图形学部分参考答案（张彩明版） 2

第二章答案

2.1 计算机图形系统主要具有哪些功能？

答案：1. 计算功能 2. 存储功能 3. 输入功能 4. 输出功能 5. 交互功能 2.2 阴极射线管由哪些部分组成？它们的功能分别是什么？

答案：阴极射线管主要由阴极、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。

阴极被灯丝加热后，会发出电子（带负电荷）并形成发散的电子云。如果不加控制，电子受到带正电荷的阳极的吸引轰击荧光粉涂层时，将漫射整个荧光屏，形成明亮的白光。但是在聚焦系统的作用下，电子云会聚焦成很细的电子束，在荧光屏的中心形成一个单一的亮点。

电平控制器用来控制电子束的强弱，通过改变阴极和控制电平之间的电位差，可调节电子束的电流密度，改变所形成亮点的明暗程度。

聚焦后的电子束通过加速系统达到轰击荧光屏应有的速度后，利用偏转系统（包括水平方向和垂直方向的偏转板）可将电子束精确定位在屏幕的任意位置上。

2.3 什么叫刷新？为什么要进行刷新？

答案：要保持屏幕上有稳定的图像就必须不断地发射电子束。刷新一次指电子束从上到下将荧光屏扫描一次。

CRT内侧的荧光粉在接受电子束的轰击时，只能维持短暂的发光，根据人眼视觉暂留的特性，需要不断地进行刷新才能有稳定的视觉效果。

2.4 简述荫罩式显示器与荫栅式显示器的不同之处。 答案：从原理来说荫罩式显示器和荫栅式显示器只是射线的选择方式和荧光点的排列不同而已。

荫罩式显示器在电子枪和荧光屏之间放置一个有孔的金属控制网格（即荫罩）。控制网格一般成三角形排列。通过调整彩色电子枪的排布方式可以让三个电子束都会聚于荫罩上。这样，代表一种颜色的电子束通过荫罩后，就可以避免和另外两种颜色的荧光点相交，而只能与自己对应颜色的荧光点相交。 荫栅式显象管的红、绿、蓝三色荧光点在屏幕上呈垂直条形排列，并将荫罩网改为条状荫栅，这种条状荫栅由固定在一个拉力极大的铁框中的互相平行的垂直铁线阵列组成，且整个栅栏从屏幕顶一直通到屏幕底。电子枪发出的三个电子束穿过栅条打在荧光条上使其发光。

2.5 分辨率为800×600，能显示216种颜色的显示器，至少需要选用帧缓存的容量为 （1）512KB （2）1MB （3）2MB （4）3MB。 答案：（2）

2.6 请简述光栅扫描显示器的性能指标。

答案：

（1） 分辨率

分辨率是指显示器在屏幕水平方向可显示多少像素（水平分辨率），垂直方向可显示多少像素（垂直分辨率）。通常用屏幕上像素的数目来表示，分辨率越高，相邻像素

点之间的距离越小，显示的字符或图像就越清晰。 （2）刷新频率

刷新频率就是屏幕刷新的速度。刷新频率越低，图像闪烁和抖动的就越厉害，眼睛疲劳的就越快。过低的刷新频率，会产生令人难受的频闪效应。 （3）水平扫描频率

又称为行频，是指电子枪每秒在屏幕上扫描过的水平点数，以KHz为单位。行频越大越好，至少要达到50KHz。 （4） 亮度等级数目和色彩

亮度等级数目主要指单种颜色亮度可变化的数目，亮度等级范围的提升可以使图像看上去更加柔和自然，否则图像看上去要么曝光过度，要么曝光不足。色彩包括可选择显示颜色的数目以及一帧画面可同时显示的颜色数，与荧光屏的质量有关，并受显示存储器VRAM大小的影响。 （5） 点距

如前所述，点距是同一像素中两个颜色相近的荧光体间的距离，与图像分辨率有关。点距越小，显示出来的图像越细腻，当然其成本也越高。 （6） 显示速度

显示速度指显示字符、图形，特别是动态图像的速度，与显示器的分辨率及扫描频率有关。可用最大带宽（即水平像素数×垂直像素数×最大刷新频率）来表示。

2.7 灰度等级为256，分辨率为1024×768的显示器，至少需要选用帧缓存的容量为 （1）512K （2）1M （3）2M （4）3M。 答案：（2）

2.8 液晶显示器的原理是什么？

答案：在液晶显示器中，液晶是灌入两个列有沟槽的上下夹层之间的。这两个夹层上的槽互相垂直（相交成90度）。接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而接近下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向来排列，因此位于两个夹层之间的液晶分子被强迫处入一种90°扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时最终也被扭转90°, 从而可以形成一条完整的光线穿透路径。但当液晶上加一个电压时，分子不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态，使光线不发生任何扭转而无法通过。

2.9 简述等离子显示器的优缺点。 答案：优点：重量较轻、完全无X射线辐射；屏幕亮度非常均匀，不存在明显的亮区和暗区；对比度高，可达到500:1，完全能满足眼睛的需求；各个发光单元的结构完全相同，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；屏幕更平展，图像无扭曲变形的情况；具有良好的防电磁干扰功能；散热性能好，无噪音困扰；具有超宽视角，可达到60英寸，用于家庭影院和高清晰度电视。 缺点：价格较高，由于显示屏上的玻璃较薄使屏幕较脆弱。