圖形系統是一款通用編程軟件包,由圖形I/O設備構成,基本功能是圖元生成、屬性設置。
組成
硬件
顯示設備
CRT
單色CRT
單色CRT的工作原理是利用電場產生高速的聚焦電子束,使其偏轉到屏幕表面的不同部位,從而產生可見圖形。CRT的主要組成部分包括電子槍、偏轉系統和熒光屏。其中,電子槍負責發射電子束,偏轉系統控制電子束的偏轉,而熒光屏則是接收電子束并產生熒光亮點的部分。單色CRT顯示圖像的質量取決于設備固有的單個光點直徑的大小以及“可尋址能力”,后者指的是單位長度內能夠利用的單個光點的數目。
彩色CRT
彩色CRT通過兩種基本方法產生彩色顯示:射線穿透法和影孔板法。前者適用于隨機掃描顯示器,后者更常用于光柵掃描系統。
直視型存儲管DVST
直視型存儲管DVST的特點在于其寫電子槍與普通CRT相似,但電子束并非直接寫在熒光屏上,而是寫在一個名為存儲柵的金屬網上。這一過程中,存儲柵起到存儲圖形和控制電子通過的作用。
其他類型顯示器件
除了CRT,其他類型的顯示器件還包括等離子板顯示器、液晶顯示器件(LCD)和電子發光顯示器。這些顯示器件各自具備優缺點,適用場景也有所差異。
隨機掃描顯示器
隨機掃描顯示器的特點在于其顯示的圖形由計算機加工成顯示器的顯示指令,即顯示檔案或顯示文件。這些指令經接口電路送到顯示器的緩沖存儲器,隨后由圖形控制器取出并依次執行。顯示指令中的亮度、位移量等數字信息會被轉化成控制電子束偏轉和明暗的物理量,即電壓和電流。電子束的定位及偏轉具有隨機性,因此得名隨機掃描。
光柵掃描顯示器
光柵掃描顯示器的屏幕可分為多行掃描線,每行包含多個小點,每個小點稱為像素。像素對應著幀緩沖存儲器中的若干位,用于存儲亮度或色彩信息。計算機將要顯示的圖形、圖像轉化為位圖,經接口電路送入幀緩存,圖形控制器控制電子束按照固定的掃描線和掃描順序,從幀緩存中讀出像素值并對整個屏幕進行掃描。為了保持畫面穩定性,需要進行刷新操作。
顯示處理機(DPU)
圖形系統中,顯示處理機(DPU)主要用于減輕主機負擔,與CPU交互和控制顯示設備的操作。DPU的發展經歷了多個階段,從最初的單片圖形處理器到后來的多片圖形處理器,再到通用微處理器用作圖形處理器,以及流水線多處理器結構的圖形機和陣列結構的圖形系統。
硬拷貝設備
硬拷貝設備主要包括點陣式打印機、筆式繪圖儀、靜電繪圖儀、激光打印機、噴墨繪圖儀、熱轉換打印機和攝像機等。
輸入設備
圖形輸入設備可將用戶的圖形數據及各種命令等轉換為電信號,并傳遞給計算機。常見的輸入設備包括坐標數字化儀、圖形輸入板、鼠標、跟蹤球、操縱桿、接觸控制板、聲學輸入板、光筆、圖形輸入板、鍵盤、按鍵以及其他設備,如語音識別器等。
軟件
組成
圖形軟件系統應該具有良好的結構,要有合理的層次結構的模塊結構,以便于設計、維護和調試。圖形軟件系統通常由零級圖形軟件、一級圖形軟件、二級圖形軟件和三級圖形軟件組成。其中,前三級通常稱為支撐軟件,而三級圖形軟件是為解決某種應用問題的圖形軟件,通常是整個應用軟件的一部分。
基本圖形軟件
基本圖形軟件作為圖形系統的支撐軟件,其功能可根據需要而有所不同,但其基本內容一般應包括系統管理程序、定義和輸出基本圖素及復合圖素圖形的程序、圖形變換程序、實時輸入處理程序和交互處理程序。
實用圖形軟件包
實用圖形軟件包包括IBM PC基本匯編指令驅動和微軟 C/C++運行庫例程,它們提供了圖形系統的基礎功能和接口。
標準
圖形標準主要是接口標準,旨在使圖形系統中兩部分之間的接口標準化。目前已經制定的圖形標準包括基本圖形交換規范IGES、圖形核心系統GKS及其三維版本GKS-3D、程序員級層次結構圖形系統PHIGS、計算機圖形設備接口CGI和計算機圖形元文件CGM。這些標準在數據傳輸、子程序接口、設備驅動等方面提供了統一的標準。
參考資料 >
android 位圖 xpm android圖形系統.51CTO博客.2024-09-29
linux安裝xpm.51CTO博客.2024-09-29
計算機圖形學學習記錄 系統及圖形硬件.csdn.2024-09-29