主要内容 ·输入设备： 口文本输入设备 图像输入设备 口三维图形输入设备 口指点输入设备等 ■ 输出设备： 显示器 口声音的输出 口数字纸等 虚拟现实系统中的交互设备 山求水器 SHANDONG UNIVERSETY
主要内容 ◼ 输入设备： ❑ 文本输入设备 ❑ 图像输入设备 ❑ 三维图形输入设备 ❑ 指点输入设备等 ◼ 输出设备： ❑ 显示器 ❑ 声音的输出 ❑ 数字纸 等 ◼ 虚拟现实系统中的交互设备
1.显示设备 显示器是计算机的重要输出设备，是人机对话的重要工 具。它的主要功能是接收主机发出的信息，经过一系列 的变换，最后以光的形式将文字和图形显示出来。 阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示器 sky 山东方器 SHANDONG UNIVERSETY
1. 显示设备 ◼ 显示器是计算机的重要输出设备，是人机对话的重要工 具。它的主要功能是接收主机发出的信息，经过一系列 的变换，最后以光的形式将文字和图形显示出来。 ◼ 阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示器
(1)阴极射线管(CRT)显示器 构成：由阴极、电平控制器（即控制极)、聚焦系统 、加速系统、偏转系统和阳极荧光粉涂层组成，这六 部分都在真空管内。其中，阴极、电平控制器（即控 制极)、聚焦系统、加速系统等统称为电子枪。 电平控制器 聚焦系统 加速系统 偏转的电子束 荧光屏 灯丝阴极 水平偏转板垂直偏转板 SHANDONG UNIVERSETY
（1）阴极射线管（CRT）显示器 ◼ 构成：由阴极、电平控制器（即控制极）、聚焦系统 、加速系统、偏转系统和阳极荧光粉涂层组成，这六 部分都在真空管内。其中，阴极、电平控制器（即控 制极）、聚焦系统、加速系统等统称为电子枪
CRT显示器工作原理 当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束，经强度控制、 聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用 向正确目标偏离，穿越荫罩的小孔或栅栏，轰击到荧光屏 上的荧光粉发出光线。 彩色CRT光栅扫描显示器有三个电子枪，它的荧光屏上涂 有三种荧光物质，分别能发红、绿、蓝三种颜色的光。 电平控制器聚焦系统加速系统 偏转的电子束 荧光屏 灯丝阴极 水平偏转板垂直偏转板 SHANDONG UNIVERSETY
CRT显示器工作原理 ◼ 当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束，经强度控制、 聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用 向正确目标偏离，穿越荫罩的小孔或栅栏，轰击到荧光屏 上的荧光粉发出光线。 ◼ 彩色CRT光栅扫描显示器有三个电子枪，它的荧光屏上涂 有三种荧光物质，分别能发红、绿、蓝三种颜色的光
CRT显示器发展阶段 随机扫描显示器（又称矢量显示器) 存储管式显示器 光栅扫描显示器（主流） 口位图与光栅显示 工作方式 电子束从左向右，从上向下扫描荧光屏，产生一幅幅光栅，每 一条从左向右的直线称为扫描线，每一幅光栅称为一帧。扫描 方式分逐行和隔行扫描方式。隔行扫描方式把一帧光栅分为两 次扫描：先扫偶数行扫描线，再扫奇数行扫描线。逐行扫描比 隔行扫描拥有更稳定显示效果。 SHANDONG UNIVERSETY
CRT显示器发展阶段 ◼ 随机扫描显示器（又称矢量显示器） ◼ 存储管式显示器 ◼ 光栅扫描显示器（主流） ❑ 位图与光栅显示 ❑ 工作方式 ◼ 电子束从左向右，从上向下扫描荧光屏，产生一幅幅光栅，每 一条从左向右的直线称为扫描线，每一幅光栅称为一帧。扫描 方式分逐行和隔行扫描方式。隔行扫描方式把一帧光栅分为两 次扫描：先扫偶数行扫描线，再扫奇数行扫描线。逐行扫描比 隔行扫描拥有更稳定显示效果
位图与光栅显示 寄存器 电子枪 DAC 帧缓冲存储器 CRT光栅 光栅扫描型(Raster scan)显示器，以点阵形式表 示图形，采用专门的帧缓冲区存放点阵，缓冲区按照 矩形网格排列，每个网格点对应显示器上的一个象素 。由视频控制器负责刷新扫描，当扫描到显像管表面 ，根据对应的缓冲区中的值，显示不同的灰度和颜 色 ,此类显示技术称为位图（Bitmap)显示。 SHANDONG UNIVERSETY
