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07-显卡和显示器.ppt

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07-显卡和显示器.ppt

第7章显卡和显示器,主要知识点 一、显示器的种类 (了解) 二、显示器的技术指标 (掌握) 三、液晶显示器 (掌握) 四、显卡的认识 (掌握) 五、3D图形加速卡 (了解),一、显示器的种类,1、显示器的种类,,2、CRT显示器的工作原理 CRT显示器即阴极射线管显示器。CRT显示器的显示系统和电视机类似,主要部件是显像管(电子枪),在彩色显示器中,通常是3个电子枪。显像管的屏幕上涂有一层荧光粉。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时,荧光粉被激活,即可发出光来。彩色显示器由三支电子枪分别发射不同强度的电子束,并打在荧光层上对应的红(R)、绿(G)、兰(B)色点上,三点发出的光线叠加后,就会产生各种色彩。,,二、显示器的技术指标,1、屏幕尺寸 尺寸是衡量显示器屏幕大小的技术指标,尺寸是用显像管的对角线的距离来表示,不是可视对角线尺寸,单位是英寸(1Inch2.54cm)。目前常见的有14英寸、15英寸、17英寸、21英寸等。 2、点距 屏幕水平方向上相邻两个同色点对角线的距离,点距越小,显示器显示图形越清晰,点距越小意味着单位显示区内可以显示更多的像点,显示的色彩就越丰富。点距的单位是mm。,3、分辨率 分辨率是指屏幕上能容纳的像素的个数,分辨率越高,屏幕上显示的像素个数也就越多,图像也就越细腻,能够显示的内容也就越多。分辨率受到点距和屏幕尺寸的限制。分辨率不仅与显示器的尺寸有关,还与显卡性能有关。 4、刷新频率 刷新频率是指每秒钟刷新屏幕的次数,而荧光屏中的电子枪打到屏幕上以自左向右、自上而下的顺序进行扫描,扫描完整个屏幕为一次刷新。显示器的刷新频率越高,图像闪烁和抖动就越不明显,这样可以有效保护眼睛。,5、视频带宽 视频带宽是指每秒钟显示器的电子枪扫描过的像素点的多少,决定了显示器能达到的最高工作频率,也是衡量显示器性能的重要指标,该值越大表明显示器的性能越好价格越贵。以MHZ为单位,表明显示器电路可处理的频率范围,带宽的表达式为 水平分辨率*垂直分辨率*刷新频率*1.5(额外开销) 6、像素 像素是指显示器上所能显示的最小单元。在彩色显示器中,每个像素都是由三个色彩构成的,由于每个色彩的亮度可在0-255变化,从而构成了1600万种颜色,即真彩色。,7、灰度和色彩深度 灰度是指显示器能改变的亮度的级别数。 色彩深度是指计算机中表示色彩的二进制位数。一般有1位、4位、8位、16位和32位,1位只能表示2种色彩;8位只能表示256种;16位能表示65536种色彩(高彩色)32位可达1600万种色彩(真彩色)。 8、CRT涂层 电子束撞击荧光屏和外界光源照射均会使显示器屏幕产生静电、反光、闪烁等现象,不仅干扰图像清晰度,还可能直接危害使用者的视力健康。因此通常的CRT均附着表面涂层以降低不良影响。,9、荧光屏的类型 计算机的荧光屏就是指显像管,主要可划分为球型和平面直角型两种,球型的屏幕中间成球面,在屏幕边缘可分辨出变形。而平面直角型屏幕的边缘较小图像也就更清晰。 10、可视面积 由于显像管的四周不可能完全显示图像,故显示屏的大小不等于可视化面积大小。,三、液晶显示器,1、液晶显示器的种类 DSTN-LCD DSTN-LCD显示屏上每个像素的亮度与对比度是不能单独控制的。因此DSTN-LCD又被称为 伪彩显。