1、2.2 图形显示设备2.2.1 阴极射线管阴极射线管(CRT)阴极射线管、彩色阴极射线管阴极射线管、彩色阴极射线管2.2.2 CRT图形显示器图形显示器随机扫描、直视存储管、随机扫描、直视存储管、光栅扫描光栅扫描2.2.3 平板显示器平板显示器（flat-panel display）*液晶显示器、等离子体显示板、薄片光电液晶显示器、等离子体显示板、薄片光电显示器、发光二极管显示器、激光显示器显示器、发光二极管显示器、激光显示器2.2.4 三维观察设备三维观察设备2.2.1 阴极射线管(CRT)(一一) 阴极射线管阴极射线管(二二) 彩色阴极射线管彩色阴极射线管(一) 阴极射线管CRTCatho
2、de Ray TubeAnode从外形上看从外形上看：管颈部分、锥体部分、屏幕部分：管颈部分、锥体部分、屏幕部分 从结构上看从结构上看：电子枪、偏转系统、荧光屏：电子枪、偏转系统、荧光屏Flash 演示演示灯灯丝丝阴阴极极加加速速极极控控制制栅栅聚聚焦焦极极加加速速极极偏偏转转系系统统荧荧光光屏屏图图2-3 CRT2-3 CRT的构造（磁偏转）的构造（磁偏转）1. 电子枪阴极阴极 , 栅极栅极 , 加速阳极加速阳极 , 聚焦阳极聚焦阳极截止电压截止电压: 栅极负压使电栅极负压使电子束电子流为子束电子流为0时的电压值时的电压值.2. 偏转系统磁偏转磁偏转电偏转电偏转 磁偏转磁偏转图图2-5 2-
3、5 显象管中电子束的偏转显象管中电子束的偏转电子束电子束荧光屏荧光屏偏转线圈偏转线圈磁场磁场电偏转电偏转灯灯丝丝阴阴极极加加速速极极控控制制栅栅聚聚焦焦极极加加速速极极荧荧光光屏屏图图2-7 CRT2-7 CRT的构造（电偏转）的构造（电偏转）水水平平偏偏转转板板垂垂直直偏偏转转板板3.荧光屏 (Phosphor Screen)余辉特性余辉特性 - p28余辉时间余辉时间(二) 彩色阴极射线管三基色原则三基色原则: 红红(Red, R) 绿绿(Green, G)蓝蓝(Blue, B)物理三基色色域物理三基色色域 - 红红,黄黄,蓝蓝, 彩色阴极射线管荫罩式彩色显象管荫罩式彩色显象管Shadow
4、 Mask 穿透式彩色显示穿透式彩色显示 Beam-Penetration荫罩式彩色显象管主要结构：主要结构：三色荧光屏三色荧光屏三支电子枪三支电子枪荫罩板荫罩板三色荧光屏三色荧光屏 RGBRGBRGBRGBRGBRRGBGRBRBGB三色荧光屏荫罩板荫罩板荫罩三色荧光屏RGBRGBRGBRGBRGBRRGBGRBRBGBR RG GB B图2-9 荫罩及彩色显象管上荧光小点的排列三支电子抢电子束小孔荫罩三色荧光屏图2-8 荫罩式彩色显象管原理三支电子枪三支电子枪Flash 演示演示荫罩三色荧光屏RGBRBRGRGBR荧光点的面积比电子束截面大荧光点的面积比电子束截面大只有只有15%左右的电子
5、到达屏幕左右的电子到达屏幕改进改进: 黑底荫罩管黑底荫罩管GRBRGGRBBRGRB彩色显象管必须满足的要求 色纯色纯 会聚会聚 白色平衡白色平衡 p31v0绿色荧光粉红色荧光粉电子束到达荧光屏时的初始电压2.穿透式彩色显示原理红红, 橙橙, 黄黄, 绿绿2.2.2 CRT图形显示器1.随机扫描的图形显示器2.直视存储管图形显示器3.光栅扫描的图形显示器1. 随机扫描的图形显示器向量向量(vector)显示器显示器笔划笔划(Stroke writing)显示器显示器Random-ScanFlash 演示演示2. 直视存储管图形显示器直视存储管DVST（direct-view storage t
6、ube）存储管显示器结构示意图Flash 演示演示屏屏幕幕存储栅存储栅收集栅收集栅写电写电子抢子抢电子流电子流读出电子抢读出电子抢写阴极写阴极3. 光栅扫描的图形显示器 Raster-Scan Displays扫描线扫描线0 01 12 23 3n n水平扫描水平扫描( (显示显示) )水平回扫水平回扫( (消隐消隐) )垂直回扫垂直回扫( (消隐消隐) )图图2-16 2-16 光栅扫描示意图光栅扫描示意图Flash 演示演示几个概念刷新速率刷新速率：60到到80帧帧/秒秒 (60Hz或或80Hz)水平回扫水平回扫(Horizontal Retrace):行扫描行扫描垂直回扫垂直回扫(Ver
7、tical Retrace):场扫描场扫描(帧扫描帧扫描)逐行扫描和隔行逐行扫描和隔行(interlaced)扫描扫描辉亮放大器视频信号水平同步垂直同步水平振荡垂直振荡水平驱动垂直驱动水平输出垂直输出高压CRTyxz像素 pixel或pelPicture Element的简写的简写Each screen spot that can be illuminated by the electron beam is referred to as a pixel.帧 FrameFrame refers to the total screen area.刷新缓冲存储器 Refresh Buffer帧缓冲存
8、储器Frame Buffer00000000000000000000000000000000000000011111100000000000111111000000000001111110000000000000000000000000000000000000000帧缓存显示器The Depth of the Frame Buffer The number of bits that are used for each pixel.举例one-bit-deep frame bufferallows 2 colors 8-bit-deep frame bufferallows 28(=256) c
9、olorsFull-color systemTrue color system24 or more bits per pixel位图 BitmapA frame buffer with one bit per pixel is called bitmapPixmapA frame buffer with multiple bits per pixel is a pixmap.分辨率 Resolution Resolution is the number of pixel positions that can be plotted.屏幕长宽比Aspect Ratio 水平点数和垂直点数之比水平点
10、数和垂直点数之比扫描转换 Scan-Conversion象素信息从应用程序转换象素信息从应用程序转换,并放入帧缓冲区的过程并放入帧缓冲区的过程Raster scanRandom scan走样与反走样走样与反走样2.2.3 平板显示器（flat-panel display） *液晶显示器液晶显示器等离子体显示板等离子体显示板薄片光电显示器薄片光电显示器发光二极管显示器发光二极管显示器激光显示器激光显示器2.2.4 三维观察设备 *方法一方法一: 采用从变焦距的柔性震动采用从变焦距的柔性震动镜面反射镜面反射CRT图象的技术图象的技术方法二方法二: 显示具有立体感的视图显示具有立体感的视图 一一.从
11、变焦距的柔性震动镜面反射从变焦距的柔性震动镜面反射CRT图象图象时钟和控制系统观察者震动柔性镜面投影的三维物体 CRT图2-22 采用震动镜面的三维显示系统二. 显示具立体感的视图Display stereoscopic view of the objectProviding different view of each eye.三种实现方法利用不同的刷新周期交利用不同的刷新周期交替地显示两视图替地显示两视图将屏幕分半将屏幕分半使用头盔式结构使用头盔式结构Virtual reality systemGraphics monitorStereoscopic glassesHead-tracking device
