第二章图形设备

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1、第二章第二章 图形设备图形设备主要内容主要内容:1:1、图形输入设备、图形输入设备: :概念及其特概念及其特点点 2 2、图形显示设备、图形显示设备: :概念、结构概念、结构原理、工作方式和特点原理、工作方式和特点 3 3、图形绘制设备：概念及其、图形绘制设备：概念及其特点特点2.12.1图形输入设备图形输入设备一、键盘一、键盘(keyboard)二、鼠标器二、鼠标器 分类分类:按照鼠标的工作原理来分按照鼠标的工作原理来分:机械式鼠标、机械式鼠标、光电式鼠标光电式鼠标 按照鼠标的接口来分按照鼠标的接口来分:鼠标可以分为串口鼠标可以分为串口鼠标、鼠标、ps/2端口鼠标和端口鼠标和USB鼠标鼠标

2、按线来分按线来分:有线鼠标有线鼠标,无线鼠标无线鼠标(1)机械式鼠标机械式鼠标 机械式鼠标的工作原理：在机械式鼠标底部机械式鼠标的工作原理：在机械式鼠标底部有一个可以自由滚动的球，在球的前方及右方装有一个可以自由滚动的球，在球的前方及右方装置两个支成置两个支成9090度角的内部编码器滚轴，移动鼠标度角的内部编码器滚轴，移动鼠标时小球随之滚动，便会带动旁边的编码器滚轴，时小球随之滚动，便会带动旁边的编码器滚轴，前方的滚轴代表前后滑动，右方的滚轴代表左右前方的滚轴代表前后滑动，右方的滚轴代表左右滑动，滑动，两轴一起移动则代表非垂直及水平方向的两轴一起移动则代表非垂直及水平方向的滑动。编码器由此识别

3、鼠标移动的距离和方位，滑动。编码器由此识别鼠标移动的距离和方位，产生相应的电信号传给电脑，以确定光标在屏幕产生相应的电信号传给电脑，以确定光标在屏幕上的正确位置。若按下鼠标按键，则会将按下的上的正确位置。若按下鼠标按键，则会将按下的次数及按下时光标的位置传给电脑。次数及按下时光标的位置传给电脑。 机械鼠标编码器机械鼠标编码器的形式又有的形式又有机电式和光电式机电式和光电式两种。机电式编码器采用机械接触式触点，精度两种。机电式编码器采用机械接触式触点，精度低，易磨损。目前大量使用的是光电式编码器，低，易磨损。目前大量使用的是光电式编码器，这样的鼠标也就是我们常说的这样的鼠标也就是我们常说的光机鼠

4、标光机鼠标。(2)光电式鼠标光电式鼠标 光电式鼠标的工作原理：光电式鼠标的工作原理：它是利用一块特它是利用一块特制的制的光栅板作为位移检测元件光栅板作为位移检测元件，光栅板上方格，光栅板上方格之间的距离为之间的距离为0.5mm。鼠标器内部有一个发光。鼠标器内部有一个发光元件和两个聚焦透镜，发射光经过透镜聚焦后元件和两个聚焦透镜，发射光经过透镜聚焦后从底部的小孔向下射出，照在鼠标器下面的光从底部的小孔向下射出，照在鼠标器下面的光栅板上，再反射回鼠标器内。当在光栅板上移栅板上，再反射回鼠标器内。当在光栅板上移动鼠标器时，由于光栅板上明暗相间的条纹反动鼠标器时，由于光栅板上明暗相间的条纹反射光有强弱

5、变化，鼠标器内部将强弱变化的反射光有强弱变化，鼠标器内部将强弱变化的反射光变成电脉冲，对电脉冲进行计数即可测出射光变成电脉冲，对电脉冲进行计数即可测出鼠标器移动的距离。鼠标器移动的距离。优点：优点：光电式鼠标定位精度较高，防尘性光电式鼠标定位精度较高，防尘性能好，可用于工程绘图等专业领域使用。能好，可用于工程绘图等专业领域使用。三、触摸屏，触摸板（三、触摸屏，触摸板（touch screen) 这种装置以手指触摸的方式选择屏幕位置。这种装置以手指触摸的方式选择屏幕位置。红外线式触摸屏红外线式触摸屏电阻式触摸屏电阻式触摸屏电容式触摸屏电容式触摸屏声波触摸屏声波触摸屏四、操纵杆（四、操纵杆（joy

