Bài giản về CadCamCnc gv Lê trung thực

MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ Là màn hình sử dụng rộng rãi nhất  Là một chai thuỷ tinh chân không  Có phần tử nung nóng  Các điện tử bị lôi cuốn vào xi lanh hội tụ Anode  Có các tấm phản xạ nằm n

2 PHẦN CỨNG CAD/CAM/CNC

• Nội dung

• 2.1 Cấu hình chung của hệ thống CAD/CAM

• 2.2 Màn hình đồ hoạ

• 2.3 Các thiết bị nhập

• 2.4 Các thiết bị xuất

• 2.5 Các phần tử của máy tính

2.1 CẤU TRÚC CƠ SƠ CỦA MỘT HỆ

THỐNG CAD/CAM ĐỘC LẬP

2.1 CẤU TRÚC CƠ SƠ CỦA MỘT HỆ

THỐNG CAD/CAM ĐỘC LẬP

Thiết bị nhập CPU

Bộ nhớThiết bị

xuất

1 Giao tiếp với CPU

2 Tạo hình ảnh đồ họa rõ ràng trên màn hình cho người dùng

3 Đảm bảo mô tả hình ảnh ở dạng số

4 Truyền lệnh cho máy tính hoạt động

5 Cho phép giao tiếp dễ dàng giữa người và hệ thống

CÁC NHIỆM VỤ CỦA TRẠM THIẾT

KE:Á

Cấu trúc phần cứng của đồ họa máy

tính

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

 Là màn hình sử dụng rộng rãi nhất

 Là một chai thuỷ tinh chân không

 Có phần tử nung nóng

 Các điện tử bị lôi cuốn vào xi lanh hội tụ Anode

 Có các tấm phản xạ nằm ngang và thẳng đứng

 Chùm tia đập lên màng phốt pho

ở trươc ống

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Lưới điều khiển

Cathode

Hệ thống tiêu cự

Hệ thống phản xạ

Màng phosphor cảm sáng

Chùm electron

Màn hình CRT

Sơ đồ ống phóng tia Cathode (CRT)

2.2.1 Tạo hình ảnh trong đồ họa

máy tính

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Sơ đồ ống phóng tia Cathode (CRT)

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

2.2.1 Tạo hình ảnh trong đồ họa

máy tính

Một cathode đã được nung nóng phóng ra

một chùm electron với tốc độ cao lên màn hình thủy tinh được tráng một lớp phosphor Các điện tử nạp năng lượng cho lớp phosphor, làm cho nó phát sáng tại

điểm bị kích thích Bằng cách hội tụ chùm điện tử, thay đổi mật độ và

điều khiển điểm tiếp xúc trên màng

phosphor nhờ hệ thống phản xạ

(deflector), chùm điện tử có thể dùng

để tạo ra hình ảnh.

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

 Màn hình đầu tiên thuộc loại này là

Osciloscope

 Dùng trong cả máy tính số và tương tự

 Kết quả tính toán dùng để dẫn trục

hoành và trục tung (X-Y)

 Cường độ có thể được kiểm soát

 Phần lớn dùng vẽ đường thẳng

 Được gọi là vector, callgraphic hay stroker

display

 Hình ảnh được tái tạo liên tục, trừ loại

ống lưu ảnh trực tiếp DVST

Kỹ thuật vector: dùng dòng điện tử hoạt động

như một bút chì (pencil) để tạo ra hình ảnh đường

thẳng trên màn hình CRT Hình ảnh được xây dựng

từ những đoạn thẳng nối tiếp nhau Một đoạn

thẳng được vẽ trên màn hình bằng cách hướng

cho chùm điện tử di chuyển từ một điểm

này tới một điểm kia Mỗi điểm được xác định

bởi tọa độ X,Y

Kỹ thuật raster

Kỹ thuật quét mành

(raster scan):

Trong kỹ thuật quét mành,

 Màn hình được chia ra thành

những phần tử nhỏ gọi là

ma trận điểm (pixel).

 Số pixel điển hình từ 256 x

256 đến 1024 x 1024 và cao

hơn

 Mỗi pixel trên màn hình là

một đốm sáng với độ

sáng khác nhau.

 Màn hình màu cho những

pixel màu tương tự như độ

sáng.

 Khi hoạt động, chùm điện

tử tạo hình ảnh bằng

cách quét ngang từ trái qua

phải trên màn hình và nạp

năng lượng cho các pixel

trên đường quét Khi quét

xong, chùm điện tử chuyển

xuống dòng tiếp theo và

tạo ra những dòng có

khoảng cách cố định

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Hai phương pháp dựng ảnh trên được dùng trong phần lớn các màn hình của CAD ngày nay Các màn hình khác nhau bởi:

- lớp phosphor phủ màn hình

- mật độ pixel

- bộ nhớ hình ảnh

Chúng ta sẽ xem xét ba loại màn hình có lẽ quan trọng nhất trong các hệ thống CAD thương mại Ba loại này là:

1 Loại nạp lại chùm tra trực tiếp (directed-beam refresh) hay còn gọi là Vector Scan Display

2 Loại ống lưu ảnh trực tiếp (direct-view storage tube)

3 Loại quét mành (Raster scan hay Digital TV)

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Để ảnh tiếp tục tồn tại trên màn hình, ống ảnh phải nạp lại bằng cách tạo ra

chùm tia trực tiếp để vẽ lại ảnh.

