第2章圖形學(xué)教學(xué)

第二章目錄

第二章計算機圖形系統(tǒng)

2.1計算機圖形系統(tǒng)的組成

2.2計算機圖形顯示器

2.3計算機圖形輸入設(shè)備

2.4計算機圖形輸出設(shè)備

2.5圖形核心系統(tǒng)（GKS）簡介

2.6通用圖形軟件簡介

12.1計算機圖形系統(tǒng)的組成

一.圖形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由硬件和軟件兩部分組成。第二章計算機圖形系統(tǒng)第二章計算機圖形系統(tǒng)2.1計算機圖形系統(tǒng)的組成2.2計算機圖形顯示器2.3計算機圖形輸入設(shè)備2.4計算機圖形輸出設(shè)備2.5圖形核心系統(tǒng)（GKS）簡介2.6通用圖形軟件簡介

2二.圖形系統(tǒng)的基本功能及其硬件性能要求

計算機圖形系統(tǒng)至少應(yīng)具有以下五個方面基本功能:1.計算功能（1）形體設(shè)計和分析方法的程序庫，描述形體的圖形數(shù)據(jù)庫。（2）坐標的平移、旋轉(zhuǎn)、投影、透視等幾何變換程序庫的數(shù)據(jù)庫。（3）曲線、曲面生成和圖形相互關(guān)系的檢測庫。2.存儲功能在計算機內(nèi)存儲器和外存儲器中，應(yīng)能存放各種形體的幾何數(shù)據(jù)及形體之間相互關(guān)系，可實現(xiàn)對有關(guān)數(shù)據(jù)的實時檢索以及保存對圖形的刪除、增加、修改等信息。

33.輸入功能由圖形輸入設(shè)備將所設(shè)計的圖形形體的幾何參數(shù)（例如大小、位置等）和各種繪圖命令輸入到圖形系統(tǒng)中。4.輸出功能圖形系統(tǒng)應(yīng)有文字、圖形、圖像信息輸出功能。在顯示屏幕上顯示設(shè)計過程當(dāng)前的狀態(tài)以及經(jīng)過圖形編輯后的結(jié)果。同時還能通過繪圖儀、打印機等設(shè)備實現(xiàn)硬拷貝輸出，以便長期保存。5.對話功能可通過顯示器或其他人－機交互設(shè)備直接進行人－機通信，對計算結(jié)果和圖形，利用定位、拾取等手段進行修改，同時對設(shè)計者或操作員執(zhí)行的錯誤給予必要的提示和幫助。4

為了實現(xiàn)以上功能，對圖形系統(tǒng)的硬件性能要求是：1.處理速度圖形系統(tǒng)的處理速度既與圖形系統(tǒng)硬件有關(guān)，也與圖形軟件的圖形處理算法有關(guān)。2‘存儲容量存儲容量包括三部分：內(nèi)存儲容量、外部存儲容量和顯示緩沖區(qū)容量。3.處理精度處理精度主要是指圖形采集輸入質(zhì)量和顯示輸出質(zhì)量：這里主要指圖形分辨率、圖形色彩的顯示等。而且很大一部分與所采用的圖形處理軟件有關(guān)。5三.圖形系統(tǒng)分類及硬件工作平臺要求

1.計算機圖形系統(tǒng)的分類根據(jù)其硬件配置和信息傳遞方式分為:(1).脫機繪圖系統(tǒng)將輸入圖形數(shù)據(jù)在主機內(nèi)進行處理將圖形處理后的圖形數(shù)據(jù)送入中間介質(zhì)用磁盤或磁帶控制繪圖輸出機輸出圖形

