交互式计算机图形学系统ppt课件.ppt

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1、Ch1交互式计算机图形系统图形系统的组成图形系统的基本功能图形对象描述图形系统的分类图形系统软件平台图形硬件设备1.1图形系统的组成软件平台用户多媒体硬件网络硬件主机显示器绘图仪打印机……Mouse键盘扫描仪……Ch1交互式计算机图形系统图形系统的组成图形系统的基本功能图形对象描述图形系统的分类图形系统软件平台图形硬件设备1.2图形系统的基本功能(P16)多媒体硬件网络硬件主机软件平台用户显示器绘图仪打印机……Mouse键盘扫描仪……输入功能存储功能计算功能对话功能输出功能图形系统的基本功能图形输入设备交互计算存储输出输入数据库显示屏图形输出设备Ch1交互式计算

2、机图形系统图形系统的组成图形系统的基本功能图形对象描述图形系统的分类图形系统软件平台图形硬件设备图形数据模型对象描述模型描述了图形对象及它们间的相互关系，简单地说，它表示生成图形对象的全部描述信息，即：对象的性质、结构和行为的所有描述信息。模型中的数据包括:描述构成图元形状(顶点、直线段、曲线段、多边形、多面体、自由曲面等)及其相互关系(拓扑关系)的几何数据；描述构成图元外观(线型、线宽、颜色、表面纹理等)及实际应用中的其它一些非几何数据，如材料、加工要求，设计者等属性数据。对象描述模型既可能是完全由数据刻画的；也可能是由数据和过程共同描述的。分形造型（Sier

3、pinski三角形）是由递归过程（递归地去除三角形中的1/4区域）和三角形的顶点坐标共同确定的。几何模型对象描述模型的核心是对象的几何性质形状、大小、位置和结构刻画被处理对象几何性质的描述信息就构成了几何模型。线模型(Wire-frameModel)：以形体边界面上的一组轮廓线来表示形体其核心使用直线、折线和曲线来描述对象的几何形状。简单、容易理解、处理速度快。该模型信息不完整。只是反映对象的轮廓线构成：线模型与形体之间不是一一对应的。线模型中没有形体的表面信息，它仅仅通过给定的轮廓线约束所表示形体的边界面，而在轮廓线之间的地方，形体的表面可任意变化，由此导致线

4、模型表示的形体可能产生二义性。几何模型面模型(SurfaceModel)：它将形体表示为面的集合，即使用多边形、曲面等来描述对象的几何形状。它是在线模型的基础上增加了面的信息。可以对其进行面与面的求交线运算、隐藏面与隐藏线的消除、绘制明暗着色图，等等。但面模型不能有效地表示对象的实体性质，面模型中的所有面未必形成一个封闭的边界，各个面的侧向没有明确的定义，即无法确定实体位于面的哪一侧。几何模型体模型(SolidModel)：不仅包括实体所有信息，而且包含完备的拓扑信息即包含所有面、边和顶点的连接关系等，可支持各种实体运算。在显示效果上，由于采用了消隐、光照效果等

5、原因，往往难以区分面模型和体模型，但在具体应用时会存在很大差异。图形输出的表示计算机图形学中图形的含义包括图像、画面和景物等。图形的输出在计算机内有两类表示方法：点阵表示和矢量表示。点阵表示用图形各个像素点的颜色值，它从外表上反映了图形。一般用于图形系统显示设备级表示。在图形支撑软件中称为：填充图元矢量表示是用生成图形所需坐标、形状、颜色等几何和非几何数据的集合，这些数据反映了图形的内在联系。一般用于图形系统模型表示。在图形支撑软件中称为：线画图元两种表示可以相互转化，矢量表示经过扫描转换可在光栅显示器上产生点阵图像；点阵图像通过识别和处理(矢量化)可转化为矢量

6、表示的图形。图形的点阵图表示点阵图通过枚举出图形构成中的点(像素点)排列成矩形形式(点阵图)来表示图形。一种电视图像形态，提供一种近视“真实”的表示。它强调图形由哪些点构成，这些点具有什么颜色。通常用整数元素（图像元素或像素）的位置矩阵来表示点的构成（大多数应用中，矩阵非常大）；颜色用彩色表（矩阵）来表示，每个元素的不同值对应于不同的颜色。真实感强的点阵图好像经过精心策划似的，看起来特别赏心悦目，因为这种图形直观地、有效地表示了其中的内容。它可以用数字相机或图形扫描仪获得，也可以用图形软件生成。许多硬拷贝设备(如激光打印机、喷墨绘图仪等)多是以许多小圆点打印图像

7、，所以，点阵图特别适合于这些设备的输出。图形的点阵图表示点阵图需要大量的存储空间虽然一幅简单的黑白点阵图仅需几十字节或更少一些，但是一幅复杂的彩色扫描图则需要消耗几兆、几十兆字节的计算机存储空间。对点阵图进行编辑、修改相对要更困难点阵图中各物体的描述是混在一起的，对不同物体的操作存在麻烦，不可能将某一个物体的所有像素都置为零，这样会同时消除重叠的其它物体。这个问题的解决方法就是引入存储器分块，并且在每个分开的块上显示各自独立的物体。点阵图的放大操作会使图形失真图形的矢量图表示矢量图是用数学方程、数学形式对图形进行描述。通常是用图形的形状参数和属性参数来表示图形。

8、形状参数指的是描述图形的