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠMàn hình kiểu Direct beam

refresh

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Màn hình kiểu Direct beam

refreshNhững màn hình có độ phân giải cao khó tránh được ảnh bị rung động Tuy nhiên, hệ

thống nạp lại chùm tia trực tiếp có một số ưu

điểm Do ảnh liên tục được nạp lại nên:

•  việc xóa và thay đổi ảnh trên màn hình rất dễ dàng,

•  có thể tạo hình ảnh chuyển động trên màn hình

Hệ thống directed - beam refresh là cũ nhất trong công nghệ đồ họa hiện đại Những tên khác đôi khi cũng được dùng để phân biệt hệ

thống này là vector refresh và stroke writing

refresh Trước kia giá những ống loại này rất

đắt, nhưng nay thì tương đối rẻ do sự không ngừng sụt gía của mạch solid – state trong bộ nhớ và có thể cạnh tranh được với những loại khác

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Màn hình kiểu ống lưu ảnh trực tiếp

DVST (Direct-view storage tube)

Màn hình DVST cũng dùng kỹ thuật vạch

nét (Stroke writing) để tạo ảnh trên màn

hình CRT Thuật ngữ “Storage Tube” liên quan

đến khả năng của màn hình lưu ảnh chiếu

lên đó, tránh được sự cần thiết phải vẽ

lại (Rewrite) hình ảnh liên tục Sở dĩ được như

vậy là nhờ sử dụng dòng điện tử bắn

trực tiếp lên màng phosphor, giữ cho các phần tử phosphor phát sáng một khi được nạp năng lượng Hình ảnh thu được

trên màn hình không bị rung Các đường thẳng có thể sẵn sàng được thêm vào ảnh mà không cần phải quan tâm đến độ nhặt pixel hay tốc độ nạp lại (refresh) Tuy nhiên,

nhược điểm của màn hình DVST là các

đường riêng rẽ không thể chọn để xóa

khỏi ảnh

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

DVST display

Các điện tử tự do

bị thu hút,

đi qua lưới và đạp lên màng phốt pho

2.2 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Trước kia màn hình DVST là rẻ nhất và có thể cho hiện nhiều dữ liệu dạng đồ họa hoặc dạng text Nhờ vậy, các màn hình loại này được sản xuất nhiều hơn cả so với bất kỳ một loại màn hình nào

Nhược điểm cơ bản của màn hình CRT lưu ảnh

là không thể chọn các phần tử của hình

ảnh để xóa Nếu người dùng muốn thay đổi

hình ảnh, thì những thay đổi này chỉ thực sự

xảy ra sau khi tái tạo lại toàn bộ ảnh

(regenerated) Một nhược điểm khác nữa là

không có khả năng tạo mầu, không thể dùng bút quang (light pen) để nhập dữ liệu

và không thể tạo hoạt ảnh

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠMàn hình kiểu quét

mành

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Màn hình kiểu quét

mànhMàn hình kiểu quét mành hoạt động nhờ tạo

ra chùm điện tử quét trên màn hình theo đường zigzag, như ta đã trình bầy trong phần trước Hoạt động của nó cũng giống như một

TV thương mại Cái khác là ở chỗ TV thì dùng tín hiệu tương tự sinh ra bởi đầu quay video để tạo nên hình ảnh trên màn hình CRT, còn màn hình kiểu quét mành thì lại dùng tín hiệu số của máy tính Do vậy mà màn hình kiểu quét mành còn được được gọi là TV digital

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Màn hình kiểu quét

mành

Màn hình kiểu quét mành được dùng hạn chế vì giá

thành cao của bộ nhớ máy tính Vì màn hình được chia

ra thành những pixel, mỗi pixel có 2 trạng thái 1 và 0,

nếu ta có 256 dòng và mỗi dòng có 256 địa chỉ pixel,

ta sẽ cần có 65.000 bit bộ nhớ Mỗi bit nhớ có 2 trạng thái on/off ứng với pixel trên màn hình Bộ nhớ này

được gọi là bộ nhớ đệm chính (Frame buffer hoặc refresh buffer) Chất lượng ảnh có thể được tạo ra bằng 2 cách: tăng mật độ pixel hoặc tăng độ xám (hoặc màu) Việc tăng mật độ pixel có nghiã là tăng số dòng phân

giải và tăng số điểm trên mỗi dòng Một màn hình

có độ phân giải 1024X1024 cần hơn một triệu bit lưu trữ trong bộ nhớ đệm chính Việc tăng độ xám được thực hiện bằng cách tăng mức độ sáng tối của mỗi pixel Việc này đòi hỏi phải tăng số bits cho mỗi pixel để lưu mức xám màu 2 bit cần cho 4 mức xám, 3 bit cần cho 8 mức xám, 4 bit cần cho 16 mức xám, v.v Để đạt được

mức xám màu liên tục, cần 5 hoặc 6 bit cho mỗi pixel Đối với màn hình màu, phải cần gấp 3 lần số pixel để biểu diễn cường độ khác nhau của ba màu cơ bản: đỏ, xanh da trời, xanh cây