脫機繪圖系統(tǒng)是將圖形數(shù)據(jù)和圖形輸出分別進行處理，避免計算機處于等待狀態(tài)，加快計算機的工作效率。6(2)聯(lián)機繪圖系統(tǒng)將輸入圖形數(shù)據(jù)在主機內(nèi)進行處理計算機將圖形處理信息直接送給繪圖機輸出圖形不需要中間介質(zhì)（磁盤或磁帶）傳遞繪圖信息，處理時間縮短了。但由于繪圖機是機械速度，這樣造成了計算機對繪圖機等待，降低了計算機工作效率。7(3)交互式繪圖系統(tǒng)繪圖系統(tǒng)將處理結(jié)果輸出到圖形終端（圖形顯示器）或圖形工作站。用戶對所顯示圖形還可用定位、拾取和描繪等設(shè)備進行編輯和標注等82.計算機圖形系統(tǒng)的硬件工作平臺目前，計算機圖形系統(tǒng)的硬件平臺有如下幾種:(1).微型計算機（簡稱微機）隨著微型計算機性能進一步提高，用微型計算機實現(xiàn)三維形體的設(shè)計及顯示能力在不斷提高。(2).工作站實際上是一類超級微型計算機，該系統(tǒng)主要用于工程設(shè)計，為研究、開發(fā)提供一整套軟硬件工作環(huán)境支持。工作站是具有高速的科學(xué)計算、豐富的圖形處理、靈活的窗口及網(wǎng)絡(luò)管理功能的交互式計算機系統(tǒng)。美國的SUN、SGI、HP、DEC、IBM等公司的產(chǎn)品均屬此類。9(3).中、小型計算機一般在特定的部門、單位和應(yīng)用領(lǐng)域中采用此類環(huán)境。它是大型信息系統(tǒng)建立的重要環(huán)境，這種環(huán)境中信息和數(shù)據(jù)的處理量是很大的，要求機器有極高的處理速度和極大的存儲容量。(4).大型機以大型計算機為基礎(chǔ)，具有容量龐大的存儲器和極強的計算功能,大量的顯示終端及高精度、大幅面的硬拷貝設(shè)備。還往往擁有自行開發(fā)的、功能齊全的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。例如，美國第三大汽車公司（CHRYSLER汽車公司）就擁有龐大的計算機系統(tǒng)來進行計算機輔助設(shè)計、實體造型、結(jié)構(gòu)分析、運動模擬、工程和科學(xué)計算、項目管理、生產(chǎn)過程控制等。10(5)計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)是指將上述四類計算機平臺，或者其中某一類通過某種互聯(lián)技術(shù)彼此連接，按照某種通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)處理的多機工作環(huán)境。它的特點是多種計算機相連，可以充分發(fā)揮各個機器的性能和特點，以達到很高的性能價格比。網(wǎng)絡(luò)圖形系統(tǒng)要考慮的關(guān)鍵問題是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的性能，圖形數(shù)據(jù)的通信、傳輸、共享以及圖形資源的利用問題。11第二章計算機圖形系統(tǒng)2.1計算機圖形系統(tǒng)的組成◆2.2計算機圖形顯示器2.3計算機圖形輸入設(shè)備2.4計算機圖形輸出設(shè)備2.5圖形核心系統(tǒng)（GKS）簡介2.6通用圖形軟件簡介

2.2計算機圖形顯示器顯示器是圖形系統(tǒng)中必備的輸出設(shè)備，目前，圖形顯示器占統(tǒng)治地位仍是陰極射線管（CRT－CathodRayTube）顯示器。此外，還有液晶顯示器和等離子板顯示器等。一.CRT顯示器工作原理CRT顯示器其分辨率好，可靠性高，速度快。為了不影響主機的數(shù)據(jù)處理能力，CRT顯示器作為計算機的外圍設(shè)備而獨立存在，它有自己的控制電路，專門負責(zé)屏幕編輯功能，并有標準的串行接口與主機連接。121.CRT單色顯示原理電子槍燈絲加熱陰極，陰極表面向外發(fā)射自由電子，控制柵控制自由電子是否向熒光屏發(fā)出電子流在到達屏幕的途中，被加速、聚焦成很窄的電子束由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生電子束的偏轉(zhuǎn)電場（或磁場），使電子束左右、上下偏轉(zhuǎn)在指定時刻在屏幕指定位置上產(chǎn)生亮點13余輝時間：電子束離開光點后光點保持的時間。屏幕刷新：熒光亮度隨著時間按指數(shù)衰減，整個畫面必須在每一秒鐘內(nèi)重復(fù)顯示許多次，人們才能看到一個穩(wěn)定而不閃爍的圖形，因此必須重復(fù)地使熒光質(zhì)發(fā)光，即使電子束迅速回到同一點余輝時間越短，所需屏幕輸刷新率越高熒光粉的質(zhì)量直接影響到CRT成像效果。142.CRT彩色顯示原理

