第二章 光栅图形学2

性，中央稍强，周围略弱
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（a)桶形失真
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电偏转
水
垂
灯 丝
阴 极
控加 制速 栅极
聚 焦 极
加 速 极
平 偏 转
直 偏 转
板
板
图2-7 CRT的构造（电偏转）
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荧 光 屏
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(3)CRT的荧光屏 CRT荧光屏（Phosphor Screen）是用荧光粉涂敷在玻
要提高管子的亮度，则需提高第二阳极的高压
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黑底荫罩管
R
G
G
B
R
G
B
R
G
B
R
B
R
彩色显象管必须满足色纯度、会聚和白色平衡的要求
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⑵穿透式彩色显示原理
v0 绿色荧光粉 红色荧光粉
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缺点： 当图形彩色转换速度很快时，相应的高压转换速 度亦迅速，这要求 ①转换速度 ②精度 ③功耗
璃底壁上制成的，常用沉积法涂敷荧光粉。玻璃底 壁要求无气泡，表面光学抛光。 对荧光粉的性能要求是： 发光颜色满足标准白色、发光效率高、余辉时间合 适以及寿命长等。
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荧光粉的余辉特性：电子束轰击荧光粉时，荧光粉的分子
受激而发光，当电子束的轰击停止后，荧光粉的光亮并
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3. 光栅扫描的图形显示器 目前使用最广泛的基于电视技术的CRT图形显示器

for (x=x0; xx1, x++) drawpixel (x, int(y+0.5), color); y=y+k;



例：画直线段P0(0,0)--P1(5,2)
int(y+0.5) 0 0 1 1 2 2 y+0.5 0+0.5 0.4+0.5 0.8+0.5 1.2+0.5 1.6+0.5 2.0+0.5
角度DDA法
显然，确定x,y的初值及d值后，即可以增量方 式获得圆周上的坐标，然后取整可得象素坐标。 但要采用浮点运算、乘法运算、取整运算。
中点画圆法
利用圆的对称性，只须讨论1/8圆。第二个8分 圆 P（Xp ，Yp ）
P1
M P2
P为当前点亮象素，那么，下一个点亮的象素可 能是P1（Xp+1，Yp）或P2（Xp +1，Yp +1)。
pi 2 xi dy 2 yi dx 2dy (2b 1)dx
（2.4）
在1a象限内，dx总大于0，所以pi可以判断d1d2的符号。Pi+1为
pi 1 2 xi 1dy (2 yi 1 2 yi 2 yi )dx 2dy (2b 1)dx
2( xi 1)dy (2 yi 1 2 yi 2 yi )dx 2dy (2b 1)dx
本算法是Bresenham在1965年提出。
设直线起点（x1，y1）终点（x2，y2），直 线可表示为 y mx b
y2 y1 dy b y1 m x1 , m x2 x1 dx
此处讨论先将直线方向限于1a象限，当
xi 1 xi 1

GKS
-- 提供了在应用程序和图形输入输出设备之间的 功能接口。
-- 与语言无关。 -- GKS提供了一个称为元文件的顺序文件接口 -- 应用程序的所有图形资源由GKS控制（通过
GKS元文件-GKSM） -- GKSM用于:图形信息存档；系统传送图形信息；
在GKS应用程序间传送图形信息； 与图形信息相关的非图形信息的存储和复用。
计算机图形元文件(CGM)，(CRT,Mouse,…) 计算机图形接口(CGI).设备驱动程序。
面向应用软件的标准：
程序员层次交互式图形系统（PHIGS）,GL (图形程序 包)
（三维）图形核心系统（3D-)GKS
面向图形应用系统中工程和产品数据模型 及其文件格式：
基本图形转换规范（IGES） 产品数据转换规范（STEP）
单色系统：查色表固化 彩显：可修改、创建查色表。
2.1.4 光栅扫描的显示系统 彩显：
•带宽T与分辨率、帧频F的关系
T MNF
带宽问题 –高分辨率和高的刷新频率要求有高带宽 --依然是个问题！ –解决方法：隔行扫描（现在已经基本不用，主流 显示器都采用逐行扫描方式） –隔行扫描的：把一帧分两场，即奇数场与偶数场 –场频：==2*帧频
2.1.1 阴极射线管 电子枪
电灯丝，阴极和控制栅组成。 阴极：由灯丝加热发出电子束， 控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小
孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压 高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点 的亮度。
2.1.1 阴极射线管 聚焦系统
通过电场和磁场控制 电子束，“变细”，保证 亮点足够小，提高分辩率
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，例如：每单元有8位， 则查色表的长度为28＝256

第二章计算机图形处理技术计算机图形的分类：一.屏幕光栅图形1.二维线框图2.三维线框投影图(消隐图和非消隐图)3.三维浓淡图4.线框-浓淡混合图5.动态图形(动画图形,变形图形)二..图纸矢量图形1.二维线框图(工程视图)2.三维线框投影图(消隐图,轴测图,三维建筑图)一、计算机图形表示方法：1.栅格表示法栅格结构用密集正方形（或三角形，多边形）将区域划分为网格阵列。

位置由行，列号定义，属性为栅格单元的值。

点：由单个栅格表达。

线：由沿线走向有相同属性取值的一组相邻栅格表达。

面：由沿线走向有相同属性取值的一片栅格表达。

2.四叉树表示法基本思想：将2n×2n象元组成的图像(不足的用背景补上) 按四个象限进行递归分割，并判断属性是否单一，单一：不分。

不单一：递归分割。

最后得到一颗四分叉的倒向树。

用一倒立树表示这种分割和分割结果。

根：整个区域高：深度、分几级，几次分割叶：不能再分割的块树叉：还需分割的块每个树叉均有4个分叉，叫四叉树。

3.二维几何图形的结构表示法二、图形变换p77视图变换视图系统的基本概念在计算机图形学中，为了通过显示设备来考察几何物体的特性，引入了一系列用于显示输出的坐标系统来组成不同的视图系统（viewing system）。

这些坐标系统包括：1.世界坐标系(world coordinate Systems)，该坐标系统主要用于计算机图形场景中的所有图形对象的空间定位和定义，包括观察者的位置、视线等等。

计算机图形系统中涉及的其它坐标系统都是参照它进行定义。

2.局部坐标系(Local Coordinate System)，主要为考察物体方便起见，独立于世界坐标系来定义物体几何特性，通常是在不需要指定物体在世界坐标系中的方位的情况下，使用局部坐标系。

一旦你定义“局部”物体，通过指定在局部坐标系的原点在世界坐标系中的方位，然后通过几何变换，就可很容易地将“局部”物体放入世界坐标系内，使它由局部上升为全局。