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1、1、 圖形輸入設備：鍵盤、鼠標器、光筆、觸摸屏、操縱桿、跟蹤球和空間球、數(shù)據(jù)手套、數(shù)字化儀、圖像掃描儀、聲頻輸入系統(tǒng)和視頻輸入系統(tǒng)等。2、 圖形輸出設備：陰極射線管、CRT圖形顯示器、平板顯示器和三維觀察設備等。3、 陰極射線管由五部分組成：電子槍、加速電極、聚焦系統(tǒng)、偏轉系統(tǒng)和熒光屏4、 熒光屏上涂有一層熒光粉，受到電子束打擊時會發(fā)出熒光。當打擊結束后，熒光仍會保持一段時間才消失，這種現(xiàn)象稱為余輝，熒光亮度隨著時間按指數(shù)衰減，為了使人們看到一個穩(wěn)定而不閃爍的圖形，整個畫面必須在每秒鐘內(nèi)重復顯示許多次，這也稱為屏幕刷新。CRT上用的熒光物質(zhì)有多種，除顏色不同外，熒光物質(zhì)的主要差別在于它們的余輝

2、保持時間，短余輝熒光層需要較高刷新速度，才能保證屏幕圖像不閃爍。短余輝熒光層用于動畫，而長余輝熒光層則用來顯示高復雜程度的靜態(tài)圖形。對于圖形顯示CRT，通常采用余輝時間為10s60s的熒光材料。5、 用CRT產(chǎn)生彩色顯示的兩種基本技術是電子束穿透法和蔭罩法。6、 電子束穿透法：用于隨機掃描顯示器。兩層熒光層，通常是一紅一綠，涂覆在CRT屏幕的內(nèi)層，而顯示的顏色取決于電子束穿透進熒光層的深淺。慢速的電子束只激活外面的紅色層，快速的電子束穿過紅色層并激活里面的綠色層。而中速的電子束，通過紅、綠光發(fā)射的組合，來生成另外的兩種顏色：橙色和黃色。電子束穿透法是隨機掃描顯示器生成彩色的廉價途徑，但只可能有

3、四色，而且圖形質(zhì)量不如其它方法。 7、 蔭罩式： 根據(jù)屏幕上熒光點的排列不同，控制柵也就不一樣。普通的顯示器一般用三角的排列方式，這種顯像管被稱為蔭罩式顯像管。蔭罩法常用于光柵掃描系統(tǒng)，因為它能產(chǎn)生的彩色范圍比電子束穿透法寬廣得多。工作原理：電子槍發(fā)射的電子束去轟擊各自的熒光粉單元，受到高速電子束的激發(fā)，這些熒光粉單元分別發(fā)出強弱不同的紅、綠、藍三種光，從而混合產(chǎn)生不同色彩的像素，大量的不同色彩的像素組成了一張漂亮的畫面，而不斷變換的畫面就成為可動的清晰而細膩的圖像。8、 蔭柵式：蔭柵式顯象管的紅、綠、藍三色熒光點在屏幕上呈垂直條形排列，并將蔭罩網(wǎng)改為條狀蔭柵，這種條狀蔭柵由固定在一個拉力極大

4、的鐵框中的互相平行的垂直鐵線陣列組成，且整個柵欄從屏幕頂一直通到屏幕底。電子槍發(fā)出的三個電子束穿過柵條打在熒光條上使其發(fā)光。9、 圖元生成算法的要求：準確、亮度均勻、速度快。前面已經(jīng)知道，矢量顯示（隨機掃描顯示器）和光柵顯示是兩種完全不同的圖形顯示技術。目前，光柵顯示技術占主要地位。原因：1、光柵顯示可以用顏色或圖案來填充一個區(qū)域；2、光柵顯示以象素為單位進行讀寫和存儲，可以實現(xiàn)對物體細節(jié)的描述；3、圖形的任意部分均可以被移動和復制。10、 光柵平面顯示的直線：但在光柵顯示平面上，我們只能用二維光柵格網(wǎng)上盡可能靠近這條直線的象素點的集合來表示它。每個象素具有一定的尺寸，是顯示平面上可被訪問的最

5、小單位，它的坐標x和y只能是整數(shù)，也就是說相鄰象素的坐標值是階躍的而不是連續(xù)的。11、 所以要求繪制算法應該：1、最接近數(shù)學上的直線；2、沿著線段分布的象素應均勻；3、畫線速度盡可能的快。12、 生成直線的DDA算法 ：13、 直線DDA算法特點：該算法簡單，實現(xiàn)容易，但由于在循環(huán)中涉及實型數(shù)的運算，因此生成直線的速度較慢。14、 生成直線的Bresenham算法 ：15、 直線Bresenham算法特點：由于程序中不含實型數(shù)運算，因此速度快、效率高，是一種有效的畫線算法16、 圓的生成：1、直角坐標法2、極坐標法17、 中點算法生成圓 ：假設M是E和SE的中點，即 1、當F(M)0時，M在圓

6、外(圓弧B)，表明SE點離圓更近，應取SE點；3、當F(M)=0時，在E點與SE點之中隨便取一個即可，我們約定取SE點。 正負算法生成圓：1、 區(qū)域填充：區(qū)域填充一般分兩類：多邊形填充和種子填充2、 一、多邊形填充：3、 二、種子填充：四連通，八連通4、 邊相關掃描線多邊形填充算法 5、 邊相關掃描線填充算法特點：該算法充分利用多邊形的邊相關性和掃描線的相關性，使用ET表對多邊形的非水平邊進行登記；用AET表的建立和更新來支持填充，大大地減少了求交點的計算量，有效地提高了填充速度。6、 掃描線種子填充算法 7、 掃描線種子填充算法步驟：(1)種子象素入棧。(2)棧非空時象素出棧，否則結束。(3

