第2章 图形系统的组成ppt课件.ppt

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1、第2章图形系统的组成本章介绍计算机图形系统硬件及软件的组成原理，主要对组成图形系统的显示设备、硬拷贝输出设备作了介绍，重点讨论了目前应用较广的光栅扫描显示器，对构成图形系统的图形软件及图形软件标准也作了介绍。第2章图形系统的组成2.1图形系统的组成2.2图形输入设备2.3显示设备2.4光栅扫描显示系统2.5硬拷贝设备2.6图形软件及图形软件标准2.1图形系统的组成一、系统的组成计算机图形系统是计算机硬件（包括中央处理机、图形输入输出设备），以及软件（包括系统软件和图形软件）的集合。计算机图形系统的结构图形硬件图形

2、软件图形应用数据结构图形应用软件图形支撑软件图形计算机平台图形设备图形系统2.1图形系统的组成二、系统的基本功能作为一个图形系统，至少应具有计算、存储、输入、输出、对话等五个方面的基本功能。图形系统基本功能输入输出2.1图形系统的组成二、系统的基本功能1.计算功能实现设计过程中所需要的计算、变换、分析等功能。2.存储功能存放所设计的各种形体的几何数据及形体之间的相互关系，并可实现实时检索以及保存对图形的删除、增加、修改等信息。3.输入功能能将所设计形体的几何参数以及各种命令输入到系统中去。2.1图形系统的组成二、

3、系统的基本功能4.输出功能能在显示屏幕上显示出设计过程当前的状态，经过删、增、改后的结果，且能通过绘图仪、打印机等设备实现拷贝输出。5.对话功能应能通过图形显示器及其他人－机交互设备直接进行人－机通信。利用定位、拾取等手段，输入或获取各种参数，同时应能领会人的意图，接收各种命令，实现删、增、改等操作，并能观察设计结果。2.2图形输入设备图形输入设备可将用户的图形数据及各种命令等转换成电信号。用最通常的输入设备：键盘、鼠标，配合CRT显示器即可组成简易的交互式图形系统。但高性能交互式图形系统还可配备其它图形输入设备

4、。图形输入设备从逻辑上分为6种，见下表。实际的图形输入设备往往是某些逻辑输入功能的组合。2.2图形输入设备名称基本功能定位设备(Locator)指定一个点的坐标位置(x,y)笔划设备(Stroke)指定一系列点的坐标数值设备(Valuator)输入一个整数或实数字符串设备(String)输入一串字符选择设备(Choice)选择某个菜单项拾取设备(Pick)选择显示着的图形的组成部分逻辑设备：是指按照逻辑功能定义的设备，并非具体的物理设备。一种逻辑设备对应于一种或一类特定的物理设备，而实际的物理设备又往往是某些逻辑

5、输入功能的组合2.2图形输入设备1.鼠标器是一种移动光标和做选择操作的计算机输入设备，除了键盘外，它已成为我们使用计算机的主要输入工具。随着“所见即所得”环境越来越普及，使用鼠标器的机会也就越来越多。基本工作原理：当移动鼠标器时，它把移动距离及方向的信息变成脉冲送给计算机，计算机再把脉冲转换成鼠标器光标的坐标数据，从而达到指示位置的目的。鼠标分类：可分为光电式、光机式和机械式三种2.2图形输入设备2.光笔由光笔检测到屏幕的光信号，然后传输给计算机，从而达到输入的目的。3.触摸屏是一种对于物体触摸能产生反应的屏幕。

6、当人的手指或其他物体触摸到屏幕不同位置时，计算机能接收到触摸信号并按照软件要求进行相应的处理。触摸输入有光学的（红外线式）、电子的（电阻式和电容式）和声学的（声表面波式）。精度最高的属声学的。2.2图形输入设备基本工作原理：采用电磁感应技术，通常在一块布满金属栅格的绝缘平面板上放置一个可移动的定位设备，当有电流通过该定位设备上的电感线圈，便会产生相应的磁场，从而使其正下方的金属栅格上产生相应的感应电流。根据已产生电流的金属栅格的位置，就可以判断出定位设备当前所处的几何位置。将这种位置信息，以坐标的形式传送给计算机

7、，就实现了数字化的功能。4.坐标数字化仪是一种把图形转变成计算机能接收的数字形式专用设备。2.2图形输入设备4.坐标数字化仪标准的坐标数字化仪有两个主要部分：（1）坚固的、内部有金属栅格阵列的图板，在它上面对图形进行数字化（2）定位器，由它提供图形的位置信息坐标数字化仪的主要性能指标有如下几项：（1）最大有效幅面：能够有效进行数字化操作的最大面积（2）数字化的速率：由每秒几点到每秒几百点，大多采用可变方式，可由用户选择（3）最高分辨率：指数字化仪的输出坐标显示值增加1的最小可能距离，一般为每毫米几十线到几百线之间

8、2.2图形输入设备5.图形扫描仪图形扫描仪是直接把图形（如工程纸图）和图像（如照片、广告画）扫描输入到计算机中，以象素信息进行存储的设备。CCD扫描仪的工作原理：用光源照射原稿，投射光线经过一组光学镜头射到电荷耦合器件上，再经过模/数转换器、图像数据暂存器等，最终输入到计算机。2.3显示设备图形显示设备是计算机图形学中必不可少的装置。大部分图形显示器的核心是阴极射线管（C