1、输入设备：将图形数据及命令等转换成电信号，并传递给计算机。
图形输入设备的发展：
第一阶段：控制开关、穿孔纸等等
第二阶段：键盘
第三阶段：二维定位设备，如鼠标、光笔、图形输入板、触摸屏等等，语音
第四阶段：三维输入设备（如空间球、数据手套、数据衣），用户的手势、表情等等
第五阶段：用户的思维
键盘：键盘用来进行屏幕坐标的输入、菜单选择、图形功能选择，以及输入那些如辅助图形显示的图片标记等非图形数据
鼠标：推动鼠标器在平面上移动时，鼠标将记录移动的方向和距离。这个方向和距离被传送给计算机，转换成对应的光标的位移。
触摸屏：用手指或者小杆触摸屏幕。触点位置以光学的（红外线式触摸屏）、电子的（电阻式触摸屏和电容式触摸屏）或声音的（声音探测式）方式记录下来。
操纵杆：由一根小的垂直杠杆组成的可摇动装置，该杠杆装配在一个其四周可移动的底座上。控制屏幕光标。
跟踪球：球转动时送出相应的x方向与y方向的编码。控制屏幕上的光标随球的移动方向移动。
数据手套：戴在手上的传感器，由一系列检测手和手指运动的传感器构成。提供关于手的位置和方向的信息。
手写板：用于文字、符号、图形等输入。可提供光标定位功能。手写板可以同时替代键盘与鼠标，成为一种独立的输入工具。
图像扫描仪：图像扫描仪直接把图纸、图表、照片、广告画等输入到计算机中，在将它们传过一个光学扫描机构时，灰度或彩色等级被记录下来，并按图像方式进行存储。
摄像头：获取图像或视频，通过模式识别技术得到用户的指示信息。
麦克风：输入声音，通过语音识别技术获取用户的指示信息。
脑机接口：
侵入式：接口通常直接植入到大脑的灰质，因而获取的神经信号质量比较高。缺点是容易引发免疫反应和愈伤组织。（灰质是一种神经组织，是中枢神经的重要组成部分。灰质由神经元，神经胶质细胞，微血管组成。）
部分侵入式：Neuralink。接口一般植入到颅腔内，位于灰质外，其空间分辨率不如侵入式脑机接口，但是优于非侵入式；引发免疫反应和愈伤组织的几率较小。eg：实验鼠头上的USB-C接口，通过上千的电极接入老鼠的大脑。
非侵入式：神经成像术、脑电图、核磁共振技术。
激光扫描设备：通过已有的实物零件得到计算表示的三维实体模型/一种设备来采集实物表面各个点的位置信息/得到空间点集
2、显示设备
图形显示设备的发展
矢量显示器/随机扫描显示器：60年代中后期出现，只能绘制线条，任意方向连续扫描。
存储管式显示器：60年代末期，具有内在的存储部件，生成静态图像。
刷新式光栅扫描显示器：70年代初，以点阵形式表示图形。点阵存放在专用缓存区中，由视频控制器负责扫描，显示图形。
平板显示器（液晶显示器，等离子显示器）
矢量显示器：电子束沿着要绘制的图形移动
光栅扫描显示器：电子束从左至右，从上至下进行移动，与电视工作原理类似。
抽象表示：像素阵列
显示图形：几何属性+视觉属性，真实感图形。
阴极射线管（CRT）图形显示器：CRT（Cathode Ray Tube）是一种真空器件，它利用电磁场产生高速的、经过聚焦的电子束，偏转到屏幕的不同位置轰击屏幕表面的荧光材料而产生可见图形。
CRT从结构上分为：电子枪（阴极，栅极，聚焦极、加速极）、聚焦系统、偏转系统、荧光屏。
彩色CRT显示器：利用三基色原理（R，G，B），三色荧光屏，电子束的强度控制三基色的亮度。混合形成彩色图像。（主要结构：三色荧光屏，三只电子枪， 荫罩板）
图形显示子系统：显示器由图形显示子系统中的显示控制部件进行控制，这里介绍光栅扫描显示器的图形显示子系统（帧缓冲存储器，显示控制器（视频控制器））。
帧缓冲存储器：用来存储像素颜色（灰度）值的存储器。
双缓存：一个缓存用来刷新显示器，同时，另一个缓存写入像素信息，然后这两个缓存互换角色；使得显示的动画流畅而没有滑动感。
扫描转换过程：像素信息从应用程序转换并放入帧缓冲区的过程。
分辨率：屏幕分辨率：也称为光栅分辨率，它决定了显示系统最大可能的分辨率。通常用水平方向上的光点数与垂直方向上的光点数的乘积来表示。
显示分辨率
存贮分辨率：帧缓存的大小，与显示分辨率和像素点的色彩有关。
像素点存储在帧缓存中的方法：
组合像素法（Packed Pixel Method）
颜色位面法（Color Plane Method）在颜色位面法中，帧缓存被分成若干独立的存储区域，每一个区域称为一个位面（Bit Plane）；每一个象素点在每个位面中占一位，通过几个位面中的同一位组合成一个象素的颜色（灰度）信息。
真彩色:显示系统可同时产生2^24种颜色；每个像素需要24位(每种基色占8位)。
显示控制器（视频控制器）：
显示控制器是显示子系统的心脏，完成图像的生成与操纵，独立于CPU。
主要功能是依据设定的显示方式，自主地、反复不断读取帧缓存中的图像点阵数据，转换为RGB三色信号传送至显示器，刷新屏幕。
建立帧缓存与屏幕像素之间的一一对应，负责刷新。
刷新周期开始，光栅扫描发生器置X地址寄存器为0，置Y地址寄存器为N-1，首先取出对应像素（0，N-1）,放入像素值寄存器，用来控制像素的颜色，然后X的地址寄存器的地址加1，……
高分辨率和真彩模式下，两个问题：
1）需要大容量帧缓存
2）要求视频控制器对帧缓存有较快的存取速率
解决办法：
1）采用查色表机制
2）采用隔行扫描方法
查色表机制
问题：假如帧缓存是8位，如何存储1000种颜色？
解决方法：
引入一个位数更长，单元数较少的存贮部件，即调色板；
帧缓存里存放调色板里单元的地址。
查色表（调色板）：
1. 一维线性表，每一项的内容对应一种颜色。
2. 查色表由高速的随机存储器组成。
3. 查色表中每个单元的位数一般大于帧缓存的位数。
帧缓冲存储器中每一象素对应单元的代码不再代表该象素的色彩值，而是作为查色表的地址索引。
目的：在帧缓存单元的位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力。
隔行扫描
一帧完整的画面分成两场，奇数场&偶数场。
帧缓存中数据量比逐行扫描少一半。
降低了视频控制器存取帧缓存的速度及传输带宽的要求。