(1).穿透式彩色CRT采用了多層不同的熒光粉。在綠色熒光粉層上再沉積一層紅色熒光粉。提高加速電壓后，電子束速度增加，穿透綠色熒光層，顯示綠色電子束速度較低時，轟擊熒光屏的能量只能使表層紅色熒光粉受激勵，產(chǎn)生紅色亮點通過改變電子束電壓，就可調(diào)節(jié)電子束穿透熒光粉層的厚度，從而改變紅綠兩種發(fā)光亮度的比例，合成不同的顏色，因此，可顯示紅、橙、黃、綠四種顏色。15(2).蔭罩式彩色CRT顯示的色彩要比穿透式彩色CRT寬廣得多在熒光屏內(nèi)壁上分別由紅（R）、綠（G）、藍（B）三種顏色的熒光粉涂成百萬個熒光粉點，按RGB順序分行交替排列成三角形狀且相距很近它們發(fā)出三種色彩時分辨不清三種原色，而形成一種顏色蔭罩的金屬板，板上按三角形狀鉆有40～50萬小圓孔前罩式CRT管內(nèi)按三角形排列安裝三個電子槍，發(fā)射三條電子束，它們由一個共同偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制三條電子束聚焦于蔭罩板上的小孔中且相距很近蔭罩的作用是使三條電子束分離開來，分別轟擊到三種顏色的熒光點上調(diào)節(jié)各個電子槍的電流強度，就可改變相應(yīng)顏色熒光點的亮度，即合成色中所占比例，達到改變成色的色彩16二.圖形顯示器的類型

根據(jù)其電子束轟擊屏幕的方式和組成結(jié)構(gòu)可分為三種：隨機掃描式顯示器、存儲管式顯示器和光柵掃描式顯示器。技術(shù)指標：分辨率的高低：現(xiàn)在一般在1024×1024以上顯示圖形的顏色的種數(shù)：現(xiàn)在一般為真彩色32位171.隨機掃描式顯示器

要顯示的圖形由計算機處理成為顯示器的顯示指令（或稱顯示文件）圖形控制器取出緩沖存儲器或固定存儲器中的顯示指令，依次執(zhí)行由管頭控制電路使電子束以按所要的亮度偏轉(zhuǎn)到指定位置，從而得到圖形利用電子束在熒光屏上掃描的軌跡畫圖顯示指令中的亮度、位移量等數(shù)字信息經(jīng)過線產(chǎn)生器的處理轉(zhuǎn)換為控制電子束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和明暗的物理量，也就是電流和電壓固定存儲器中則存放各種常用字符、數(shù)字等的顯示指令顯示指令經(jīng)接口電路送到顯示器的緩沖存儲器18為了獲得穩(wěn)定的畫面，必須不斷地重復(fù)掃描顯示文件（即刷新），速度通常為每秒重復(fù)掃描25～50次，即每秒25～50幀左右優(yōu)點：能實時地進行數(shù)字－視頻轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)動態(tài)顯示，易于修改，交互性好掃描速度快，線條質(zhì)量高，圖形清晰，圖線光滑。缺點：不能產(chǎn)生多級灰度的真實感顯示，圖形的復(fù)雜程度受顯示器掃描速度的限制價格貴，目前很少使用。192.存儲管式顯示器利用顯示管本身來存儲信息技術(shù)（隨機掃描器使用了一個獨立的存儲器來存儲圖形信息）優(yōu)點：圖形保持時間長，比較穩(wěn)定。電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低。缺點：顯示畫面速度慢，不適宜動態(tài)修改，交互性差。圖形復(fù)雜度受到限制。20★3.光柵掃描式顯示器

