计算机绘图与图像处理基础课件教学配套课件李兰友第1章计算机图形设计基础

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1、第第11章章计算机图形设计基础计算机图形设计基础计算机绘图是指通过程序设计的方法在屏幕上显示生成或处理图形的技术。本章介绍计算机绘图的基础知识和VisualC++.NET图形设计环境。重点掌握：计算机图形系统计算机图形学基本知识图形、图案设计1.11.1计算机绘图概述计算机绘图概述•1.1.1概述•计算机图形学是研究计算机绘图领域中各种理论与实际问题的学科。其研究内容是如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。计算机绘图是研究用计算机绘制图形的原理、方法和技术的学科。计算机绘图是计算机图形学的一个分支，它的主要特点是输入非图形信息，经过计

2、算机的处理生成并输出图形。•计算机绘图研究的内容主要包括图形变换的矩阵方法、立体图形的绘制和消稳技术、图形数据库、样条曲线和自由曲面、几何造型、动画技术及其相应的程序设计。1.1.21.1.2微计算机图形系统微计算机图形系统•微计算机图形系统由硬件和软件两部分组成。硬件系统包括微型计算机主机及其图形输入、输出设备；软件系统包括系统软件及绘图应用软件。•1．微计算机图形系统的硬件组成•一个完整的交互式绘图系统的硬件组成如图1-1所示：•（1）主机•主机是微计算机图形系统的核心设备，目前大多数系统使用微型计算机，即以微处理器为CPU的微型计算机。高级系统使用工作站。•（2）辅助存储器•辅

3、助存储器又称为外存储器。常用的辅助存储器硬盘驱动器、光盘及驱动器等，用于存储图形软件及图形信息。•（3）图形输入设备和输出设备•图形输入设备分为两类，一类是硬件输入装置，如图形数字化仪、鼠标器、扫描仪、数码相机等，将图形图像信息直接输入到主机；一类是图形软件输入设备，如键盘，将图形程序送入主机。•图形输出设备通过适配器与主机相连，输出图形信息。图形输出设备也有两种：一种是硬拷贝输出，如绘图机、打印机等；另一种是屏幕图形输出装置，如显示器。•2．计算机图形系统软件•在计算机图形系统中，软件和硬件相辅相成，构成一个不可分割的整体。目前，计算机图形及CAD软件极为丰富，一般可分为系统软件和

4、应用软件两大类。•（1）系统软件•系统软件一般是由计算机厂家提供的，是为了最大限度地发挥计算机作用、充分开发计算机资源、便于用户使用、管理和维护计算机而编制的程序的总称。系统软件一般包括：•①操作系统及一般管理系统•这类软件包括常用的Windows操作系统、数据库管理系统、驱动程序及通讯处理程序等。•②高级程序设计语言•目前，许多高级程序设计语言系统提供了很强的图形处理功能和非常优良的可视化程序设计环境。这为用户进行高级图形处理提供了极大的方便。例如，人们用VisualBasic6.0、VisualC++6.0系统开发了许多图形应用程序和CAD系统。微软公司近年推出的VisualBa

5、sic.NET、VISUALC++.NET、VC#.NET采用增强的图形装置接口GDI+（GraphicsDeviceInterfacePlus），进一步增强了二维向量图形、图像及文字等方面的处理能力。•③服务程序或支撑软件•这类软件协助用户进行软件开发或硬件维护。它包括各种开发工具类软件、编辑程序、诊断排错程序、库管理程序以及一些可供调的通用性应用程序，如：•AutoCAD：二、三维图形处理平台系统；•GKS：图形核心系统；•另外还有MicroCADAM等软件。•（2）应用软件•应用软件是用户为解决实际问题而编制的程序。包括用户用汇编或高级语言编写的绘图源程序、各种计算机辅助设计程

6、序、各类计算机辅助教学演示程序、动画程序等等。•应该指出，随着计算机技术的发展，系统软件和应用软件的界限也越来越模糊。一些有价值的应用软件，已经纳入系统软件之中，作为一种资源提供给用户。1.1.31.1.3图形系统输入输出设备图形系统输入输出设备•1．图形数字化仪•图形数字化仪简称数字化仪,是一种将平面上点的位置数字化并将坐标数据显示或送给计算机的一种外部设备。数字化仪大量地用于工程中设计图纸的输入及电脑辅助设计。•数字化仪由电磁感应板、游标和相应的电子电路组成。当使用者在电磁感应板上移动游标到指定位置，并将十字叉的交点对准数字化的点位时，按动按钮，数字化仪则将此时对应的命令符号和该

7、点的位置坐标值排列成有序的一组信息，然后通过接口（多用串行接口）传送到主计算机。•数字化仪按其大小分为大型数字化仪和小型数字化仪,按操作方式可分为自动式数字化仪和非自动式数字化仪。数字化仪的主要指标有：•定标器：是数字化仪的一种输入、校正工具。通过定标器，用户可以输入所绘制的内容，并且在输入时给予更加准确的定位。目前定标器是按照按键的数量来划分的，常见的有四键式定标器和16键式定标器。定标器的每一个按键都代表着一个方向，按键越多越更加便于准确的定位。目前的