《计算机图形系统》PPT课件

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1、第2章计算机图形系统目录2.1计算机图形系统概述2.2图形输入设备2.3图形绘制设备2.4图形显示系统2.5图形软件标准2.6VisualC++的图形程序开发方法2.7OpenGL程序设计基础2.1图形系统2.1.1计算机图形系统的结构2.1.2计算机图形系统的基本功能2.1.1计算机图形系统的结构计算机图形系统图形软件系统图形硬件系统图形应用软件图形支撑软件图形应用数据结构图形输入设备图形输出设备2.1.2计算机图形系统的基本功能1、处理功能：包含形体设计、分析，图形描述，基本几何元素（点、线、面等）的表示、求交运算、分类、几何变换，光、色模型的建立和计算，干涉检测等。2、存储

2、功能：存储图形数据，包括图形几何数据、拓扑关系及属性信息等。3、交互功能：通过图形显示器和图形输入设备实现用户与图形系统的人机通信。用户通过显示屏幕观察设计的图形，利用交互输入设备对图形进行在线的操作（增加、删除、修改等）以得到满意的设计结果。4、输入功能：将图形的形状、尺寸等有关的图形数据和操作命令输入到计算机中去。5、输出功能：把所设计的图形从计算机中输出出来，包括显示输出和硬拷贝输出两种形式。2.2图形输入设备作用：图形输入设备用于输入图形数据或图形操作命令分类：一般应用输入设备类：鼠标、键盘、光笔等特殊用途的图形输入设备：数据手套、触摸板、图像扫描仪等2.2.1一般应用图

3、形输入设备控制光标移动用来输入定位坐标或选择操作的输入设备，它将移动距离及方向的信息变成数字脉冲信息送给计算机，由计算机转换成光标的坐标数据，从而达到定位目的。分为：机械式和光电式。最基本的输入设备，具有ASCII编码键、命令控制键和功能键，能用来输入图形坐标、选择菜单、选择图形功能等。1、键盘2、鼠标光笔是一种检测装置，是“能检测出光的笔”。它靠检测荧光屏上的发光点来选择屏幕的位置坐标。3、光笔（LigtPen）光笔的基本功能：定位、拾取和笔划跟踪。拾取是选中显示器上已显示的图形或文字。笔划跟踪是用光笔拖动光标实现定位①游戏杆：是有一根手柄的可摇动装置。手柄通过一个球形轴承半固

4、定在底座上，在手柄运动时带动一对电位器或电脉冲产生器产生信号，控制屏幕上的光标的运动。②跟踪球：跟踪球是一个球，可用手掌或掌心旋转使屏幕光标移动。附加的电位计量器用来测量球的旋转量和方向。4、游戏杆（JoyStick）和跟踪球触摸屏是允许用手指触摸的方式选择显示屏幕位置的显示器。根据触点记录方式将触摸屏分为光学的、电子的和声学。5、触摸屏（TouchScreen）2.2.2特殊应用图形输入设备特殊应用图形输入设备是指那些用于专门目的的图形输入专门设备。这里仅介绍数字化仪、图象扫描仪、数码相机。又称绘图板，是用来给物体作画、着色或交互选择坐标位置的常用设备。这些设备可输入两维或三维

5、空间的坐标。通常，数字化仪在所绘制的图或对象上扫描，并输入一组随机的坐标位置，相互之间以直线段连接，以逼近曲线或表面形状。标准的数字化仪有两个主要部分：（１）坚固的、内部布满金属栅格的图板；（２）提供位置信息的定位器。1、数字化仪（Digitizer）扫描仪是一种图像输入设备，是直接把图形（工程图纸）和图像（照片、广告等）扫描输入到计算机中并以图像形式存储表示的设备。按扫描仪所支持的颜色可分为单色扫描仪和彩色扫描仪；按其所采用的固态器件又可分为电荷耦合器件（CCD）扫描仪、MOS电路扫描仪和紧贴型扫描仪；按扫描宽度和操作方式可以分为大型扫描仪、台式扫描仪和手持式扫描仪。扫描仪的两

6、个重要指标是分辨率和支持的颜色数或灰度等级，如分辨率为1200dpi（dotsperinch），颜色为32位真彩色。现在大多扫描仪都提供分辨率和颜色、灰度的选择功能。2、图象扫描仪（ImageScanner）数码相机是专门用来获取数字化图像的照相机。虽然它从外观上看很像一架普通的光学照相机，但内部结构却大不相同。数码相机利用电耦合器件成像，图像存储在半导体器件上。数码相机作为计算机的输入设备，将存储在半导体器件上的图像输入到计算机中，并利用相应的软件进行编辑处理，可用彩色打印机打印输出。3、数码相机（DigitalCamera）2.3图形绘制设备图形输出包括图形显示和图形绘制。图

7、形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬拷贝。绘图仪和打印机是两种最常用的硬拷贝设备。2.3.1绘图仪绘图仪分笔式绘图仪和喷墨式绘图仪两种。喷墨式绘图仪的工作原理是利用电脉冲控制喷墨头，由喷墨头上的喷嘴把墨滴喷到图纸上而形成图形。笔式绘图仪又分为滚筒式绘图仪和平板式绘图仪两种。滚筒式绘图仪是把有孔的绘图纸卷在有突针的滚筒上，机架静止，笔在托架上运动，绘图纸在滚轮上沿托架前后移动，从而绘制出图形。绘图纸和绘图工具笔的运动是由两只步进电机带动，通过控制两只步进电机进行绘图。绘图工具可以是笔