计算机图形学电子教案c2

《计算机图形学电子教案c2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第2章计算机图形系统2.1计算机图形系统概述2.2基于Windows的图形程序开发方法2.3OpenGL介绍2.1计算机图形系统概述计算机图形系统由硬件系统和软件系统组成。计算机图形学硬件系统主要体现在图形显示器、相关图形输入和输出设备等方面。而计算机图形学软件系统主要体现在计算机图形学的理论研究和图形学软件的标准化问题方面。如ACM成立图形标准化委员会，制定“核心图形系统”（CoreGraphicsSystem）ISO发布CGI、CGM、GKS、PHIGS等软件标准。2.1.1图形标准图形标准的制

2、定是为了在不同的计算机系统和外设之间进行图形应用软件的移植。为了实现这些可移植性，有三个接口必须实现统一标准。应用接口:应用程序与图形软件的接口，它隔离了应用程序与处理图形的实际物理设备的联系，从而保证了应用程序在不同系统之间的可移植性。虚拟图形设备接口:图形软件与图形外部设备之间的接口，它保证了图形软件与图形外部设备的无关性。数据接口:规定了记录图形信息的数据文件的格式，使得软件与软件之间可以交换图形数据。图形标准的产生与发展历史1974年，提出了制定有关标准的基本原则。1977年，美国计算机协会

3、计算机图形学专业组ACM提出了三维核心图形系统(3DCoreGraphicsSystem)的图形软件标准，在1979又推出了该图形软件标准的改进版本。1985年,国际标准化组织ISO批准了第一个图形软件标准GKS(GraphicalKernelSystem)，这是一个二维图形软件包，是以3DCore为蓝本。1988年,GKS的三维扩充GKS-3D被ISO批准为三维图形软件标准。与此同时，PHIGS程序员层次交互式图形系统也被ISO批准为三维图形软件标准。随后，ISO又发布了计算机图形接口标准CGI(

4、ComputerGraphicsInterface)和计算机图形元文件标准CGM(ComputerGraphicsMetafile)。另外，OpenGL等也被工业界普遍使用，成为事实上的标准。CGI(ComputerGraphicInterface）计算机图形接口，是图形设备驱动程序的一种标准。它为用户程序以一种独立于图形设备的方式提供图形信息的描述和通信。CGM(ComputerGraphicMetafile)计算机图形元文件:规定了生成与设备无关的图形定义、存取、传送图形数据的格式。它提供了把不

5、同图形系统所产生的图形集成到一起的一种手段，适用于各种设备、应用程序。GKS(GraphicalKernelSystem)，这是一个二维图形软件包，是以3DCore为蓝本，提供了在应用程序和图形输入输出设备之间的功能接口。GKS-3D(GraphicalKernelSystem)，这是一个三维图形软件包，是对GKS的三维扩充。常见的图形标准IGES(IntialGraphicsExchangeSpecification)初始图形交换文件，用于不同CAD/CAM系统间或同一CAD/CAM系统内部不同模

6、块间交换图形信息，在1982年成为ANSI标准。IGES图形交换标准以几何信息描述为中心，可描述的几何模型有线框模型、面模型、实体模型等。STEP(StandardfortheExchangeofProductmodelData)产品模型数据交换标准:是为了克服IGES存在的问题(如文件太长，有些数据不能表达)而开发的，是一个描述产品整个生命周期中的产品数据的国际标准，强调建立能存入数据库中的一个产品模型的完整表示。产品生命周期包括产品的设计、制造、使用、维护和报废等。STEP标准规定了产品数据的表

7、达和交换。DXF(DrawingExchangeFile)图形交换文件标准:是Autodesk公司用于描述AutoCAD图形的文件。许多CAD系统具有输出和读入该文件的功能。2.1.2计算机图形软件通用编程软件包：常常是图形库，提供了生成各种图形、实现图形的处理和输入输出操作、控制和处理各种图形设备以及交互过程中的各种事件，如OpenGL、VRML等。一般由程序员在开发时使用。专业应用图形软件包：专用应用图形软件包是具有图形处理能力的交互式图形软件系统，为非程序员提供的而且往往应用于某个或某些领域，

8、如AutoCAD、3DSMAX等。专用应用图形软件包使用范围广，使用人员众多。主要有以下四大类:几何造型系统两种流行的几何造型系统：ACIS和Parasolid，现今大多数著名的CAD/CAM软件是基于ACIS或Parasolid开发的。几何造型平台ACIS和Parasolid最早都源于英国剑桥大学。计算机辅助设计CAD/计算机辅助制造CAMAutoCADUnigraphics(UG)：Pro/Engineer：I-DEAS：CATIA：Cimatron：Master