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Màn hình kiểu quét

mành

Màn hình đồ họa có độ phân giải cao, cần một bộ nhớ rất lớn Trước đây, giá thành của một bộ nhớ loại này rất đắt, đến mức người ít tiền khó có thể mua được màn hình có chất lượng ảnh tốt Loại màn hình có độ phân giải thấp không có khả năng cho màu sắc mịn màng và không thể thực hiện động ảnh Nhưng bây giờ thì việc sản xuất TV digital cho gía thành có thể cạnh tranh được với các loại màn hình khác Ưu

điểm của màn hình kiểu quét mành là dễ sử dụng,

gía thành thấp, có màu sắc, có khả năng tạo động ảnh (hoạt cảnh).

Những đặc điểm trên cộng với sự cải thiện liên tục trong công nghệ sản xuất màn hình kiểu quét mành đã làm cho nó trở thành một lĩnh vực phát triển nhanh trên thị trường màn hình đồ họa.

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

So sánh các loại màn hình

ĐỒ HOẠ MÀU

Sơ đồ ống phóng tia Cathode (CRT)

Màn hình màu CRT dùng 3 chùm điện tử với ba màu đỏ, xanh da trời và xanh cây để tạo màu cho mỗi điểm trên màn hình phosphor Bằng cách phối hợp 3 màu với mức độ khác nhau, có thể tạo ra nhiều màu Sản xuất màn hình với kỹ thuật vạch nét để tạo ảnh đủ chính xác là rất khó Vấn đề kỹ thuật ở đây là khó đảm bảo 3 chùm tia trộn vào nhau sao cho chính xác trên màn hình.

ĐỒ HOẠ MÀU

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

 Màn hình màu là phức tạp nhất

 Hình học phải chính xác

 Bố trí phốt pho đều trên mặt CRT

 Ba súng bắn

 Ít sáng hơn loại đơn sắc

ĐỒ HOẠ MÀU

Phối hợp màu trên màn hình kiểu

quét mành

MàuĐenXanh da trời

Xanh câyXanh nõn chuối

ĐỏHồng VàngTrắng

Các loại màn hình khác dùng trong đồ

hoạ

1 Liquid crystal display LCD

2 Màn hình Plasma

Liquid crystal display LCD

Liquid crystal display LCD

Các màn hình LCD sử dụng mạng tinh thể

lỏng, có thể đổi màu trong điện trường để hiển thị hình ảnh Màn hình loại này được sử dụng rộng rãi trong các máy tính xách tay Chúng cho phép dùng tối đa dịen tích màn hình, tốn ít năng lượng nên thích hợp cho việc lưu động Tuy vậy hình ảnh trên màn hình LCD phụ thuộc vào ánh sáng khuếch tán

Chúng ít được sử dụng trong các ứng dụng CAD/CAM.

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

Raster Display

Raster Display

2.3 MÀN HÌNH ĐỒ HOẠ

Raster Display

2.3 Các thiết bị nhập

Chuột máy tính

2.3 Các thiết bị nhập

JoyStick và những đồ chơi game

2.3 Các thiết bị nhập

PC Camera

2.3 Các thiết bị nhậpThumb Wheel

2.3 Các thiết bị nhậpBar code

reader

2.3 Các thiết bị nhậpScanner

2.3 Các thiết bị nhậpScanner

2.3 Các thiết bị nhập

Digitizer

2.4 Các thiết bị nhậpScanner

2.3 Các thiết bị nhậpScanner

2.3 Các thiết bị nhậpScanner

2.3 Các thiết bị nhậpScanner

2.3 Các thiết bị nhập

Keyboard

2.3 Các thiết bị nhập

Keyboard

2.3 Các thiết bị nhập

Lightpen

2.3 Các thiết bị nhập

Digitizer

2.4 Các thiết bị xuất

2.4 Các thiết bị xuất

2.4 Các thiết bị xuất

Plotter

2.4 Các thiết bị xuất

Plotter

2.4 Các thiết bị xuất

Plotter

2.4 Các thiết bị xuất

Plotter

2.4 Các thiết bị xuất

Plotter

2.4 Các thiết bị xuất

Buble Jet Printer

Laser jet printer

Loa

Screen Hardcopy = Copy màn hình

2.5 Các phần tủ trong

máy tính

Mainboard

Mainboard

CPU

Card màn hình

Card màn hình

Card màn hình

Thiết bị lưư trữ

RAM

Ổ cứng

Ổ cứng

Ñóa meàmï

OÅ ñóa meâm

2.6 CÁC THIẾT BỊ PHỤ

Tape Drive

USB và đĩa nhớ

Modem

Fax - Modem

Fax - Modem

HUB