计算机图形系统设备详解:从输入到显示
"高级的光栅图形显示子系统-陈传波计算机图形学 第二章 图形设备" 在计算机图形学中,高级光栅图形显示子系统是计算机与用户交互的关键组成部分,它负责将计算生成的图像转化为人类可以直观感知的形式。这一系统包括了多个关键组件,如显示处理器、存储器、CPU、显示控制器以及显示器本身。帧缓存是其中的一个重要环节,它通常位于显示处理器(GPU)和系统主存之间,通过系统总线进行数据交换,用于暂时存储待显示的像素信息。 显示处理器(GPU)专门设计用于处理复杂的图形运算,它能够快速有效地渲染图像,减轻CPU的负担。系统主存则存储着应用程序和系统的数据,当需要显示图像时,GPU会从主存中获取数据,处理后存入帧缓存,最后通过显示控制器驱动显示器显示出图像。 在讨论图形设备时,我们不能忽视图形输入设备。键盘、鼠标、光笔、触摸屏、操纵杆、轨迹球、空间球、数据手套、数字化仪、图像扫描仪以及各种新型的输入设备如CCD相机、三维激光扫描仪等,都是与计算机图形系统互动的重要手段。例如,键盘和鼠标是最常见的输入设备,鼠标通过光学感应器或滚轮追踪运动,而光笔通过检测屏幕上的发光点定位。触摸屏则允许用户直接用手触控屏幕进行交互,有多种技术实现方式,如红外线式、电阻式、电容式和声波式。数据手套则进一步拓展了交互方式,能够捕捉手部动作,用于虚拟现实环境。 此外,图像扫描仪能够将物理介质上的图像数字化,而视频输入系统包括视频信号采集板和处理装置,用于捕获和处理视频信号。音频和声音输入系统也在某些图形工作站中得到应用,如话音识别器,使得用户可以通过语音指令进行操作。 在图形显示设备中,阴极射线管(CRT)是传统显示器的核心部件,它通过电子枪发射的电子束在荧光屏上形成图像。电子枪、偏转系统和荧光屏是其基本构造,电子束的精确控制使得能够在屏幕上呈现清晰的图形。 高级光栅图形显示子系统及其相关的图形输入设备和技术,构成了现代计算机图形学的基础,它们在日常的工作、学习和娱乐中扮演着至关重要的角色,使得我们能够与数字世界进行直观且丰富的互动。
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