文档介绍：第2章 图形输入输出设备
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现在学****的是第1页，共34页
交互式计算机图形处理系统
Computer + 人 = 交互式
Personel Computer图形处理系统
workstation图形处理系统
要求
显示图形：几何属性+视觉属性（Visual attribute），真实感图形
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现在学****的是第15页，共34页
显示器的分辨率
电子束按固定的扫描顺序扫描N条扫描线，每条
扫描线有M个像素，M * N显示器的分辨率。
帧
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绘图仪
printer
Computer
DPU
输入设备
视频控制器
display
逻辑部件：
帧缓冲存储器（Frame Buffer)
视频控制器（Video Controller)
显示处理器（Display Processing Uuit，简称DPU）
CRT
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帧缓冲存储器（Frame Buffer)
作用：存储屏幕上像素的颜色值
也称刷新存储器(Refreshing Buffer)
简称帧缓冲器，俗称显存
帧缓存中单元数目与显示器上像素的数目相同
单元与像素一一对应
各单元的数值决定了其对应像素的颜色。
显示颜色的种类与帧缓存中每个单元的位数有关。
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位面（bit plane）技术
把显存分成若干色平面，各平面上相同位置的每一位和屏幕上的一个像素对应，同一像素点在各位面占同一地址，不同位面上同一像素地址中的内容决定像素的颜色。
色平面越多，可表达的色彩越丰富。
增加一个位面，色彩就增加一倍，而存储器写操作程序无需重新计算新地址，程序兼容性好。
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N位寄存器
电子枪
CRT光栅
有N个位面的帧缓存
2NDAC
0
1
0
0
0
1
0~2N-1灰度等级
寄存器
蓝色枪
帧缓存
DAC
0
0
0
1
CRT光栅
0
1
DAC
DAC
红色枪
绿色枪
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现在学****的是第20页，共34页
若有24个位面（每种基色8个位面）则可同时显示(28)3 =224=16777216种颜色（24位真彩色）。
红绿蓝三个位面，组合成8种颜色
增加一个亮度位面，形成16种颜色
红
绿
蓝
Black
0
0
0
Blue
0
0
1
Green
0
1
0
Cyan
0
1
1
Red
1
0
0
Magenta
1
0
1
Yellow
1
1
0
White
1
1
1
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显存容量问题
分辨率M*N、颜色个数K与显存容量V的关系
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显存容量问题
若存储器位长固定，则屏幕分辩率与同时可用的颜色种数成反比关系。
1024*768真彩模式需要3M字节显存
高分辨率和真彩要求有大的显存；
解决方法：采用查色表(Look-up Table）
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查色表（LUT）
是一维线性表，其每一项的内容对应一种颜色，它的长度由帧缓存单元的位数决定
目的：在帧缓存单元的位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力。
颜色信息在帧缓存中的两种存放方式：
颜色值直接存储在帧缓存中。
把颜色码放在一个独立的表中，帧缓存存放的是颜色表中各项的索引值，索引色。
单色系统：查色表固化
彩显：可修改、创建查色表。
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带宽T与分辨率、帧频（刷新频率）F的关系
带宽问题
高分辨率和高刷新频率要求高带宽
解决方法：隔行扫描
带宽问题
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隔行扫描（Interlaced scan）工作原理
场频：= 帧频 * 2
一帧完整的画面分成两场，即奇数场与偶数场
优点：
降低了闪烁效应；
只需逐行的一半时间即可显示一屏画面，降低了对扫描频率的要求，也降低了成本；
帧缓存中数据量比逐行扫描少一半，降低了视频控制器存取帧缓存的速度及传输带宽的要求。
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视频控制器（显示控制器）
作用：
制图形的显示，建立帧缓存与屏幕像素之间的一一对应关系，负责按固定刷新频率和扫描顺序刷新屏幕图形
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现在学****的是第27页，共34页
显示处理器
显示处理器