第2章計算機圖形系統及硬件

基礎

Contents

?概述

,圖形顯示原理

?繪圖設備

?圖形輸入設備

2.1概述

2.1.1計算機系統中的圖形設備

■計算機圖形系統用來生成、處理和顯示圖形，通

常由以下三部分構成：

-中央處理器

-圖形輸出設備

-圖形輸入設備

中央處理器（CPU）

?中央處理器完成對圖形的描述、建立、修改等

各種計算，并對圖形實現有效的存儲。

?許多外設所增加的固化的圖形處理功能，可接

受更高級的繪圖命令，實現圖形的緩沖，以及

完成大部分圖形函數的功能，從而大大減輕了

CPU的負擔。

圖形輸入設備

-常用的圖形輸入設備

-鍵盤

-鼠標

?另外

-跟蹤球、空間球

,-光筆、觸摸板、圖形掃描儀

-數字化儀、手寫輸入板

-語音輸入

-數據手套

圖形輸出設備

?包括圖形顯示設備和圖形繪制設備

-圖形顯示設備：用于在屏幕上輸出圖形

?基于陰極射線管的監視器

?液晶顯示器

?等離子顯示器

-圖形繪制設備：用于把圖形畫在紙上，也稱硬拷貝

?打印機

?繪圖儀

2.1.2圖形的輸入輸出處理流程

?一個計算機圖形系統至少應具有計算、存儲、輸

入、輸出、交互等基本功能，各功能關系如下：

圖形系統基本功能框圖

1.計算功能

計算功能包括：

1）圖形的描述、分析和設計；

2）圖形的平移、旋轉、投影、透視等幾何變換;

3）曲線、曲面的生成；

4）圖形之間相互關系的檢測等。

2.存儲功能和輸入功能

?存儲功能

圖形數據庫可以存放各種圖形的幾何數據及圖形

之間的相互關系，并能快速方便地實現對圖形的刪除、

增加、修改等操作。

?輸入功能

通過圖形輸入設備可將基本的圖形數據（如點、

線等）和各種繪圖命令輸入到計算機中，從而構造更

復雜的幾何圖形。

3.輸出功能和交互功能

?輸出功能

圖形數據經過計算后可在顯示器上顯示當前的狀態

以及經過圖形編輯后的結果，同時還能通過繪圖儀、

打印機等設備實現硬拷貝輸出，以便長期保存。

?交互功能

設計人員可通過顯示器或其他人機交互設備直接進

行人機通信，對計算結果和圖形利用定位、拾取等手

段進行修改，同時對設計者或操作員輸入的錯誤給以

必要的提示和幫助。

圖形的基本處理流程

?利用各種圖形輸入設備及軟件或其他交互設備將圖形

輸入到計算機中，以便進行處理；

■在計算機內部對圖形進行各種變換（如幾何變換、投

影變換）和運算（如圖形的并、交、差運算等）；

?處理后，將圖形轉換成圖形輸出系統便于接受的表示

形式，并在輸出設備上輸出；

?在交互式的系統中上述過程可重復進行多次，直至產

生滿意的結果。

2.2圖形顯示原理

圖形顯示設備主要有以下三種:

-CRT顯示器

-液晶顯示器

-等離子顯示器

2.2.1CRT顯示器

1.CRT顯示器顯示原理

CRT顯示器主要由陰極、

電平控制器（即控制極）、聚

焦系統、加速系統、偏轉系統

和陽極熒光粉涂層組成，這六

部分都在真空管內。

CRT顯示器原理圖

第一陽極第二陽極偏轉線圈高壓入口經石墨層接第二陽極

（磷粉涂層）

石墨層吸收轟擊磷粉涂層后逃逸在熒光屏內

的雜撒電子送至第二陽極，形成電流回路。

2.彩色CRT顯示器的顯示原理

?RGB模型

由紅、綠、藍三種

顏色組成的原色系統稱

為RGB模型。它是定義

于某個紅綠藍顏色坐標

系統中的單位立方體。

坐標原點代表黑色，坐

標點（1,1,1）代表白色。

坐標軸上的頂點代表三

個基色，余下的頂點則

代表每一個基色的補色。

彩色CRT光柵掃描顯示器有三個電子槍，它的

熒光屏上涂有三種熒光物質，分別能發紅、綠、藍

三種顏色的光。電子槍通常成三角形排列，與CRT

屏幕上的三角形紅、綠、藍熒光點相對應。

蔭罩式CRT熒光點的排布方案

電子槍和對應的熒光點必

須在一條直線上。為保證紅槍電子束綠槍電子束

每個電子槍都能擊中對應

顏色的熒光點，在電子槍

和熒光屏之間放置一個有

孔的金屬網格（即蔭罩）。

調整彩色電子槍的排布方

式可讓三個電子束都匯聚

于蔭罩上。這樣，某顏色

的電子束通過蔭罩后，就

彩色CRT電子槍和蔭罩的排布

可避免和另外兩種顏色的

熒光點相交，而只能與自

己對應顏色的熒光點相交。

刷新頻率

?將圖形的幾何信息轉換成存儲在幀緩存中的光柵

（點陣）圖像并以一定格式的視頻圖像顯示的過

程叫掃描轉換。

?刷新一次指電子束從上到下將熒光屏掃描一次，

只有刷新頻率高到一定值后，圖像才能穩定顯示。

大約達到每秒60幀，即60Hz時，人眼才能感覺到

屏幕不閃爍，要使人眼覺得舒服，一般必須有

85Hz以上的刷新頻率。

隔行掃描技術

?每一幀分為兩個場顯示，每個場只包含一半畫面。

兩個場是交錯的，一個場包含所有的奇數掃描行,

另一個場包含所有的偶數掃描行，兩個場以1/60

秒的時間間隔交替顯示。

?掃描從奇數場左上角開始，每一行都是自左向右。

電子束在橫向掃描的同時以一個較低的速率向下

移動，當掃描線到達屏幕右端時，就將其隱去并

迅速返回屏幕左端。這個過程稱為水平回掃。接

著下一奇數行重復這一過程。

.當整場掃描完畢時，掃描線正好停在底部a1

央。接著掃描線迅速回到屏幕頂部中央，這就

是奇數場垂直回掃。

?接著進行偶數場掃描，偶數場掃描第金彳町幕

右下角，垂直回歸后電子束返回屏雅左上角。

一一一

2一—一一一一一一

一-》二「一

___.一一、、一一一

一一一一一J'一一一一一

一一一"L一

一一一一一一一二\二一

__一一1-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

奇數場從第一行開始，水平回掃用虛線表示

有7條掃描線的隔行掃描

3.光柵掃描式圖形顯示器

1）是畫點設備，可看成一個點陣單元發生器，并

可控制每個點陣單元的亮度。

2）發出的電于束的偏轉方式是固定的，自上而下,

從左到右掃描在熒光屏上形成光柵形狀。

3）圖形是通過電子束掃描到光柵上的圖形象素點

時呈現的亮度或顏色與光柵背景的亮度或顏色

不同而襯托出的，可形成多級灰度或顏色的圖

像。

4）由于圖像是由像素陣列組成，顯示一幅圖像

所需要的時間等于顯示整個光柵所需的時間,

而與圖像的復雜程度無關。

綜上，可把光柵圖形顯示器看做許多離散點組

成的矩陣，每個點都可以發光。除非特殊情況，

一般在矩陣中是不能直接從一個點到另一個點

（或一個像素到另一個像素）畫一條筆直的直

線，但可以用一系列的點（或像素）來近似地

表示這條直線。

顯然，只有畫水平、垂直或正方形的對角線

時，才能用點或像素畫出一條真正的直線，其他

情況下的直線均呈階梯狀，這種現象稱為走樣或

鋸齒（如下圖所示）。采用反走樣技術可適當減輕

階梯效果。

(a)(b)

光柵化的直線

幀緩沖存儲器（幀緩存）

實現光柵CRT圖形顯示器的最常見方法是使用幀緩存。

1）幀緩沖存儲器是一塊連續的存儲空間。

2）光柵中的每個像素在幀緩存中至少要有1位

（bit）,每個像素1位的存儲空間稱為位面

（bitplane）o畫面就是由幀緩存中的這些

位信息組成的。

3）圖形在計算機中是一位一位產生的,,工

個存儲彳立只看。或1兩個狀態,因此一個位

面的幀緩存只能產生黑白圖形。

4）幀緩存是數字設備，光柵顯示器是模擬設備，

要把幀緩存中的信息在光柵顯示器屏幕上輸

出必須經過數字/模擬轉換，這個工作由DAC

（數模轉換器）完成。

具有1位幀緩存的黑白光柵顯示器結構圖

光柵圖形顯示器中需要有足夠的位面和幀緩

存結合起來才能反映圖形的顏色和灰度等級。

具有N位幀緩存的黑白灰度光柵顯示器結構圖

顯示器上每個像素的亮度由N個位面中對應的每個像素

位置的內容共同決定，即每一位的二進制被存入指定的寄存

器中，該寄存器中二進制的數被翻譯成灰度等級，其范圍在

0?2"—1之間。

為避免幀緩存的增加，可采用顏色查找表來提高

灰度級別，如下圖所示，幀緩存中的位面號為顏色查

找的索引，顏色查找表必須有2N項，每一項具有W位

字寬。當W大于M寸，可有2皿灰度等級，但每次只有2"