7、)對出棧象素及左、右兩邊象素填充，直到遇邊界XL、XR。(4)在(XL ，XR) 內(nèi)查相臨的上、下兩條掃描線是否為邊界或已填充,如不是，則將每區(qū)間的最右邊的象素入棧?；氐?2)。8、 邊標志填充算法9、 邊標志填充算法特點：該算法思想簡單，實現(xiàn)容易。既不需要求交點、交點排序、邊的登記，也不需要使用鏈表、堆棧等數(shù)據(jù)結構。10、 邊標志填充算法錯誤處理：對于多邊形頂點為局部極值點時，掃描線與多邊形的相交次數(shù)不再是偶數(shù)，而是奇數(shù)，填充時會出現(xiàn)“抽絲”現(xiàn)象。即某掃描線上不該填充的區(qū)段填上色，而應該填充的區(qū)段卻沒有填上色。解決的辦法：判斷多邊形頂點的性質(zhì)，如果是局部極值點，那么掃描線碰上它則不改變標志特

8、別當心多邊形邊界的掃描轉換，解決的辦法：對于不同斜率的邊界，都要使用斜率大于1的直線掃描轉換方法：每次y方向增長一步，x方向增長1/m步距，以保證掃描線y遇到斜率小于1的邊界時，只能遇到一個點11、 圖案填充：一、圖案填充方式：1、透明方式:若是以透明方式填充圖案，則當圖案位圖的對應位置為1時，用前景色寫象素，否則，不改變該象素的值。2、不透明方式: 而若是以不透明方式填充圖案，則當圖案位圖的對應位置為1時，用前景色寫象素，否則，用背景色寫象素。12、 二、圖案定位法：1、相對定位法:2、絕對定位法：13、 圖形變換的特點：大多數(shù)幾何變換（如平移、旋轉和變比）是保持拓撲不變的，不改變圖形的連接

9、關系和平行關系。對于線框圖形，通常是以點變換為基礎，把圖形的一系列頂點作幾何變換后，連接新的頂點序列即可產(chǎn)生新的變換后的圖形。對于用參數(shù)方程描述的圖形，可以通過參數(shù)方程幾何變換，實現(xiàn)對圖形的變換（基于效率的考慮）14、 二維幾何變換主要包括：平移、比例、旋轉、對稱、錯切、仿射和復合變換15、 投影變換分為平行投影和透視投影兩種。1、透視投影變換：投影射線匯聚于投影中心，或者說投影中心在有限遠處的投影。2、平行投影變換：平行投影可以看成投影中心在無限遠處的投影。16、 裁剪的基本目的是判斷某個圖形元素是否落在窗口之內(nèi)，如落在窗口之內(nèi)則進一步求出位于窗口內(nèi)的部分。17、 點的裁剪18、 線段的裁剪

10、19、 多邊形的裁剪20、 字符的裁剪21、 用戶界面設計22、 人機操作界面是計算機與人交互的窗口，一個友好的用戶界面對圖形系統(tǒng)至關重大。用戶界面的好壞，在很大程度上關系到設計的軟件是否容易學習和操作、是否成熟可靠、是否高效友好以及是否對用戶具有吸引力。良好的用戶界面是軟件產(chǎn)品實用化、商品化的重要因素之一。它涉及到感性心理學領域（人們對環(huán)境的感覺），認識心理學（人們對知識獲取的方式），以及人的其它因素（人們?nèi)绾闻c機器交互作用）等。23、 4.5.1 界面的屏幕設計24、 4.5.2 菜單設計25、 4.5.3 界面設計原則26、 5.5.1 界面的屏幕設計27、 人機界面的屏幕設計涉及屏幕布

11、局、顯示內(nèi)容、字符及符號選用、網(wǎng)格劃分、顏色選擇等多方面的內(nèi)容，每個方面都有一些經(jīng)驗和準則可以參考。28、 （1） 屏幕劃分：對稱型和非對稱型。設計中注意空間優(yōu)化，突出重點，版面活潑。29、 （2） 字符選擇：字體、字型、字的大小、中文、西文及其大小寫、對齊方式、字的間隔、頁邊空白等。選用得好可以給屏幕帶來生氣，建立起層次感，增加可讀性。30、31、 （3） 顏色、亮度的選擇：32、 避免同時使用光譜邊緣色；33、 字符、細線、小物體應避免用藍色；34、 顏色的效果與周圍環(huán)境色彩有關；35、 避免紅、綠色同時使用。36、 利用顏色把用戶注意力吸引到重要信息上，用顏色對信息進行分類，并增強人的興

12、趣，減少視覺疲勞。37、38、界面設計原則用戶界面設計的原則如下：（1） 保持一致性。是指在設計系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)時，應遵從統(tǒng)一的、簡單的規(guī)則，其目的是讓用戶由系統(tǒng)某個方面的知識推廣到其它方面。（2） 提供反饋。反饋是人機交互的一部分，它告訴用戶計算機正在進行什么操作、操作的結果、出錯處理以及下一步應怎樣進行等。如果響應時間太長，反饋信息就更顯重要，否則用戶會對系統(tǒng)是否已在操作、是否需要進一步的輸入等問題感到困惑。3） 盡量減少失誤的可能。要盡可能地減少用戶的操作失誤，引導用戶只在有效的范圍內(nèi)工作，不讓用戶做不允許做的工作。例如沒有選擇任何東西，就不要讓用戶做“拷貝”操作。這時，系統(tǒng)就應該使這些不可用的命令隱藏起來，如用灰色表示該菜單，告訴用戶這些菜單目前不可用。 （4） 提供出錯恢復。誰都