计算机图形学基础：阴极射线管与图形显示器解析

"本资源是一份关于计算机图形学中图形设备与系统的PPT，主要讲解了图形显示设备，特别是阴极射线管（CRT）的工作原理和技术细节。内容涵盖图形显示设备的分类，如硬拷贝设备（如打印机和绘图仪）以及图形显示器，特别是 CRT 显示器的构造和工作流程，包括电子枪、加速结构、聚焦系统、偏转系统和荧光屏的功能。此外，还提到了刷新频率的概念，以及如何通过偏转系统控制电子束达到最大偏转角，以适应不同大小的屏幕。" 计算机图形学是信息技术领域的一个关键分支，它涉及图像的生成、处理和显示。在本PPT中，重点介绍了图形显示设备，这是计算机图形学中至关重要的部分，因为它们直接决定了我们看到的图像质量和用户体验。 首先，PPT讲解了图形设备的两种基本类型：图形显示设备和图形输出设备。图形显示设备主要包括用于实时显示图像的显示器，而图形输出设备则涉及将图像打印或绘制在物理媒介上，如打印机和绘图仪。 接下来，深入探讨了图形显示器的核心——阴极射线管（CRT）。CRT显示器是早期广泛使用的显示技术，由电子枪、加速结构、聚焦系统、偏转系统和荧光屏等部件构成。电子枪负责发射电子束，经过加速和聚焦后，由偏转系统控制其在屏幕上精确定位，最终在荧光屏上形成图像。这里的偏转系统通过改变静电场或磁场使电子束产生偏转，最大偏转角是衡量显示器性能的重要指标，因为它决定了显示器可以显示的最大尺寸。 工作过程中，为了保持图像的稳定性，需要不断发射电子束，这就是所谓的刷新。刷新频率是指电子束从屏幕顶部到底部扫描一次的速率，高刷新频率有助于避免闪烁，提供更稳定的视觉体验。 在 CRT 显示器中，电子枪包含电灯丝（阴极）、灯丝加热后释放电子，控制栅则通过调节电压来控制电子束强度，从而影响屏幕亮度。聚焦系统确保电子束在撞击屏幕时能集中成细点，加速电极则通过高压使电子束快速移动。 荧光屏是图像最后显现的地方，当其受到电子束轰击时会发光。不同的荧光物质会有不同的发光颜色和持续时间，电子束离开后，荧光物质会逐渐停止发光，这一过程称为余晖。 本PPT详细介绍了计算机图形学中图形显示设备的核心技术，特别是 CRT 显示器的工作原理，这对于理解现代显示器技术的发展和优化有着重要的参考价值。