隨機掃描式顯示器、存儲管式顯示器：畫線設(shè)備，在屏幕上顯示一條直線是從屏幕上一個可編地址點直接畫到另一個可編地址點。光柵掃描式顯示器：

畫點設(shè)備，可以看作是一個點陣單元發(fā)生器，并可控制每個點陣單元亮度，可以生成多種灰度和顏色，色彩連續(xù)變化具有真實感的圖形21（1）光柵掃描式顯示器組成

把計算機送來的畫圖形（如畫線、畫多邊形、畫填充區(qū)域或?qū)懽址龋┗井媹D命令掃描轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的點陣，即位圖（bitmap)點陣的每一點與屏幕像素一一對應(yīng)，點陣中每個元素就是像素值，通常用1～12位二進制數(shù)值來表示灰度或色彩。位映射（bitmapping）技術(shù)：由若干位數(shù)據(jù)來對應(yīng)屏幕上一點的光柵圖形顯示技術(shù)將屏幕上顯示圖形的映像（Image），即位圖放入顯示存儲器中。所以顯示存儲器又叫位存儲器，通常稱之為幀緩沖器（FrameBuffer）為了使CRT屏幕上的圖形能持續(xù)地進行顯示，顯示存儲器的內(nèi)容需要不斷地讀出并送到監(jiān)視器，使得畫面能以一定的頻率刷新顯示存儲器的分頁處理:顯示存儲器中同時存放多幅畫面，這時存儲區(qū)劃分成若干頁，每一頁存放一幅位圖。物理屏幕當(dāng)前正在顯示的頁稱為可見頁（VisualPage）。主機每次只能向一個頁進行讀寫操作，這個頁就稱作活動頁（ActivePage）。存儲器的頁面可以比屏幕位圖大得多，這樣屏幕只能顯示畫面的一部分，通過上下左右移屏功能，用戶可以看到顯示存儲器中的整個畫面。22（1）光柵掃描式顯示器組成

用來定義像素的顏色。又稱為調(diào)色板。彩色表的目的是為了不使顯示存儲器容量增大，而能顯示更多的顏色，例如：顯示器要控制三種原色，即R(紅）、G(綠)、B(藍），為了使三種原色按不同的比例合成各種顏色，每種顏色要有不同的灰度，如果每個像素各個原色要16種灰度，于是每個原色要占4位，則每個像素要12位，于是顯示存儲器容量就要很大，彩色表可解決此問題。23采用彩色表時，顯示存儲器的像素值不再是直接送到監(jiān)視器中的顏色值，而僅是顏色的一個索引（ColorIndex），即彩色表的地址，用八位表示一個像素值，如編號69（01000101）為彩色表對應(yīng)地址從彩色表對應(yīng)地址項中讀出R、G、B三種顏色分量（即顏色號的定義值）然后送監(jiān)視器例如：彩色表的字長為12bit（R、G、B各4bit），這意味著最多可定義212＝4096種不同顏色彩色表結(jié)構(gòu)24CRT控制器使電子束不斷地自上而下、自左面右進行屏幕掃描，形成光柵（Raster），產(chǎn)生水平和垂直同步信號送往CRT。CRT監(jiān)視器供顯示圖形用。25（2）光柵掃描顯示器的工作原理圖形生成器根據(jù)主機發(fā)送來的畫圖命令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)點陣點陣存入到顯示存儲器中顯示存儲器中生成所顯示畫面位圖CRT控制器產(chǎn)生水平和垂直同步信號送到監(jiān)視器，使CRT電子束不斷地自上而下、自左向右進行掃描，形成光柵；同時根據(jù)電子束在屏幕上的行列位置，不斷地讀出顯示存儲器中對應(yīng)位置像素值。彩色表中對應(yīng)值控制R、G、B電子束，在屏幕對應(yīng)點生成需要像素值。為了使屏面顯示畫面不產(chǎn)生閃爍，上述過程要反復(fù)進行，一般要求CRT的幀頻為50～60幀／秒。26顯示器的光柵掃描方式一般有兩種消隱按照0，2，4，6……的順序掃描完偶數(shù)行，開始掃描奇數(shù)行。按照1，3，5，7……的順序掃描完奇數(shù)行，整個屏幕掃描完畢。從0行光柵（偶數(shù)行）開始，逐行下掃，直到屏幕底部隔行掃描、非隔行掃描掃描第0行光柵消隱回掃線是被消隱的27（3）光柵掃描式顯示器主要性能參數(shù)①顯示分辨率②顏色或亮度等級數(shù)目④其他③畫圖速度一般指屏幕上水平方向可以顯示多少像素（水平分辨率），垂直方向可以顯示多少像素（垂直分辨率）。如