DSTN-LCD主要用于早期的笔记本电脑,目前在计算机领域多采用TFT-LCD。 TFT-LCD TFT-LCD屏幕上的每一个像素由集成在像素点后面的薄膜晶体管控制。使每个像素可以被单独控制,从而显示出更真实的效果。目前笔记本电脑使用的显示屏和个人计算机使用的液晶显示器都采用的是TFT-LCD。,2、液晶显示器的技术指标 (1)点距 受技术方面的限制,液晶显示器的点距比CRT显示器略大,普遍为0.927mm,高端的液晶显示器点距可达0.264mm。 (2)分辨率 一般情况下,最高分辨率即为其最佳分辨率。无特殊情况最好使其工作在最佳分辨率下,否则可能出现显示错误的情况,如文字显示不清楚等。现主流17英寸液晶显示器的分辨率可达1280*1024。 (3)刷新频率 液晶显示器采用背部连续光源,因此液晶显示器刷新频率即使在65Hz以下,人眼也不会感觉到显示器的闪烁。15英寸液晶显示器一般在1024*768的最佳分辨率下,其刷新频率可达到 75Hz。,(4)亮度与对比度 亮度与对比度是液晶显示器较重要的技术指标之一,现在的液晶显示器亮度多达350CD/m2,有的液晶显示器亮度甚至达到了500CD/m2。在对比度方面,液晶显示器的对比度越高,显示的效果也越佳,如15英寸液晶显示器的对比度可达 4001。 (5)响应时间 液晶显示器的响应时间以ms(毫秒)为单位,指的是一个亮点转换为暗点的速度。响应时间较长时,用户会看到显示屏有拖尾的现象,目前15英寸液晶显示器的响应时间多为8ms或2ms,已完全消除拖尾现象。,(6)可视角度 可视角度分为水平方向和垂直方向的可视角度,CRT显示器的可视角度基本能达到180度,而液晶显示器的可视角度由于技术有限可视角度会低于180度。 (7)坏点 由于液晶显示器的显示面板采用的是一个个的发光点,因此难免会出现坏点现象。所谓的坏点是指某一点的颜色不会再发生任何变化,而坏点又分为亮点和暗点。,四、显卡的认识,1、显卡的概述 显卡也称为显示适配器,属于计算机最小化系统的组件之一,没有显卡计算机无法将信息输给显示器,这样我们就看不到计算机的运行情况。 2、显卡的作用 在程序运行中,根据CPU所提供的数据和指令,对程序运行的过程和结果进行相应的处理并转换成显示器能够接收的文字和图像信号后,通过显示器输出,从而使计算机使用者可以直接对计算机进行操作和控制,可单独进行图处理和加速图形处理(提高计算机的整体性能和减轻CPU的负担)。,3、显卡的构成 (1)显示芯片 显示芯片是显示卡的核心部件,负责图形数据的处理,决定了显示卡的档次和大部分性能,同时也是区分2D和3D显示卡的重要依据。 (2)RAMDAC(随机存储器数模转换器) 随机存储器数模转换器是将显示内存中的数字信息转化为能够用于显示的模拟信号。,(3)显示内存 显存用来存放显示芯片处理后的数据。它的读写口是分的,和内存的不同在于内存是通过一个数据口进行读写操作的。显存越大,显卡速度越快,像素就越多,图像就越清晰。 (4)VGA插座 与显示器数据线连接的接口,有15个孔的插座,用于模拟信号的输出。 (5)显卡BIOS 又称“VGA BIOS”,主要用于存储显示芯片与驱动程序之间的控制程序,还存放有关显卡的型号、规格等信息。,4、显示卡的工作原理 首先是由CPU向图形处理器发布指令。 当图形处理器处理完成后,将数据传输至显示缓存。 显示缓存进行数据读取后将数据传送至RAMDAC。(由于现在一般图形芯片都内置了RAMDAC,所以在显示卡的板上就无法看到RAMDAC)。 RAMDAC将数字信号转换为模拟信号输出显示。,5、显卡接口 PCI-Express接口的优势 总线采用点对点的传输技术。 