第6章图形的数据结构 图形的几何结构:点、线、面、体的 位置,相对大小和关系。 图形数据 图形的属性:图名、线型、颜色、纹 理、填充、字符样式等 计算机图形学 图形的物理性质:质量、比重、遍面 积、体积、重心、转动惯量、材质等 非图形数据 图形的辅助属性:加工要求、用途、 分类、统计数据等。 图形的数据结构研究如何组织图形数据,以达到方便、高 效、快捷存储、处理图形数据满足图形构造、分析等需要。 包括:6,1复合图形元素62图形的基本编辑功能 63图形系统的数据结构与数据处理流程
第6章 图形的数据结构 图形数据 计算机图形学 非图形数据 图形的几何结构：点、线、面、体的 位置，相对大小和关系。 图形的属性：图名、线型、颜色、纹 理、填充、字符样式等。 图形的物理性质：质量、比重、遍面 积、体积、重心、转动惯量、材质等。 图形的辅助属性：加工要求、用途、 分类、统计数据等。 图形的数据结构研究如何组织图形数据，以达到方便、高 效、快捷存储、处理图形数据满足图形构造、分析等需要。 包括： 6.1复合图形元素 6.2图形的基本编辑功能 6.3图形系统的数据结构与数据处理流程
61复合图形元素 复杂图形由相对简单的图形按某种规则构造而成。而相对简单 的图形又由更简单的图形构造而成 ·,最简单的图形元素可 以用一定得几何参数、属性参数或点阵参数形式明确表达。如 点 直线段 圆与圆弧 简单图形元素{椭圆和椭圆弧 提供 自由曲线 二维图形系统 字符 实面积多边形 图形组 复合图形元素 重复图 复合图形元素指复合图形在图形系统中作为一个整体参加图形的各种 基本操作时才被认定为一个复合图形元素
6.1复合图形元素 复杂图形由相对简单的图形按某种规则构造而成。而相对简单 的图形又由更简单的图形构造而成‥‥ ‥，最简单的图形元素可 以用一定得几何参数、属性参数或点阵参数形式明确表达。如： 二维图形系统 提供 简单图形元素 复合图形元素 点 直线段 圆与圆弧 椭圆和椭圆弧 自由曲线 字符 实面积多边形 图形组 复合图形元素指复合图形在图形系统中作为一个整体参加图形的各种 基本操作时才被认定为一个复合图形元素。 重复图
、图形组 图形组-由一组图形实体构成的复合图形元素,此时复合 图形作为一个整体参加图形的各种基本操作。有两个特性: (1)整体参与操作 非图组情形 图组情形 (2)递归定义 二极管 电阻 与门高通滤波反相器 电容 三极管
一、图形组 图形组-----由一组图形实体构成的复合图形元素，此时复合 图形作为一个整体参加图形的各种基本操作。有两个特性： （1）整体参与操作 （2）递归定义 非图组情形 图组情形 与门 高通滤波 反相器 三极管 二极管 电阻 电容
图形组的建立、撤销、调用 交互方式 选定并组合成图组,命名,具备 ①1图组的建立整体操作权限 (2)图组的调用几何变换、定位和组装 图组的撤销取图组的命名:放备子图形成为独 编程方式 与非门 与门滤波器反相器电阻地 二二二电电电 极极极阻容阻极 管管管 与门高通滤波反相器与非门电路分解成具有逻辑功能的二层结构
图形组的建立、撤销、调用 交互方式 编程方式 (1)图组的建立 (3)图组的撤销 (2)图组的调用 与非门 电阻 地 电 阻 反相器 三 极 管 与门 二 极 管 二 极 管 二 极 管 电 阻 滤波器 电 阻 电 容 与门 高通滤波 反相器 与非门电路分解成具有逻辑功能的二层结构 几何变换、定位和组装 选定并组合成图组，命名，具备 整体操作权限 取消图组的命名，释放各子图形成为独 立图形实体。并非删除图形
二、重复图 重复图就是把一个或数个图形按规定方式重复多次产生的图形 其中每次重复九对应一个变换。 背景图案 布艺印刷 战户展户息户 重复图的特点: (1)重复阵列 易分易房易分易2N (2)嵌套 重复图的重复方式与重复次数形成重复规则
二、重复图 重复图就是把一个或数个图形按规定方式重复多次产生的图形， 其中每次重复九对应一个变换。 背景图案 布艺印刷 重复图的特点： （1）重复阵列 （2）嵌套 重复图的重复方式与重复次数形成重复规则
62图形的基本编辑功能 一、图形的增加操作 图形的删除操作 图形元素的擦除、删除 图形的查找操作 图名查找(编程)图形的拾取(交互) 四、图形的修改操作 橡皮带技术(指线、曲线、关联修改 五、图形的基本运算操作一几何运算、集合运算、光色运算等 六、专业实用编辑功能→圆角功能、拼写检查、晕化等虑镜 七、图形的文件操作 图形的拷贝、存盘、调用等 八、图层功能 图层的建立、删除、切换、修改属性、 冻结、解冻、锁定、隐显等