個不同灰度等級可用。若要使用2N種以外的灰度等級,

需改變顏色查找表中的內容（重裝顏色查找表）。

CRT光柵

具有N位幀緩存和W位顏色查找表的光柵顯示器結構圖

由于只有三種原色，所以可用三個位面實現一個

簡單的彩色幀緩沖存儲器。下圖為簡單的彩色光柵顯

示器，由分別對應紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色的三個

位面的幀緩存，DAC,三個電子槍和CRT光柵組成。

一個簡單的彩色幀緩沖存儲器

對每個顏色的電子槍可通過增加幀緩存位面來提

高顏色種類的灰度等級。如下圖，每種原色電子槍有8

個位面的幀緩存和8位的DAC,每種原色有28種灰度等

級，三種原色的組合有224種顏色。這種顯示器稱為全

色光柵掃描圖形顯示器，其幀緩存稱為全色幀緩存。

寄存器

-?I1iol111111olol-----?8位DAC

藍172-------------

I藍I

-1-L_II川()1()11111DI削----?8位DAC

綠12

/Ii綠

()1口()1()111()15J——?8位DAC

紅36

彩色電子槍I紅卜

幀緩沖存儲器

CRT光柵

一個具有24位面的彩色幀緩沖存儲器

若各組位面存放的不是直接的顏色值而是顏色查找

表的地址索引，則全色幀緩存的顏色還可進一步豐富。

一個具有24位面的彩色幀緩存和10位顏色查找表的結構圖

光柵掃描顯示器的主要性能參數

?分辨率

-指顯示器在屏幕水平（垂直）方向可顯示多少像素

-分辨率越高，顯示的字符或圖像越清晰

?亮度等級數目和色彩

-指單種顏色亮度可變化的數目

-亮度等級范圍的提升可使圖像看上去更柔和自然

?點距

-指相鄰像素點之間的距離（即像素的直徑）

?顯示速度

-指顯示字符、圖形，特別是動態圖像的速度

4.隨機掃描的圖形顯示器

?隨機掃描的圖形顯示器是畫線設備，在屏幕

上顯示一條直線是從屏幕上的一個可編址點

直接畫到另一個可編址點。

?電子束的定位和偏轉具有隨機性，在某一時

亥U,顯示屏上只有一個光點發光，因而可畫

出線很細的圖形，故又稱之為畫線式顯示器。

基本工作過程

?從顯示文件存儲器中取出畫線指令或顯示字符

指令、方式指令，送到顯示控制器。

?顯示控制器控制電子束的偏轉，轟擊熒光屏上

的熒光材料，從而呈現出一條發亮的圖形軌跡。

?由于屏幕采用短余輝的熒光粉，因此，必須不

斷地要復掃描顯示文件（即刷新），以獲得穩

定的畫面。

2.2.2液晶顯示器

液晶顯示器（LCD）

依驅動方式分為靜態

驅動、單純矩陣驅動-1

和主動矩陣驅動3種。

1.液晶的物理特性

?液晶即液態晶體，具有線狀結晶結構的分子，

可象液體那樣流動。

?液晶分子的排列柔軟易變形，受電場、磁場、

溫度、應力等外部條件作用時會重新排列。

?當通電和不通電時液晶分子處于兩種不同的排

歹U,一種排列光線容易通過，而另一種排列阻

止光線通過。

2.單色液晶顯示器的原理

?在液晶顯示器中，液晶是灌入兩個有細槽的平

面之間。

?液晶顯示器依靠極化濾光器（片）影響光線穿

過液晶。

-自然光線是朝所有方向隨機發散的。

-極化濾光器實際是一系列逐步變細的平行線，這些

線阻斷不與它們平行的所有光線。

-只有兩個濾光器的線完全平行，或者通過第一個極

化濾光器的光線本身已扭轉到與第二個極化濾光器

相匹配，光線才得以穿過第二個極化濾光器。

如下圖所示，兩個極化濾光器互相垂直，穿過第一

個極化濾光器的光線，經過扭曲的液晶后，光線被扭曲

90°,正好可以穿過第二個極化濾光器。

TwistedNematicCell

但若為液晶加一個電壓，液晶分子又會重新排列

并完全平行，使光線不再扭轉，將被第二個濾光器擋

住。總之，加電光線將被阻斷，不加電光線將射出，

PolarizerTwistedNematicCellPolarizer

?液晶材料本身不發光，所以顯示屏兩邊設有作為