总线采用独特的双通道传输模式。 支持热插拔技术。 逐渐取代AGP接口的显卡。,6、显卡的种类 (1)专业图形显卡 面向高端图像制作领域,主要包括三维图形、三维动画和影视方面,价格昂贵不适合玩游戏。 (2)3D图形加速卡 3D图形加速卡是目前最流行的显卡,拥有高品质的二维显示效果和强大的三维运算能力,极大增强了三维游戏的视觉效果。,7、显卡的性能参数 (1)刷新频率 显示器每秒刷新屏幕的次数,单位为Hz。刷新频率可以分为56-120Hz等许多档次。过低的刷新频率会使用户感到屏幕闪烁,容易导致眼睛疲劳。刷新频率越高,屏幕的闪烁就越小,图像也就越稳定,即使长时间使用也不容易感觉眼睛疲劳(建议使用85Hz以上的刷新率)。 (2)最大分辨率 显卡在显示器上所能描绘的像素点的数量,分为水平行像素点数和垂直行像素点数。如果分辨率为1024768 pix,就是说这幅图像由1024个水平像素点和768个垂直像素点组成。,(3)工作频率 显存的工作频率直接影响到显存的速度和带宽。显存的频率是很容易分辨的,显存尾数的-5、-6、-7代表的就是显存的频率,-5为200MHz,-6为166MHz,而-7则只有143MHz,即显存运行频率为后缀数字的倒数。 (4)显存位宽 显存位宽是指内存条的数据位宽,而不是单个内存颗粒的位宽。对于显存而言,位宽对显卡性能影响非常大。目前大部分显卡都是128位的显存位宽,ATI的部分高档显示芯片则需要搭配256位的显存。,(5)显存带宽 显示芯片与显存之间的数据交换速度就是显存的带宽。单颗芯片有强大的处理能力,但显存带宽不高的话,显存将制约着这块芯片无法达到其设计处理能力。 (6)真彩色 为每个色素分配3个字节的DAC(24位),那么,每个像素可显示的颜色数可达1680万种,称为“真彩色”又称为“32位色”,现在有的显示卡已经达到32位色的水平。,(7)颜色深度 指每个像素可显示的颜色数目。每个像素可显示的颜色数目取决于显卡上给它分配的DAC位数,位数越高,每个像素可显示的颜色数目就越多,颜色数目还取决于显存的大小。 (8)高彩色 给每个像素分配2个字节的DAC位数(16位),则每个像素可显示的颜色最多可达到65536种,这种颜色模式成为“高彩色”又称为16位色。,五、3D图形加速卡,1、 3D图型加速技术 (1) T-Buffer T-Buffer技术解决了许多存在于计算机3D图形中由边缘锯齿引起的问题。边缘锯齿是由于源图像的采样率过低引起屏幕上的图像显示错误。T-Buffer在空间、时间和焦距上解决了边缘锯齿问题。 (2)全屏抗锯齿 游戏引擎使用Direct 3D 或 OpenGL创建一个3D环境,这些3D API都使用三角形作为基本块,每个三角形在3D空间中有一个坐标,通过特殊的驱动程序可计算坐标的转换和光线处理。,(3)环境凹凸贴图技术 环境凹凸贴图技术通过对物体表面凹凸不平的映射,再加以实时光源来表现真实细腻的图像,微软Direct X6.1以上版本已包含该技术。 (4)TL 它能在不增加物体多边形的前提下,进一步提高物体表面的边缘圆滑程度,使图像更真实、准确和生动,此外光源的作用也得到了重视。 (5)W-Buffer技术 可在三维效果中对更细致的物体进行处理,从而达到非常好的效果 。,2、应用程序接口技术 D3D 主要由硬件驱动程序组成,目前最流行的接口技术之一,主要应用在游戏领域。 Open GL 即三维图形处理库,主要面向三维图像处理和三维游戏领域。 3、显卡芯片厂商 nVIDIA侧重画面的流畅度 ATI侧重画面的细腻度,

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