帧缓冲存储器 CRT光栅 寄存器 电子枪 1 DAC 位图与光栅显示 ◼ 光栅扫描型（Raster scan）显示器，以点阵形式表 示图形，采用专门的帧缓冲区存放点阵，缓冲区按照 矩形网格排列，每个网格点对应显示器上的一个象素 。由视频控制器负责刷新扫描，当扫描到显像管表面 时，根据对应的缓冲区中的值，显示不同的灰度和颜 色，此类显示技术称为位图（Bitmap）显示
彩色显示器 屏幕的每个象素在帧缓冲器 m=10 寄存器 中至少有三位，分别表示 RGB三种颜色，三个颜色位 ■ 面的组合色为最终颜色。 位DAC 对每个颜色的电子枪可以通 颜色 查找表 过增加帧缓存位面来提高颜 DAC绿 2表项 出出出 彩色电子枪 色种类的灰度等级。 位DAC 红 帧缓冲存储器 如果各组位面存放的不是直 接的颜色值而是颜色查找表 的地址索引，那么全色帧缓 CRT光栅 存的颜色还可得到进一步的 具有24位面的彩色帧缓存和10位颜 丰富。 色查找表的彩色显示器的结构图 SHANDONG UNIVERSETY
彩色显示器 ◼ 屏幕的每个象素在帧缓冲器 中至少有三位，分别表示 RGB三种颜色，三个颜色位 面的组合色为最终颜色。 ◼ 对每个颜色的电子枪可以通 过增加帧缓存位面来提高颜 色种类的灰度等级。 ◼ 如果各组位面存放的不是直 接的颜色值而是颜色查找表 的地址索引，那么全色帧缓 存的颜色还可得到进一步的 丰富。 彩色电子枪 8 N 8 寄存器 帧缓冲存储器 8 W位DAC 红 W位DAC 绿 W位DAC 蓝 CRT光栅 2N表项 颜色 查找表 W = 10 具有24位面的彩色帧缓存和10位颜 色查找表的彩色显示器的结构图
(2)液晶显示器 在充电条件下，液晶能改变分子排列，继而造成光线的扭曲 或折射。 ▣ 液晶显示器工作原理是通过能阻塞或传递光的液晶材料，传 递来自周围的或内部光源的偏振光。以电流刺激液晶分子产 生点、线、面配合背部灯管构成画面。 LCD比CRT显示器具有更好的图像清晰度，画面稳定性和更 低的功率消耗，但液晶材质粘滞性比较大，图像更新需要较 长响应时间，因此不适合显示动态图象。 SHANDONG UNIVERSETY
（2）液晶显示器 ❑ 在充电条件下，液晶能改变分子排列，继而造成光线的扭曲 或折射。 ❑ 液晶显示器工作原理是通过能阻塞或传递光的液晶材料，传 递来自周围的或内部光源的偏振光。以电流刺激液晶分子产 生点、线、面配合背部灯管构成画面。 ❑ LCD比CRT显示器具有更好的图像清晰度，画面稳定性和更 低的功率消耗，但液晶材质粘滞性比较大，图像更新需要较 长响应时间，因此不适合显示动态图象
(3)等离子显示器 等离子显示器诞生于二十世纪60年代，它采用等离子管作为 发光材料，1个等离子管负责一个像素的显示：等离子管内 的氖氙混合气体在高压电极的刺激下产生紫外线，紫外线照 射涂有三色荧光粉的玻璃板，荧光粉受激发出可见光。 优点：重量较轻、完全无X射线辐射，而且屏幕亮度非常均匀， 不存在明显的亮区和暗区；由于各个发光单元的结构完全相同 ,因此不会出现CRT显示器那样存在某些区域聚焦不良或因使 用时间过长出现散焦的毛病。 。缺点：是价格较高，由于显示屏上的玻璃较薄使屏幕较脆弱。 SHANDONG UNIVERSETY
（3）等离子显示器 ❑ 等离子显示器诞生于二十世纪60年代，它采用等离子管作为 发光材料，1个等离子管负责一个像素的显示：等离子管内 的氖氙混合气体在高压电极的刺激下产生紫外线，紫外线照 射涂有三色荧光粉的玻璃板，荧光粉受激发出可见光 。 ◼ 优点：重量较轻、完全无X射线辐射，而且屏幕亮度非常均匀， 不存在明显的亮区和暗区；由于各个发光单元的结构完全相同 ，因此不会出现CRT显示器那样存在某些区域聚焦不良或因使 用时间过长出现散焦的毛病。 ◼ 缺点：是价格较高，由于显示屏上的玻璃较薄使屏幕较脆弱
显示器主要技术指标 扫描方式 “隔行扫描”：价格低，明显闪烁，已被淘汰 “逐行扫描”：闪烁感降到最小 刷新频率 口75Hz以上的刷新频率时可基本消除闪烁，是显示器稳定工作 的最低要求。 点距 点距是同一像素中两个颜色相近的磷光体间的距离。点距越 小，显示出来的图像越细腻，当然其成本也越高。 山求水器 SHANDONG UNIVERSETY
显示器主要技术指标 ◼ 扫描方式 ❑ “隔行扫描”：价格低，明显闪烁，已被淘汰 ❑ “逐行扫描”：闪烁感降到最小 ◼ 刷新频率 ❑ 75Hz以上的刷新频率时可基本消除闪烁，是显示器稳定工作 的最低要求。 ◼ 点距 ❑ 点距是同一像素中两个颜色相近的磷光体间的距离。点距越 小，显示出来的图像越细腻，当然其成本也越高