课件
Graphics Lab.PKU
计算机图形学
2.1.2 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
Graphics Lab.PKU
计算机图形学
2.1.2 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
荧光涂层 电子束
计算机图形学
2.1 图形显示器
2.1.1 阴极射线管 2.1.2 彩色阴极射线管
射线穿透法 影孔板法
2.1.3 随机扫描显示系统 2.1.4 光栅扫描系统
Graphics Lab.PKU
计算机图形学
阴极射线管（CRT)
阴极射线管(CRT- Cathode Ray Tube) –组成：包括电子枪、加速结构、聚焦 系统、偏转系统、荧光屏
第二章 图形设备与系统
2.1 图形显示设备 2.2 图形系统及其标准
Graphics Lab.PKU
计算机图形学
图形输出设备
• 图形输出
– 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
Graphics Lab.PKU
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 刷新频率：每秒钟重绘小刷新频率
=1秒/荧光物质的持续发光时间。
例如：一种荧光物质持续发光时间40毫秒， 刷新频率为1000/40=25帧/秒，发光时间短，适用 于动态图形显示。发光时间长，适用于静态图形 显示。
图形设备与系统
图形设备与系统1. 概述图形设备与系统是指用于处理和显示图形信息的硬件设备和软件系统。
它是计算机图形学的重要组成部分，广泛应用于计算机游戏、图像处理、虚拟现实等领域。
2. 图形设备图形设备包括显示器、显卡、输入设备等。
显示器是用来显示图形信息的输出设备，一般采用液晶显示器或CRT显示器。
显卡是用来处理图形信息并将其发送到显示器的设备，采用独立显卡或集成显卡的形式。
输入设备包括鼠标、键盘、触摸屏等，用于用户与图形系统进行交互。
3. 图形系统图形系统由图形硬件和图形软件组成。
图形硬件包括图形设备和图形处理器，负责处理和显示图形信息。
图形软件包括图形引擎和图形应用程序，用于创建、编辑和显示图形信息。
3.1 图形引擎图形引擎是一种软件库或框架，用于开发和运行图形应用程序。
它提供了图形渲染、模型加载、光照计算等功能，简化了图形开发的过程。
目前市面上常见的图形引擎包括Unity、Unreal Engine等。
3.2 图形应用程序图形应用程序是通过图形引擎实现的具体应用，可以用于游戏开发、图像处理、建模等。
图形应用程序通常包括图形界面、用户交互、渲染引擎等模块。
4. 图形渲染流程图形渲染是指将图形模型经过计算和处理后生成最终的图像的过程。
图形渲染流程一般包括以下几个步骤：1.几何处理：将三维模型转换为二维图像。
包括模型加载、坐标变换、裁剪等操作。
2.光照计算：根据光源和材质属性计算每个像素的颜色值。
3.投影处理：根据视角和相机参数将三维的场景投影到二维屏幕上。
4.纹理映射：将图像纹理映射到模型表面，提供更加真实的效果。
5.深度测试：根据深度信息确定每个像素的显示顺序。
6.像素填充：根据之前的处理结果绘制每个像素的颜色值。
7.输出处理：将最终的图像输出到显示器上。
5. 图形系统发展趋势随着科技的发展和计算机性能的提高，图形设备与系统也在不断演进和创新。
以下是当前图形系统发展的几个主要趋势：1.高分辨率：显示器分辨率不断提高，实现更高清晰度的图像显示。
相关主题
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2020/10/17
13
Computer Graphics
涉及屏幕的两个术语
• 像素(Pixel:Picture Cell)：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
✓组成：包括电子枪、加速结构、聚焦系统、 偏转系统、荧光屏
2020/10/17
7
Computer Graphics
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
2.1 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
2020/10/17
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Computer Graphics
2.1 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 。
计算机图形系统的主要硬件：计算机、打印机、绘
18
Computer Graphics
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
2020/10/17
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Computer Graphics
✓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。
• 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
Computer Graphics
聚焦系统
✓保证电子束在轰 击屏幕时，汇聚成 很细的点
✓ 加速电极 加正的高压电（几万伏），使电子束高速运动。
2020/10/17
5
Computer Graphics
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
2020/10/17
6
Computer Graphics
阴极射线管（CRT)
• 阴极射线管(CRT- Cathode Ray Tube)
Computer Graphics
Lec2 图形设备与系统
2020/10/17
1
Computer Graphics
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
2020/10/17
2
Computer Graphics
2020/10/17
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Computer Graphics
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=25Hz
2020/10/17
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Computer Graphics
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
2020/10/17
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Computer Graphics
2.1.2 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
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Computer Graphics
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
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Computer Graphics
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
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Computer Graphics
电子枪
• 电灯丝，阴极和控制栅组成。
• 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
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Computer Graphics
• 球面显示器与柱面显示器
✓普通的显象管采用的都是点状影孔板显象 管，显象管的表面呈略微凸起的球面状， 故称之为“球面管”。而柱面显象管采用 荫栅式结构，它的表面在水平方向仍然略 微凸起，但是在垂直方向上却是笔直的， 呈圆柱状，故称之为“柱面管”
荧光涂层 电子束
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
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Computer Graphics
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
影孔板
外层玻璃
荧光涂层
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Computer Graphics
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
2020/10/17
图机。
计算机
幅面受限制， 精度高
幅面不受限 制，精度低
台式绘图机
激光打印机
喷墨打印机
滚筒绘图机
2020/10/17
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Computer Graphics
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