《图形系统》PPT课件

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1、计算机图形学第2章图形系统第2章图形系统2.1图形显示原理（掌握）显示方式：随机、存储式、光栅典型光栅显示器:CRT、LCD光栅显示系统颜色查找表2.2图形系统的组成（理解）2.3图形系统标准及软件（了解）2021/9/162HPU计算机图形系统由硬件设备及相应的软件系统两部分组成。图形硬件交互式计算机图形系统人计算机系统图形设备2021/9/163HPU图形系统的基本功能及其硬件性能要求计算机图形系统至少应具有以下五个方面基本功能:1.计算功能（1）形体设计和分析方法的程序库，描述形体的图形数据库。（2）坐标的

2、平移、旋转、投影、透视等几何变换程序库的数据库。（3）曲线、曲面生成和图形相互关系的检测库。2.存储功能在计算机内存储器和外存储器中，应能存放各种形体的几何数据及形体之间相互关系，可实现对有关数据的实时检索以及保存对图形的删除、增加、修改等信息。2021/9/164HPU3.输入功能由图形输入设备将所设计的图形形体的几何参数（例如大小、位置等）和各种绘图命令输入到图形系统中。4.输出功能图形系统应有文字、图形、图像信息输出功能。在显示屏幕上显示设计过程当前的状态以及经过图形编辑后的结果。同时还能通过绘图仪、打印机

3、等设备实现硬拷贝输出，以便长期保存。5.对话功能可通过显示器或其他人－机交互设备直接进行人－机通信，对计算结果和图形，利用定位、拾取等手段进行修改，同时对设计者或操作员执行的错误给予必要的提示和帮助。图形系统的基本功能及其硬件性能要求2021/9/165HPU图形硬件常用的图形输入设备分为两种：失量型图形输入设备它采取跟踪轨迹、记录坐标点的方法输入图形。常用的有数字化仪、鼠标器、光笔等。光栅扫描型图形输入设备它采取逐行扫描、按一定密度采样的方式输入图形。常用的有扫描仪和摄像机。图形输入设备的功能可分为6类：确定点

4、坐标即定位确定一系列点的坐标即笔划确定数值进行选择进行图形识别识别字符串2021/9/166HPU图形硬件光笔一种检测光信号的装置功能一般有两种：拾取和跟踪使用时要有相应的软件配合。图形扫描仪直接把图形（工程图纸）和图像（如照片、广告画）扫描输入到计算机中，以像素信息进行存储表示的设备。2021/9/167HPU图形扫描基本过程(CCD电耦合器件扫描仪）扫描光源通过待扫描材料再经一组镜面反射到CCD由CCD转换产生图像数据，然后传输给计算机主机经过适当的软件处理，以图像数据文件的形式存储或使用。图形硬件2021/

5、9/168HPU分辨率：在原稿的单位长度（英寸）上取样的点数，单位是dpi（dotperinch）一般在300dpi-1000dpi扫描仪的性能指标支持颜色、灰度等级：目前有4位、8位和22位面颜色、灰度等级的扫描仪。扫描图形分辨率越高，所需的储空间就越大。扫描仪支持的颜色、灰度层次越多，图像的数字化表示就越准确，但同时意味着表示一个像素的位数增加了，因而也增加了存储空间。2021/9/169HPU数字化仪和图形输入板数字化仪2021/9/1610HPU数字化仪时常用来摘取放在它上面的工程图上的大量点，经数字化后

6、存储起来，以此作为图形输入一种手段。工作原理：数字化仪平板实际上就是一个XY直角坐标系，它上面的任何一点都对应于一个坐标值（x，y），当游标器移动到平板上某一位置时，按一下游标器上的开关，便可获得这一位置的坐标值，并自动地把这个坐标值（x，y）送到计算机内。只要将画有此曲线的图纸贴在数字化仪的平板上，并移动游标器到各个点Ai（i＝1，2，……，6）每次按下游标器上的开关，便把这些点的坐标（xi，yi）自动地送到计算机内数字化仪的工作原理2021/9/1611HPU图形输入板工作原理图形输入板则更多用于交互设计，使

7、用时大多划出一个台板图形区，其余部分放置菜单，称为菜单区。图形区菜单区台板图形区与显示屏之间存在着一种映射关系2021/9/1612HPU图形输入板的使用方式图形输入板的使用方式有三种：（1）图形变成数字化信息。（2）拾取台板菜单区中的菜单项，即取出拾取点的坐标，算出该菜单项的代码并转入相应程序运行。（3）选择输出坐标数据的方式，共有四种方式。第一种为点方式，即先拾取一个点，接着输出该点的坐标；第二种称连续方式，即随着定位工具的移动，连续输出点的坐标；第三种称开关连续方式，即当定位工具移动且同时按下开关时才能连续

8、输出点的坐标；第四种称增量方式，这时拾取点的坐标以相对于上次拾取点的增量坐标形式输出。以上四种方式可通过选择图形输入板上的有关按钮来决定。2021/9/1613HPU操纵杆、跟踪球操纵杆跟踪球2021/9/1614HPU常用的图形输出设备分为两类：失量型失量型设备的作画机构随着图形的输出形状而移动并成像。如笔式绘图仪。光栅扫描型光栅扫描型设备的作画机构按光栅矩阵方式扫描整