第2章图形系统和标准化
第2章 图形系统和标准化
内容提要 图形系统的组成 常用的图形输入输出设备 图形处理器和工作站 图形软件标准和窗口系统
内容提要 图形系统的组成 常用的图形输入输出设备 图形处理器和工作站 图形软件标准和窗口系统
2.1图形系统的组成与功能 计算机图形系统是计算机图形硬件和图形软 件的集合。图形硬件包括具有图形处理能 力的计算机、图形显示器以及鼠标和键盘 等基本交互工具,还有图形输入板、绘图 仪、图形打印机等输入输出设备,以及磁 盘、光盘等存储设备。图形软件包括计算 机系统软件、高级语言、图形处理软件和。 应用软件。一
2．1 图形系统的组成与功能 计算机图形系统是计算机图形硬件和图形软 件的集合。图形硬件包括具有图形处理能 力的计算机、图形显示器以及鼠标和键盘 等基本交互工具，还有图形输入板、绘图 仪、图形打印机等输入输出设备，以及磁 盘、光盘等存储设备。图形软件包括计算 机系统软件、高级语言、图形处理软件和 应用软件
图形系统的组成 图形显示终端 图形输入板 硬盘 计算机 鼠标 绘图仪 光盘驱动器
图形系统的组成 计算机 图形显示终端 绘图仪 图形输入板 硬盘 鼠 标 光盘驱动器
图形系统的基本功能 个计算机图形系统至少应当具有计算、存储、对话、输入、输出五个方面的 基本功能。 (1)计算功能:图形系统应能实现设计过程中所需要的计算、变换和分析功 成,坐标的几何变换,线段和 体间的求交、裁剪计算以及光、色模型的建立等,都需要快速的计算能力。 (2)存储功能:在计算机的内存、外存中能存放图形数据,尤其是存放形体 历索以及各种属性信 基于 设计人员的要求对有关信息 、修改、增加、删除等操作。 (3)对话功能:图形系统应能通过图形显示器及其它人-机交互设备直接进行 位、拾取等手段 入或获取各种参数,同 领会人的 图,接收各种命令,实现增 改等操作,并能观蔡设计结果 4)输入功能:把图形设计和绘图过程中的有关定位、定形尺寸及必要的参 数和命令输入到计算机 (5)输出功能:图形系统应能在屏幕上显示出设计过程当前的状态,经过增、 改后 仪、打即机等设备实现碩铐 结果或其 要求时,应能通过绘
图形系统的基本功能 一个计算机图形系统至少应当具有计算、存储、对话、输入、输出五个方面的 基本功能。 （1）计算功能：图形系统应能实现设计过程中所需要的计算、变换和分析功 能，如直线、曲线、曲面等几何因素的生成，坐标的几何变换，线段和形 体间的求交、裁剪计算以及光、色模型的建立等，都需要快速的计算能力。 （2）存储功能：在计算机的内存、外存中能存放图形数据，尤其是存放形体 几何元素（点、边、面）之间的连接关系以及各种属性信息，并且可基于 设计人员的要求对有关信息进行实时检索、修改、增加、删除等操作。 （3）对话功能：图形系统应能通过图形显示器及其它人-机交互设备直接进行 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，实现增、删、改等操作，并能观察设计结果。 （4）输入功能：把图形设计和绘图过程中的有关定位、定形尺寸及必要的参 数和命令输入到计算机中去。 （5）输出功能：图形系统应能在屏幕上显示出设计过程当前的状态，经过增、 删、改后的结果，在得到满意的设计结果或其它输出要求时，应能通过绘 图仪、打印机等设备实现硬拷贝输出，以便长期保存
图形系统的选择 在选择一个图形系统时,首先要对图形硬件和软件的组成做 出合理的选择,其次还要考虑以下的因素 (1)系统如何与其他工作过程相互配合,如生产、设计以 及人们的使用经验和习惯; 2)经济因素,以最少的投资获得最大的收益,避免浪费 (3)系统安装、运 维护、管理的条件,选择要求硬件 配置低、易于使用和维护的图形系统; (4)用户接口,选择界面友好,操作方便的图形系统 不少用户对图形系统了解不全面,他 不意花钱买软件,这往往也使得图形硬 的发挥。 目前采用的图形系统最 的是个人计算机图形系统和工作 站,再配上相应的图形输入输出设备和图形软件
图形系统的选择 在选择一个图形系统时，首先要对图形硬件和软件的组成做 出合理的选择，其次还要考虑以下的因素： （1）系统如何与其他工作过程相互配合，如生产、设计以 及人们的使用经验和习惯； （2）经济因素，以最少的投资获得最大的收益，避免浪费； （3）系统安装、运行、维护、管理的条件，选择要求硬件 配置低、易于使用和维护的图形系统； （4）用户接口，选择界面友好，操作方便的图形系统。 不少用户对图形系统了解不全面，他们只愿意出钱买硬件， 不愿意花钱买软件，这往往也使得图形硬件得不到充分 的发挥。 目前采用的图形系统最流行的是个人计算机图形系统和工作 站，再配上相应的图形输入输出设备和图形软件