CGA640×200＝128000＝0.12MP。(P＝Pixel)亮度等級或灰度等級數(shù)目是指單色顯示器的像素亮度可變化數(shù)目，彩色顯示器顏色數(shù)目又分成兩個指標：一個是顯示器可以顯示的所有不同顏色總數(shù)，一個是同一幀面允許顯示的不同顏色最大數(shù)目，即彩色表項的多少。畫圖速度指的是圖像生成器把基本畫圖命令轉(zhuǎn)換成顯示存儲器位圖的速度。如屏幕尺寸刷新頻率、縱橫比（屏幕上縱向間距和橫向間距之比）、余輝長度等。28三.顯示配置顯示器和顯示卡兩方面內(nèi)容

顯示器就是監(jiān)視器（CRT）

顯示器控制適配器，它是將顯示存儲器、CRT控制器制作在一塊芯片上從顯示標準的角度來說，每一種標準都包含有一種或多種顯示模式，而每一種顯示模式都規(guī)定了模式的“類型”、“字符尺寸”、“字符格式”、“屏幕分辨率”、“色彩”等指標。兩種顯示模式類型，即圖形模式和文本模式。

291.圖形模式在圖形模式下，把字符也看成圖形，用點陣（位圖）來表示，直接存放在顯示存儲器中。

優(yōu)點:字符的顯示位置可以以像素為單位任意定位，也可以隨意改變單個字符的大小、方向或字符串走向，但編輯修改操作比較麻煩。

2.文本模式顯示存儲器中存放的是字符編碼（ASCII碼或漢字代碼）及屬性（加亮、閃爍、下橫線等），其字符點陣信息存放在一個只讀存儲器中（稱為字符發(fā)生器或字庫）。優(yōu)點:處理速度快，但是字符是由固定區(qū)域內(nèi)的像素所組成。30屏幕、字符格式、字符尺寸與分辨率關(guān)系字符尺寸:是指這個固定字符區(qū)的大小，它是由行和列兩個方向上像素點的個數(shù)來決定的9×14每行9個像素點每列14個像素點字符格式:是指顯示屏幕上字符顯示的分辨率，它是用每行可顯示的字符數(shù)乘每列可顯示的字符數(shù)來表示的80×25每行可顯示80個字符每列可顯示25個字符,即有25行31常見顯示標準MDA(MonachronmeDisplayAdapter)單色顯示標準

“文本”模式“類型”，“字符格式”如80×25，“字符尺寸”為9×14，“屏幕分辨率”為720×350，彩色數(shù)目只有黑白兩種；CGA（ColorGraphicsAdapter）彩色圖形標準包括四種“文本”模式“類型”和三種“圖形”模式“類型”，最高“屏幕分辨率”為640×200，“色彩數(shù)目”最多為16色；32EGA（EnhancedGraphicsAdapter）增強型圖形標準

含有MDA、CGA的模式“類型”外，增加了四種“文本”模式“類型”和四種“圖形”模式“類型”，其中一種為單色。它的最高“屏幕分辨率”為640×350“色彩數(shù)目”最多為16色；

VGA（VideoGraphicsArray）視頻圖形陣列標準最高“屏幕分辨率”為640×480，“色彩數(shù)目”最多可達256色。

書上還列出其他顯示標準，請自己看。33三.其它顯示器

（Liquid－CrystalDisplay）LCD1.液晶顯示器2.等離子顯示器3.電子發(fā)光顯示器34第二章計算機圖形系統(tǒng)2.1計算機圖形系統(tǒng)的組成2.2計算機圖形顯示器2.3計算機圖形輸入設(shè)備2.4計算機圖形輸出設(shè)備2.5圖形核心系統(tǒng)（GKS）簡介2.6通用圖形軟件簡介

