计算机图形学第1章电子教案

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1、计算机图形学1课程内容绪论直线和直线图形多边型二次曲线裁剪自由曲线设计图形变换图形计算与图形的数据结构图形系统的总体设计2第1章绪论提出问题什么是计算机图形学？计算机图形学研究的对象是什么？计算机图形处理系统的构造？31.1计算机图形学的概念计算机图形学（ComputerGraphics）计算机图形学是研究怎样利用计算机生成、处理和显示图形的学科。4计算机图形学与其他相关学科的交叉、相互渗透、相互沟通图像处理将客观世界中原来存在的物体映象处理成新的数字化图像模式识别如何对所输入的图像进行分析和识别,找出其中的内在联系或抽象模型计算几何研究几何模型和数据处理的学科

2、5计算机图形学的重点如何将数据和几何模型变成图形图像处理的重点图像的压缩存储以及去噪问题模式识别的的重点怎样从图像中提取数据和模型计算几何着重讨论几何形体的计算机表示、分析和综合6图像计算机图形学计算机模式识别数据和几何模型计算几何图1-1图形图象处理相关学科间的关系图像处理7酝酿期（50年代）1950年，美国MIT的旋风1号(WhirlwindI)计算机配备了阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形1.2计算机图形学的发展1.2.1计算机图形学的确立8萌芽期（60年代）1962年，美国MIT林肯实验室的Ivan.E.Sutherland发表了一篇题为"Sket

3、chpad：一个人－机通信的图形系统"的博士论文，其中首次使用了“ComputerGraphics”1964年,S.Coons提出了Coons曲面,P.Bézier提出了Bézier曲线和曲面970年代开始进入实用化阶段出现了带有光栅图形显示器的个人计算机和工作站,支持计算机图形技术的软件系统也不断更新和完善图形软件功能标准化101.3计算机图形学的应用计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）地形地貌和自然资源图科学技术及事务管理过程控制及系统环境模拟116.电子印刷及办公自动化7.艺术模拟计算机动画8.科学计算的可视化5.计算机辅助教育121.4常用的图形输入/

4、输出设备图形输入设备1.键盘2.坐标数字化仪3.光笔4.触摸屏5.图形扫描仪132.坐标数字化仪用游标来拾取图形坐标,实现将用户图形数据输入到计算机中的设备.(1)机械式坐标数字化仪(2)超声波式坐标数字化仪(3)全电子式坐标数字化仪143.光笔图2-2光笔的结构光孔透镜组光笔开关光导纤维导线开关电路光电转换放大整形154.触摸屏对物体触摸产生反应的屏幕.触摸板分为以下四种:声波触摸屏红外线式触摸屏电阻式触摸屏电容式触摸屏162.1.10图象扫描仪(scaner)图象扫描仪可直接把图形和照片(如工程图纸、广告画)扫描输入到计算机中，以象素信息进行方式进行存储表示

5、的设备。17图形输出设备1.CRT图形显示器(1)随机扫描的显示器(2)存储管式显示器(3)光栅扫描的图形显示器。2.绘图机(滚筒式平板式静电式)3.打印机(激光打印机喷墨打印机)181.随机扫描的图形显示器又称为直线画线器、轨迹扫描设备.从显示文件存储器中取出画线指令或显示字符指令、方式指令,送到显示控制器,由显示控制器控制电子束的偏移,在屏幕上产生一条发亮的图形轨迹。19特点：分辨率高,对比度明显,线条质量好,动态性能好.构成复杂基本组成:CRT,存储器,控制器,运算器,输出图形的矢量发生器,输出字符的字符发生器,数/模转换与偏移系统20随机扫描工作原理图：

6、212.直视存储管图形显示器22特点：、常用于显示大量而复杂稳定的图形.不能使用光笔.不能擦去局部图形,只能用于静显示,且只有一个亮点233.光栅扫描式图形显示器24刷新速率：每秒60到80帧，即60Hz或80Hz。水平扫描，称为行扫描垂直回扫，称为列扫描,又称场扫描象素:屏幕最小的可编址单元,可以控制的最小屏幕区,每个象素具有某种灰度和颜色.25简单的光栅图形显示子系统26常用的光栅图形显示子系统27发展的光栅图形显示子系统28帧缓冲存储器数/模转换输出光栅显示器29在颜色位面法中，帧缓存被分成若干独立的存储区域，每一个区域称为一个位面（BitPlane），每

7、个位面控制一种颜色或者灰度，每一个图形象素点在每个位面中占一位，通过几个位面中的同一位组合成一个象素。30CRT光栅N2NDAC0102-27具有N位面帧缓存的黑白光栅显示器图1-8N01031CRT光栅30DACDACDAC00红绿蓝2-27具有24位面彩色帧缓存的显示器图1-9321-10332.4图形绘制设备撞击式（impact）打印机非撞击式（Nonimpact）打印机34形成彩色：撞击式打印机非撞击式打印设备绘图仪喷墨、笔式绘图仪笔式绘图仪又分为平板式绘图仪和滚筒式绘图仪。图形输出设备演示实例351.5计算机图形系统计算机图形系统的功能绘图机打印机计算

8、机显示处理器输入设备显示