《绪论与图形设备》PPT课件.ppt

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1、第1章绪论与图形设备1.1计算机绘图的发展和研究内容1.2计算机绘图系统的组成1.3计算机绘图的应用1.4计算机绘图系统中的图形设备1.1计算机绘图的发展和研究内容1.1.1计算机绘图的发展概况显示器数控铣床平台式绘图机滚筒式绘图机ComputerGraphics硬件设备（光栅扫描显示器、数字化仪、绘图机)理论和软件系统(曲线、曲面、真实感生成等）1950年1952年1959年1962年1970～8080年代后AutoCAD、PD、I-DEASPro/E20世纪90年代计算机绘图的研究和发展有以下几个主要特点:①图形、图像的研究日益结合，许多商品化的图形处

2、理系统同时具有图形、图像处理功能，这样的系统适应性、实用性更强。(AutoCAD、SolidEdge、Richno）②动画技术和自然景物模拟技术的研究更深入，动画软件走俏。(3DSMAX、Flash)③为提高CAD/CAM系统的集成化程度，特征造型理论和技术得到较快的发展。（PRO/E、I-DEAS、UG、CATIA)④可视化技术、虚拟现实技术（环境模拟）的研究与应用更加广泛。⑤多媒体计算机的发展带动语音输入设备的发展，语音输入设备作为计算机通用输入设备逐渐走向市场。⑥为适应多媒体计算机功能的要求，图像压缩、图形图像特技处理作为关键技术需要进一步去研究。图

3、形、图像的输入1.1.2计算机绘图的研究内容如何用计算机来处理图形、图像？？其研究内容：硬件、软件、图形理论与算法计算机绘图过程图形、图像的处理图形、图像的显示图形、图像的输出具体内容有:（1）计算机绘图系统的硬件配置，图形输入、输出设备的结构、原理及性能（光栅扫描显示器、绘图机）（2）绘图软件的设计与使用，各种绘图软件的开发研究，绘图软件的标准化。（AutoCAD应用及其二次开发方法）（3）图形理论和算法，主要内容有:①基于图形设备的基本图形元素的生成算法，如直线、字符、圆弧二次曲线、图案填充等。②图形变换，即对图形进行比例、平移、旋转、错切、反射变换和

4、对物体进行投影变换。③图形裁剪与填充，包括二维开窗裁剪填充、三维裁剪。④自由曲线和曲面的插值、逼近、拼接、分解、过渡、光顺、整体和局部修改等。（Bizer、B-spline曲线与曲面）⑤三维图形中隐藏线、隐藏面的消除。⑥二维面素拼合构图（解决二维图形的并、交、差运算）、三维实体造型（研究体素的形成，体素间的并、交、差运算，局部造型等）、特征造型。⑦真实感图形（即逼真图像）的生成。⑧自然景物（如山、花、草、树、水、火、烟、云、雾等）的模拟生成和虚拟现实环境的生成算法研究。⑨科学计算可视化的研究（如温度、压力、电荷等标量场的可视表示和应力场、电场、磁场等矢量场

5、的可视表示）。(10)图形数据结构及图形数据库。1.2计算机绘图系统的组成1.2.1计算机绘图系统的功能.输入功能、计算功能、存储功能、交互功能、输出功能1、计算功能：除了数值计算外，还应包括图形设计的程序库、图形分析的程序库以及描述图形的图形数据库。在图形数据库中应有坐标的几何变换、曲线曲面的形成、图形的交点计算等功能。2.存储功能在计算机的内、外存储器中能存放图形数据及其相互关系，便于有关信息的检索以及图形的变更、增加、删除等处理。3.输入功能通过键盘、图形输入板等输入设备能将图形的形状、尺寸以及必要的参数等送给计算机进行处理。4.对话功能设计人员能

6、通过显示器观看设计的结果和图形，对不满意的地方，能用图形输入设备以人机对话方式进行修改。5.输出功能用于记录和保存设计结果，包括源程序、计算结果、设计图形等。根据需要，可以通过打印机、绘图机等输出结果，便于永久性保存；也可以通过磁盘、磁带、光盘等以文件形式输出，这种输出灵活性大，使用较广。计算机绘图系统硬件配置软件配置1.2.2计算机绘图系统的配置图1.2.1计算机绘图系统硬件配置1.主机主机主要由CPU（中央处理器）和内存储器（RAM,简称内存）组成。绘图系统中的主机有大型机、中型机、小型机以及微型机。2.外存储器外存储器包括磁带存储器、硬磁盘存储器（简

7、称硬盘）、软磁盘存储器、光盘存储器、磁光盘器存储器、U盘等。3.图形输入、输出设备图形输入设备包括键盘、鼠标器、数字化仪、图形输入板等。图形输出设备包括显示器、打印机、绘图机等。关于图形设备的结构原理、性能等请参阅1.3节。返回配置1.2.3计算机绘图系统的软件配置1.系统软件系统软件也称为一级软件，它包括各种操作系统（如DOS、UNIX、Windows98、Windows2000系列、WindowsXP、WindowsNT等），各种高级语言系统（如BASIC、FORTRAN、PASCAL、C等），数据库管理系统（如FoxBASE、PARADOX、FoxP

8、ro、Oracle等），网络系统（如Novell、WindowsN