6、stick)五、数据手套（五、数据手套（ data glove) 数据手套是一种戴在手上的传感器，它能给出数据手套是一种戴在手上的传感器，它能给出用户的所有手指关节的角度变化，来自手套的输入，用户的所有手指关节的角度变化，来自手套的输入，可用来给虚拟场景中的对象定位或操纵该场景。可用来给虚拟场景中的对象定位或操纵该场景。六、光笔（六、光笔（light pen) 光笔是一种检测装置，它靠检测荧光屏上的光笔是一种检测装置，它靠检测荧光屏上的发光点来选择屏幕的位置坐标。发光点来选择屏幕的位置坐标。 光笔的工作原理：光笔的工作原理：光笔的形状和大小象一支圆珠笔，笔尖处光笔的形状和大小象一支圆珠笔，笔尖

7、处开有一个圆孔，让荧光屏的光通过这个孔进开有一个圆孔，让荧光屏的光通过这个孔进入光笔。光笔的头部有一组透镜，把所收集入光笔。光笔的头部有一组透镜，把所收集的光聚集至光导纤维的一个端面上，光导纤的光聚集至光导纤维的一个端面上，光导纤维再把光引至光笔另一端的光电倍增管，从维再把光引至光笔另一端的光电倍增管，从而将光信号转换成电信号，经过整形后输出而将光信号转换成电信号，经过整形后输出一个有合适信噪比的逻辑电平，并作为中断一个有合适信噪比的逻辑电平，并作为中断信号送给计算机。信号送给计算机。七、数字化仪（七、数字化仪（digitizer) 数字化仪数字化仪 用来在所作的画用来在所作的画 或对象上扫描

8、，或对象上扫描，并输入一组坐标位置，相互以直线段连接，以逼并输入一组坐标位置，相互以直线段连接，以逼近曲线或表面形状。近曲线或表面形状。 数字化仪的基本工作原理：数字化仪的基本工作原理： 采用电磁感应技术。采用电磁感应技术。 由一块数据板和一个定标器组成。由一块数据板和一个定标器组成。数据板中布满了金属栅格，当定标数据板中布满了金属栅格，当定标器在数据板上移动时，其正下方的器在数据板上移动时，其正下方的金属栅格上就会产生相应的感应电金属栅格上就会产生相应的感应电流。根据已产生电流的金属栅格的流。根据已产生电流的金属栅格的位置，就可以判断出定标器当前的位置，就可以判断出定标器当前的几何位置。几何

9、位置。八、图象扫描仪（八、图象扫描仪（scanner) 图象扫描仪可直接把图纸、图表、照片、图象扫描仪可直接把图纸、图表、照片、广告画等输入到计算机中，在将它们传过一个光广告画等输入到计算机中，在将它们传过一个光学扫描机构时，灰度和彩色等级被记录下来，并学扫描机构时，灰度和彩色等级被记录下来，并按图象方式进行存储。绝大多数是采用的固态器按图象方式进行存储。绝大多数是采用的固态器件是电荷耦合器件（件是电荷耦合器件（CCD Charge Coupled Device） 工作原理：工作原理： 用光源照射原稿，投射光线经过一用光源照射原稿，投射光线经过一组光学镜头射到组光学镜头射到CCD器件上，得到元

10、件器件上，得到元件的颜色信息，再经过模的颜色信息，再经过模/数转换器，图数转换器，图象数据暂存器等，最终输入到计算机。象数据暂存器等，最终输入到计算机。九、声频输入系统九、声频输入系统 在某些图形工作站中，采用话音识别器作在某些图形工作站中，采用话音识别器作为输入设备，以接收操作者的命令。为输入设备，以接收操作者的命令。工作原理：工作原理：建立声音词典频率模式匹配建立声音词典频率模式匹配十、视频输入系统十、视频输入系统 视频信号采集板（卡）、视频信号输入卡、视频信号采集板（卡）、视频信号输入卡、视频信号处理装置视频信号处理装置*真实物体的三维信息的输入真实物体的三维信息的输入 在实际的产生过程

11、中许多零件和样板在实际的产生过程中许多零件和样板要进行大规模的生产就必须在计算机中生要进行大规模的生产就必须在计算机中生成三维实体模型，有时这个模型要通过已成三维实体模型，有时这个模型要通过已有的实物零件得到，这时候就需要一种设有的实物零件得到，这时候就需要一种设备来采集实物表面各个点的位置信息。备来采集实物表面各个点的位置信息。 一般的方法是通过激光扫描来实现，一般的方法是通过激光扫描来实现，现在国外已经有许多这样的商业仪器。现在国外已经有许多这样的商业仪器。 这项技术的一个应用就是扫描保存古这项技术的一个应用就是扫描保存古代名贵的雕塑和其它艺术品的三维信息。代名贵的雕塑和其它艺术品的三维信