6.2图形的基本编辑功能 一、图形的增加操作 四、图形的修改操作 三、图形的查找操作 二、图形的删除操作 五、图形的基本运算操作 六、专业实用编辑功能 七、图形的文件操作 八、图层功能 图形元素的擦除、删除 图名查找（编程）图形的拾取（交互） 橡皮带技术（指线、曲线、关联修改） 几何运算、集合运算、光色运算等 圆角功能、拼写检查、晕化等虑镜 图形的拷贝、存盘、调用等 图层的建立、删除、切换、修改属性、 冻结、解冻、锁定、隐显等
63图形系统的数据结构与数据处理流程 系统参数文件 图形的磁盘文件,完整记录图形的数 据、系统工作状态与参数等 图形文件 记录经过裁剪后位于规格化坐标系的 图形系统规格化视区 屏幕视区中新图形数据,是全图形数 文件 据的一部分。视区文件个数与开窗个 数对应。 各视区文件针对某种具体显示设备生 物理设备的 成的图形文件。保证设备坐标系下的 图形文件 数据与自然坐标系和规格化坐标系下 的数据保持一致,并且显示文件克直 接发送给显示设备输出
6.3图形系统的数据结构与数据处理流程 图形系统 系统参数文件 图形文件 规格化视区 文件 物理设备的 图形文件 图形的磁盘文件，完整记录图形的数 据、系统工作状态与参数等。 记录经过裁剪后位于规格化坐标系的 屏幕视区中新图形数据，是全图形数 据的一部分。视区文件个数与开窗个 数对应。 各视区文件针对某种具体显示设备生 成的图形文件。保证设备坐标系下的 数据与自然坐标系和规格化坐标系下 的数据保持一致，并且显示文件克直 接发送给显示设备输出
参数文件 参数文件:记录图形系统的工作状态和系统变量 图形的磁盘文件名 指向当前工作图层的指针,当前工作图层名 网格开关标志、网格间距、颜色 标尺的坐标轴开关标志,坐标轴刻度 单位开关标志,小数点位数 绘图界限开关标志,绘图界限的最大、最小坐标参数 窗口与视区个数 窗口坐标 视区坐标 图形文件表头指针 视区文件表头指针 显示文件表头指针
一、参数文件 参数文件：记录图形系统的工作状态和系统变量 图形的磁盘文件名 指向当前工作图层的指针，当前工作图层名 网格开关标志、网格间距、颜色 标尺的坐标轴开关标志，坐标轴刻度 单位开关标志，小数点位数 绘图界限开关标志，绘图界限的最大、最小坐标参数 窗口与视区个数 窗口坐标 视区坐标 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ 图形文件表头指针 视区文件表头指针 显示文件表头指针
二、图形文件 图形文件:记录用户在自然坐标系中所定义图形数据与控制参数。 由图形名称对照表、图形元素对照表、图组的调用参数表、图层文 件表、删除实体表、图形文件表头等多张表格组成。 1、图形名称对照表 图形实体的内部名称 系统内部的每个对图形实体的自动编号,具 有为一性,便于识别。 图形实体的外部名称为方便用户编程或交互给图形实体的别名。 保证图形的命名不与图形的内部名称发生冲 图形名称对照表 突,采用对照表形式,确定内外部名称的一 对应关系。 表头指针表个数表尾指针 外部名称1内部名称1外部名称2内部名称2外部名称n内部名称n
二、图形文件 图形文件：记录用户在自然坐标系中所定义图形数据与控制参数。 由图形名称对照表、图形元素对照表、图组的调用参数表、图层文 件表、删除实体表、图形文件表头等多张表格组成。 1、图形名称对照表 图形实体的内部名称 图形实体的外部名称 系统内部的每个对图形实体的自动编号，具 有为一性，便于识别。 为方便用户编程或交互给图形实体的别名。 图形名称对照表 保证图形的命名不与图形的内部名称发生冲 突，采用对照表形式，确定内外部名称的一 一对应关系。 表头指针 表个数 表尾指针 外部名称1 内部名称1 外部名称2 内部名称2 外部名称n 内部名称n
二、图形文件 2、图形元素表 记录简单图形元素、复合图形元素等基本图形元素的所属的几何参数。 (1)圆的几何参数表结构 后向指针 xyl 字符串起点坐标 后向指针 4x, 4j 字符间相对间隔 x,y圆心坐标 相对水平方向的旋转角 圆的半径 xscale, yscale字符相对大小 (2)字符串的几何参数表结构n 字符串长度 xscale 字符路径 ASCI,ASCI2,…, ASCIIn yscale 水平方向
二、图形文件 2、图形元素表 记录简单图形元素、复合图形元素等基本图形元素的所属的几何参数。 （1）圆的几何参数表结构 （2）字符串的几何参数表结构 后向指针 x,y圆心坐标 r 圆的半径 后向指针 x,y 字符串起点坐标 Δx,Δy 字符间相对间隔 Θ 相对水平方向的旋转角 xscale,yscale 字符相对大小 n 字符串长度 ASCII1,ASCII2, …,ASCIIn 字符路径 (x,y) Θ Δx Δy 水平方向 xscale yscale