计算机图形学：图形设备详解

"陈传波计算机图形学课程的第二章主要讲解了图形设备，包括图形输入设备、图形显示设备和其他一些特殊输入设备。这一章详细介绍了各种设备的工作原理、特点和应用，旨在深入理解计算机图形系统与人机交互的基础硬件设施。" 在计算机图形学中，图形设备扮演着至关重要的角色。它们是人与计算机之间交互的主要媒介，使得我们能够创建、编辑和查看数字图形。本章首先探讨了图形输入设备，这些设备允许用户将数据和指令输入到计算机中。 2.1图形输入设备 - 键盘和鼠标是最常见的输入设备，键盘用于文字输入，鼠标则提供二维平面上的精确移动和选择。 - 光笔通过检测屏幕上的发光点获取坐标，常用于特定的应用如交互式绘图。 - 触摸屏和触摸板利用不同技术（如红外线、电阻、电容和声波）感知用户的直接触摸，提供直观的操作方式。 - 操纵杆、轨迹球和空间球是游戏和精准定位应用的理想选择，其中空间球提供了更丰富的六自由度控制。 - 数据手套通过跟踪手指关节角度，用于虚拟现实环境中的对象操纵。 - 数字化仪用于扫描图形并转换为计算机可读的坐标数据，常用于绘制和设计工作。 - 图像扫描仪可以捕捉和数字化各种图像，包括图纸、照片等。 - 其他设备如CCD相机、三维激光扫描仪等则提供了更高级的输入功能。 - 声频和视频输入系统，如话音识别和视频采集卡，进一步扩展了非传统形式的数据输入。 2.2图形显示设备 - 阴极射线管（CRT）是早期显示器的核心，通过电子束轰击荧光屏产生图像。电子枪、偏转系统和荧光屏是其基本组成部分。 - CRT显示器的管颈、锥体和屏幕部分决定了其物理形状和性能。 图形显示设备的发展不断进步，从最初的CRT显示器发展到液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）和投影技术等，提供更高的分辨率、色彩深度和响应速度。这些设备不仅改变了我们观看图形的方式，还极大地提升了用户体验和交互性。 总结来说，计算机图形系统的硬件设备涵盖了多种多样的输入和输出设备，每种设备都有其独特的功能和应用场景。理解这些设备的工作原理和特性对于学习和应用计算机图形学至关重要，因为它们是构建图形用户界面和实现高效人机交互的基础。