光源的燈管。

■液晶顯示屏背面有一塊背光板和反光膜，背光板

由熒光物質組成，可以發射光線，提供均勻的背

景光源。

?背光板發出的光線穿過第一層偏振過濾層后進入

液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的

單元格結構中，一個或多個單元格構成屏幕上的

一個像素。

?玻璃板與液晶材料之間的透明電極分為行和列，

在行與列的交叉點上，通過改變電壓而改變液晶

的旋光狀態，從而改變屏幕上相應像素的亮度。

3.彩色液晶顯示器的工作原理

?彩色LCD要具備專門處理彩色顯示的色彩過

濾層。

?彩色LCD面板中的每一個像素由3個液晶單

元格構成，每一個單元格前面都分別有紅色、

綠色或藍色的過濾器。這樣，通過不同單元

格的光線可在屏幕上顯示出不同的顏色。

4.液晶顯示器的特點

?優點：

-工作電壓低、功耗小；

-無輻射，對人體健康無損害；

-完全平面，無閃爍、失真，可視面積大，又

-薄又輕，能大量節省空間；

-抗干擾能力比CRT顯示器強得多。

?缺點：--

-視角太小、亮度和對比度不夠大

2.2,3等離子顯示器

等離子顯示器是

新一代顯示設備，

它采用了近幾年來

高速發展的等離子

平面屏幕技術。

1.等離子顯示器的工作原理

?等離子顯示器由密封在玻璃膜夾層中的晶格

矩陣（光柵）組成，每個晶格充有低壓氣體。

?在高電壓作用下，氣體會電離解。電離解后

的氣體稱為等離子體，所以這種顯示器稱為

等離子顯示器。

?當電子又重新與原子結合在一起時，能量就

會以光子的形式釋放出來，這時氣體就會釋

放出具有特征的輝光。

等禺子顯示器有交流(AC)激發的、直流(DC)激

發的、交直流(AC/DC)混合激發的三種類型。直流激

發的等離子顯示器的基本結構如下圖所示。

要點亮某個地址的氣泡，開始要在相應行上加較高

的電壓，氣泡點亮后，可用低電壓維持氣泡的亮度。關

掉某個氣泡，只要將相應的電壓降低。改變控制電壓，

可使等離子板顯示不同灰度的圖形。

2.等離子顯示器的特點

?優點：

-重量較輕、完全無x射線輻射；

-屏幕亮度非常均勻，不存在明顯的亮區和暗區;

-不存在某些區域聚焦不良或散焦的毛病；

-屏幕更平展，觀察視角更大。

?缺點：

-價格較高；

-顯示屏上的玻璃較薄使屏幕較脆弱。

2.2.43種顯示技術的比較

性質陰極射線管液晶顯不器寸?為JMk/J、名］

功耗大小中

屏幕大小大

厚度大小小

平面度一般好好

亮度好適中好

分辨率中一般好

對比度中差好

灰度等級好差好

視角大小大

色彩豐富中豐富

價格低中高

2.2.5顯卡

?顯卡根據CPU提供的指令和有關數據將程

序運行過程和結果進行相應的處理、并轉

換成顯示器能夠接受的文字和圖形顯示信

號，通過屏幕顯示出來。

?顯示器必須依靠顯卡提供的顯示信號才能

顯示出各種字符和圖像。

常見顯卡的結構中包括：顯卡BIOS芯片、

圖形處理芯片、顯存、數模轉換器(RAMDAC)

芯片、接口等。下圖為顯卡的工作原理。

顯卡工作原理圖

1.顯卡BlOS芯片

?顯卡BIOS芯片主要用于保存VGA（Video

GraphicsArray,視頻圖形陣列）BIOS程序。

?VGABIOS是視頻圖形卡基本輸入、輸出

系統，主要用于顯卡上各器件之間正常運

行時的控制和管理，BIOS程序的技術性

能對整個顯卡的性能有很大影響。

2.圖形處理芯片

?圖形處理芯片是顯卡的核心，可將它看作是完

成圖像生成與操縱的、獨立于CPU的一個本地

處理器，它管理與系統總線的接口，這個接口

應具有零等待的猝發式傳送能力。

?圖形處理芯片的主要作用是依據設定的顯示工

作方式，自主地、反復不斷地讀取顯示存儲器

中的圖像點陣數據，將它們轉換成R、G、B三

色信號并配以同步信號送至顯示器，即刷新屏

幕。

圖形處理芯片應具有:

1）一個由系統總線至顯示存儲器總線的通

路，以支持屏幕的修改或更新。

2）顏色查找表的功能

3）圖形加速功能

3.顯示存儲器

?顯存（也稱為“幀緩存”）的用途

-主要用來保存由圖形芯片處理好的各幀圖形顯示數

據，然后由數模轉換器讀取并逐幀轉換為模擬視頻

信號再提供給顯示器使用。

-顯存的大小直接影響到顯卡可以顯示的顏色多少和

可以支持的最高分辨率。

?衡量顯存的技術性能的指標

-數據存取速度（可通過工作時鐘頻率體現）

-顯存容量

顯存的種類

?單端口顯存：從顯示芯片讀取數據以及向

RAMDAC傳輸數據都是經過同一個端口，這

樣數據的讀寫和傳輸就無法同時進行。

?雙端口顯存：可以同時進行數據的“讀”和

“寫”，從而提高了顯存的效率，滿足了高

分辨圖形顯示的需要。

4.數模轉換器

?數模轉換器將數字信號轉換為模擬信號，

使顯示器能夠顯示圖像。

?數模轉換器的另一個重要作用是提供顯卡

能夠達到的刷新率，它也影響著顯卡輸出

的圖像質量。

?數模轉換器的技術指標主要是工作時鐘頻

率。

2.2.6顯卡對OpenGL的支持

?OpenGL為圖形設備的軟件接口，只要操作系

統安裝了支持OpenGL的顯卡以及對OpenGL支

持的應用程序就可以使用。

?OpenGL的主要目的是把二維和三維的圖形圖

像繪制到幀緩存中。

?OpenGL的功能由主CPU轉移到加速卡上實現,

大大加速了圖形的處理速度。

2.3繪圖設備

2.3.1噴墨繪圖機

噴墨繪圖機

是一種光柵類型

的圖形輸出設備,

基本原理是將小

墨點噴射到介質

上。

噴墨裝置多數情況安裝在類似打印機的機頭上，

紙繞在滾筒上快速旋轉，噴墨頭則在滾筒上緩慢水平

運動。繪圖機的墨水泵將黃、品紅、青三種顏色的墨

水分別注入3支很細的噴筆中。在高壓下，墨水通過

噴筆內細而長的玻璃毛細管噴到紙上。

噴墨繪圖機的結構

?噴墨繪圖機的分辨率取決于墨滴的大小,

也就是噴嘴的大小。

?某些噴墨繪圖機可以接收視頻及數字信

號，因此可用于光柵顯示屏幕的硬拷貝,

此時圖像分辨率受到視頻輸入分辨率的

限制。

2.3.2激光打印機

激光打印

機是一種既可

用于打印字符

又可用于繪圖

的設備。

激光打印機的工作原理

1）激光打印機主要由感光鼓、粉盒、打底電

暈絲和轉移電暈絲等組成，如圖（a）所示。

廄

光鼓

碳粉

豈

/

前

￡

>

忠

滾筒

器口打麻

(a)

2）激光打印機開始工作時，感光鼓旋轉通過

打底電暈絲，使整個感光鼓的表面帶上電

荷，如圖（b）所示。

(b)

3）打印機處理器將打印數據轉換成可以驅動打印

引擎動作的類似數據表的信號組，并送至激光

發射器。發射器發射的激光照射在多棱反射鏡

上，反射鏡的旋轉和激光的發射同時進行，依

照打印數據來決定

激光的發射或停止。

每個光點打在反射

鏡上，隨著反射鏡

的轉動，不斷變換

角度，將激光點反

射到感光鼓上，如

圖（c）所示。

（C）

4)感光鼓上被激光照到的點將失去電荷，在感光

鼓表面形成一幅肉眼看不到的磁化現象。感光

鼓旋轉到上粉盒，其表面被磁化的點將吸附碳

粉，從而在感光鼓上形成將要打印的碳粉圖像,

如圖（d）所示。

(d)

