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《《緒論與圖形設(shè)備》PPT課件》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第1章緒論與圖形設(shè)備1.1計(jì)算機(jī)繪圖的發(fā)展和研究內(nèi)容1.2計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)的組成1.3計(jì)算機(jī)繪圖的應(yīng)用1.4計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)中的圖形設(shè)備1.1計(jì)算機(jī)繪圖的發(fā)展和研究內(nèi)容1.1.1計(jì)算機(jī)繪圖的發(fā)展概況顯示器數(shù)控銑床平臺(tái)式繪圖機(jī)滾筒式繪圖機(jī)ComputerGraphics硬件設(shè)備(光柵掃描顯示器、數(shù)字化儀、繪圖機(jī))理論和軟件系統(tǒng)(曲線、曲面、真實(shí)感生成等)1950年1952年1959年1962年1970~8080年代后AutoCAD、PD、I-DEASPro/E20世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)繪圖的研究和發(fā)展有以下幾
2、個(gè)主要特點(diǎn):①圖形、圖像的研究日益結(jié)合,許多商品化的圖形處理系統(tǒng)同時(shí)具有圖形、圖像處理功能,這樣的系統(tǒng)適應(yīng)性、實(shí)用性更強(qiáng)。(AutoCAD、SolidEdge、Richno)②動(dòng)畫技術(shù)和自然景物模擬技術(shù)的研究更深入,動(dòng)畫軟件走俏。(3DSMAX、Flash)③為提高CAD/CAM系統(tǒng)的集成化程度,特征造型理論和技術(shù)得到較快的發(fā)展。(PRO/E、I-DEAS、UG、CATIA)④可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(環(huán)境模擬)的研究與應(yīng)用更加廣泛。⑤多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展帶動(dòng)語音輸入設(shè)備的發(fā)展,語音輸入設(shè)備作為計(jì)算機(jī)
3、通用輸入設(shè)備逐漸走向市場。⑥為適應(yīng)多媒體計(jì)算機(jī)功能的要求,圖像壓縮、圖形圖像特技處理作為關(guān)鍵技術(shù)需要進(jìn)一步去研究。圖形、圖像的輸入1.1.2計(jì)算機(jī)繪圖的研究內(nèi)容如何用計(jì)算機(jī)來處理圖形、圖像??其研究內(nèi)容:硬件、軟件、圖形理論與算法計(jì)算機(jī)繪圖過程圖形、圖像的處理圖形、圖像的顯示圖形、圖像的輸出具體內(nèi)容有:(1)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)的硬件配置,圖形輸入、輸出設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理及性能(光柵掃描顯示器、繪圖機(jī))(2)繪圖軟件的設(shè)計(jì)與使用,各種繪圖軟件的開發(fā)研究,繪圖軟件的標(biāo)準(zhǔn)化。(AutoCAD應(yīng)用及其二次開發(fā)方法
4、)(3)圖形理論和算法,主要內(nèi)容有:①基于圖形設(shè)備的基本圖形元素的生成算法,如直線、字符、圓弧二次曲線、圖案填充等。②圖形變換,即對(duì)圖形進(jìn)行比例、平移、旋轉(zhuǎn)、錯(cuò)切、反射變換和對(duì)物體進(jìn)行投影變換。③圖形裁剪與填充,包括二維開窗裁剪填充、三維裁剪。④自由曲線和曲面的插值、逼近、拼接、分解、過渡、光順、整體和局部修改等。(Bizer、B-spline曲線與曲面)⑤三維圖形中隱藏線、隱藏面的消除。⑥二維面素拼合構(gòu)圖(解決二維圖形的并、交、差運(yùn)算)、三維實(shí)體造型(研究體素的形成,體素間的并、交、差運(yùn)算,局部造
5、型等)、特征造型。⑦真實(shí)感圖形(即逼真圖像)的生成。⑧自然景物(如山、花、草、樹、水、火、煙、云、霧等)的模擬生成和虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的生成算法研究。⑨科學(xué)計(jì)算可視化的研究(如溫度、壓力、電荷等標(biāo)量場的可視表示和應(yīng)力場、電場、磁場等矢量場的可視表示)。(10)圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及圖形數(shù)據(jù)庫。1.2計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)的組成1.2.1計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)的功能.輸入功能、計(jì)算功能、存儲(chǔ)功能、交互功能、輸出功能1、計(jì)算功能:除了數(shù)值計(jì)算外,還應(yīng)包括圖形設(shè)計(jì)的程序庫、圖形分析的程序庫以及描述圖形的圖形數(shù)據(jù)庫。在圖形數(shù)據(jù)庫中應(yīng)有
6、坐標(biāo)的幾何變換、曲線曲面的形成、圖形的交點(diǎn)計(jì)算等功能。2.存儲(chǔ)功能在計(jì)算機(jī)的內(nèi)、外存儲(chǔ)器中能存放圖形數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系,便于有關(guān)信息的檢索以及圖形的變更、增加、刪除等處理。3.輸入功能通過鍵盤、圖形輸入板等輸入設(shè)備能將圖形的形狀、尺寸以及必要的參數(shù)等送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。4.對(duì)話功能設(shè)計(jì)人員能通過顯示器觀看設(shè)計(jì)的結(jié)果和圖形,對(duì)不滿意的地方,能用圖形輸入設(shè)備以人機(jī)對(duì)話方式進(jìn)行修改。5.輸出功能用于記錄和保存設(shè)計(jì)結(jié)果,包括源程序、計(jì)算結(jié)果、設(shè)計(jì)圖形等。根據(jù)需要,可以通過打印機(jī)、繪圖機(jī)等輸出結(jié)果,便于永久性保
7、存;也可以通過磁盤、磁帶、光盤等以文件形式輸出,這種輸出靈活性大,使用較廣。計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)硬件配置軟件配置1.2.2計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)的配置圖1.2.1計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)硬件配置1.主機(jī)主機(jī)主要由CPU(中央處理器)和內(nèi)存儲(chǔ)器(RAM,簡稱內(nèi)存)組成。繪圖系統(tǒng)中的主機(jī)有大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)以及微型機(jī)。2.外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器包括磁帶存儲(chǔ)器、硬磁盤存儲(chǔ)器(簡稱硬盤)、軟磁盤存儲(chǔ)器、光盤存儲(chǔ)器、磁光盤器存儲(chǔ)器、U盤等。3.圖形輸入、輸出設(shè)備圖形輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)器、數(shù)字化儀、圖形輸入板等。圖形輸出設(shè)備包括顯示
8、器、打印機(jī)、繪圖機(jī)等。關(guān)于圖形設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、性能等請參閱1.3節(jié)。返回配置1.2.3計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)的軟件配置1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件也稱為一級(jí)軟件,它包括各種操作系統(tǒng)(如DOS、UNIX、Windows98、Windows2000系列、WindowsXP、WindowsNT等),各種高級(jí)語言系統(tǒng)(如BASIC、FORTRAN、PASCAL、C等),數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(如FoxBASE、PARADOX、FoxPro、Oracle等),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(如Novell、WindowsN