22常用的图形输入输出设备 在一个基本的计算机图形系统中,图形输入设备 是将用户的图形数据、各种命令转换成电信号传 送给计算机,图形输出设备是将计算机处理好的 结果转换成图形呈现在用户面前,如图形的显示、 绘制和打印。 2.2.1图形输入设备 ●图形输入设备从逻辑上分为六种,如表21所示。 但实际的图形输入设备往往是某些逻辑输入功能 的组 表2.1图形输入设备的逻辑分类
2.2 常用的图形输入输出设备 在一个基本的计算机图形系统中，图形输入设备 是将用户的图形数据、各种命令转换成电信号传 送给计算机，图形输出设备是将计算机处理好的 结果转换成图形呈现在用户面前，如图形的显示、 绘制和打印。 2．2．1 图形输入设备 图形输入设备从逻辑上分为六种，如表2.1所示。 但实际的图形输入设备往往是某些逻辑输入功能 的组合。 表2.1 图形输入设备的逻辑分类
名称 相应的典型设备4 基本功能 定位(Lcr又丝、鼠标 输入一个点的坐标 笔划( Stroke)图形输入板 输入一系列点的坐标 数值(utor)|键盘 输入一个整数或实数 选择( Choice)功能键、光笔、鼠标φ|由一个整数得到某种选择 通过一种拾取状态来判断 拾取(Pck) 光笔、鼠标、叉丝φ 一个显示的图形 字符串( String.) 键盘 输入字符串
下面简要介绍几种常见的图形输入设备。 (1)鼠标器( Mouse) ◇鼠标器是一种移动光标和做选择操作的计算机输 入设备,它和键盘一起成为现在计算机主要的输 入工具。随着“所见即所得”( What you see is you want)环境越来越普及,使用鼠标器的机会 也越来越多。鼠标器的工作原理是:当移动鼠杉 器时,它把移动距离及方向的信息变成电脉冲送 给计算机,计算机再把电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。在图形 系统中,鼠标器可用来进行图形定位、选择对象、 拾取图形信息等功能。 目前常用的鼠标器根据测量位移的部件可分为机 械式、光电式和光机式三种。根据按键可分二键
下面简要介绍几种常见的图形输入设备。 （1）鼠标器（Mouse） 鼠标器是一种移动光标和做选择操作的计算机输 入设备，它和键盘一起成为现在计算机主要的输 入工具。随着“所见即所得”（What you see is you want）环境越来越普及，使用鼠标器的机会 也越来越多。鼠标器的工作原理是：当移动鼠标 器时，它把移动距离及方向的信息变成电脉冲送 给计算机，计算机再把电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。在图形 系统中，鼠标器可用来进行图形定位、选择对象、 拾取图形信息等功能。 目前常用的鼠标器根据测量位移的部件可分为机 械式、光电式和光机式三种。根据按键可分二键
键、四键式鼠标,在不同的图形软件中定义鼠 标按键的操作方式和功能各不相同。鼠标器按键 般具有下述五种操作方式:①点击( Click) 是按下一键并立即释放,②掀住( Press)是按下 键不释放,③拖动(Grag)是按下一键不释放 并移动鼠标器,④同时按住( Chord)是同时按下 两个或三个键,并且立即释放,⑤改变( Change) 是不移动鼠标器,连续点击同一个键二次或三次, 也称为双击或三击。 (2)坐标数字化仪( Digitizer) ◇坐标数字化仪式一种把图形转变成计算机能够接 收的数字形式专用设备,是常见的定位设备,其 基本原理是采用电磁感应技术。数字化仪由两部 分组成,一个是坚固的、内部有金属栅格阵列的
三键、四键式鼠标，在不同的图形软件中定义鼠 标按键的操作方式和功能各不相同。鼠标器按键 一般具有下述五种操作方式：① 点击（Click） 是按下一键并立即释放，②掀住（Press）是按下 一键不释放，③拖动（Grag）是按下一键不释放， 并移动鼠标器，④同时按住（Chord）是同时按下 两个或三个键，并且立即释放，⑤改变（Change） 是不移动鼠标器，连续点击同一个键二次或三次， 也称为双击或三击。 （2）坐标数字化仪（Digitizer） 坐标数字化仪式一种把图形转变成计算机能够接 收的数字形式专用设备，是常见的定位设备，其 基本原理是采用电磁感应技术。数字化仪由两部 分组成，一个是坚固的、内部有金属栅格阵列的