5)打印紙從感光鼓和轉移電暈絲之間通過，轉移

電暈絲將產生比感光鼓上更強的磁場，碳粉受

吸引從感光鼓上脫離，向轉移電暈絲方向移動,

結果是在不斷向前運動的打印紙上形成碳粉圖

像。打印紙繼續向感光鼓

前運動，通過高溫

的溶凝部件，定型

在打印紙上，產生

永久圖像，如圖

(e)所示。

激光打印機的優點

?有效利用了激光定向性、單色性和能量密集

性，并結合了電子掃描技術的高靈敏度和快

速存取等特性。

?輸出圖形圖像的質量非常高，分辨率可達

300?600點/英寸。

?圖形及文本質量非常高，可直接作為制版的

原稿。

2.3.3筆式繪圖機

筆式繪圖機

是矢量型設備,

在操作過程中,滾筒式繪圖機

繪圖筆相對紙

作隨意移動。

筆式繪圖機分

為滾筒式和平

板式。

平板式繪圖機

1.滾筒式繪圖機

筆和紙都是運動的。繪圖紙卷在滾筒上，步進電機

帶動鏈輪作正向和反向旋轉，帶動圖紙作X方向的正向

和負向運動，滾筒上方的筆架可存放多支畫筆，畫筆由

另一個步進電機帶動作y方向的正負向往返運動，兩種

運動的結合使畫筆畫出各種圖形。

滾筒式繪圖機結構

2.平板式繪圖機

繪圖筆在紙上沿x和丫兩個方向運動，圖紙通常靜止

不動，裝有筆架的導軌作x方向移動，筆架在導軌上作

丫方向移動，兩種運動配合畫出多種圖形。

平板式繪圖機結構

平板式繪圖機的分類

,機械傳動

-驅動裝置一般為鋼絲繩或齒輪條箱。

-速度低、精度低、壽命短，價格相對便宜。

?平面電機驅動

-繪圖臺有兩塊平板，上面的平板稱為滑動導

板，即電機定子。

-畫筆裝在電機動子的下部，畫筆之下是繪圖

臺板。

2.4圖形輸入設備

?各種圖形模型的建立、操作和修改都離不開

圖形輸入設備。

-常用的圖形輸入設備有：

--鍵盤、鼠標

-光筆、數字化儀

-觸摸板、圖形掃描儀、手寫輸入板

-語音輸入、數據手套

2.4.1光筆

?光筆有選圖和跟蹤

兩種基本功能。

-選圖（又稱標定或

指點）是對顯示器

上已顯示的圖形或字符進行加工處理。

-跟蹤是用光筆拖動光標實現定位，可

用于圖形編輯。

光筆的形狀和普通鋼筆相似，它由透鏡、

光導纖維、光電元件、放大整形電路和接

觸開關組成（如下圖）。

透鏡組光導纖維

光筆結構示意圖

光筆的優缺點

?優點

-不需要特殊的顯示屏幕，與觸摸屏的設備相比較,

價格便宜許多；

-在一些不適宜使用鼠標的地方，可起到替代作用。

,缺點

-手和筆跡可能將遮擋屏幕圖像的一部分；

—會造成手腕的疲勞；

-光筆不能檢測黑暗區域內的位置；

-會因房間背景光的影響產生誤讀現象。

2.4.2數字化儀和手寫輸入板

1.數字化儀

數字化儀是一種

把圖形轉變為計算機

能接受的數字形式的

專用設備，它可以采

樣幾何圖形上的關鍵

數據點，然后由程序

進行處理。

數字化儀的工作原理:

?米用電磁感應技術，在一塊布滿金屬柵格的絕

緣平面板上放置一個可移動的定位設備；

?當電流通過定位設備上的電感線圈時，產生相

應的磁場，從而使其正下方的金屬柵格上產生

相應的感應電流；

?根據已產生電流的金屬柵格的位置，判斷出定

位設備當前所處的坐標位置。將這種位置信息

傳送給計算機，就實現了圖形的數字化。

數字化儀的主要技術指標:

?最大有效幅面

-指能夠有效地進行數字化操作的最大面積，一般按

照工程圖紙的規格來劃分。

?數字化的速率

-每秒幾點到幾百點，多采用可變方式，由用戶選擇。

-最高分辨率

-指輸出坐標顯示值增加1的最小可能距離，一般每

毫米幾十線到幾百線。最高分辨率取決于電磁技術。

2.手寫輸入板

手寫輸入板是

最常見的定位設備,

工作原理與數字化

儀基本相同，不同

之處是前者的臺面

較小，分辨率也低;

而后者的臺面較大,

分辨率和精度也高。

2.4.3觸摸屏