2.3計算機圖形輸入設(shè)備35一.鍵盤

二.鼠標

一．機械式鼠標器二．光電式鼠標器

三．光機式鼠標器底部裝有一對軸線相互垂直的金屬滾輪，當(dāng)在桌面上移動鼠標器時，滾輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成x，y方向的數(shù)值被記錄下來，并相應(yīng)地移動屏幕上的光標。需要一個特殊的墊盤。鼠標底端的發(fā)光二極管直接向墊盤發(fā)射光束，通過光脈沖次數(shù)測定鼠標偏移量。通過鼠標下三個滾軸及光敏半導(dǎo)體元件測量位移，從而測出相對移動偏移量362．3．3光筆

一種檢測裝置功能一般有兩種：拾取和跟蹤

使用時要有相應(yīng)的軟件配合。372．3．4數(shù)字化儀和圖形輸入板

數(shù)字化儀38

數(shù)字化儀時常用來摘取放在它上面的工程圖上的大量點，經(jīng)數(shù)字化后存儲起來，以此作為圖形輸入一種手段。

工作原理：數(shù)字化儀平板實際上就是一個XY直角坐標系，它上面的任何一點都對應(yīng)于一個坐標值（x，y），當(dāng)游標器移動到平板上某一位置時，按一下游標器上的開關(guān)，便可獲得這一位置的坐標值，并自動地把這個坐標值（x，y）送到計算機內(nèi)。只要將畫有此曲線的圖紙貼在數(shù)字化儀的平板上，并移動游標器到各個點Ai（i＝1，2，……，6）每次按下游標器上的開關(guān)，便把這些點的坐標（xi，yi）自動地送到計算機內(nèi)39圖形輸入板則更多用于交互設(shè)計，使用時大多劃出一個臺板圖形區(qū)，其余部分放置菜單，稱為菜單區(qū)。圖形區(qū)菜單區(qū)臺板圖形區(qū)與顯示屏之間存在著一種映射關(guān)系40

圖形輸入板的使用方式有三種：（1）圖形變成數(shù)字化信息。（2）拾取臺板菜單區(qū)中的菜單項，即取出拾取點的坐標，算出該菜單項的代碼并轉(zhuǎn)入相應(yīng)程序運行。（3）選擇輸出坐標數(shù)據(jù)的方式，共有四種方式。第一種為點方式，即先拾取一個點，接著輸出該點的坐標；第二種稱連續(xù)方式，即隨著定位工具的移動，連續(xù)輸出點的坐標；第三種稱開關(guān)連續(xù)方式，即當(dāng)定位工具移動且同時按下開關(guān)時才能連續(xù)輸出點的坐標；第四種稱增量方式，這時拾取點的坐標以相對于上次拾取點的增量坐標形式輸出。以上四種方式可通過選擇圖形輸入板上的有關(guān)按鈕來決定。412．3．5操縱桿、跟蹤球

操縱桿跟蹤球422．3．7圖形掃描儀直接把圖形（工程圖紙）和圖像（如照片、廣告畫）掃描輸入到計算機中，以像素信息進行存儲表示的設(shè)備。按所支持的顏色分：單色掃描儀和彩色掃描儀按所采用的固態(tài)器件分:電荷耦合器件（CCD）掃描儀、MOS電路掃描儀和緊貼型掃描儀等；按掃描寬度和操作方式分:大型掃描儀、臺式掃描儀和手動式掃描儀．43圖形掃描基本過程(CCD掃描儀）掃描光源通過待掃描材料再經(jīng)一組鏡面反射到CCD由CCD轉(zhuǎn)換產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，然后，傳輸給計算機主機經(jīng)過適當(dāng)?shù)能浖幚恚詧D像數(shù)據(jù)文件的形式存儲或使用。44分辨率：在原稿的單位長度（英寸）上取樣的點數(shù)，單位是dpi（dotperinch）一般在300dpi-1000dpi掃描儀的性能指標支持顏色、灰度等級：目前有4位、8位和22位面顏色、灰度等級的掃描儀。掃描圖形分辨率越高，所需的儲空間就越大。掃描儀支持的顏色、灰度層次越多，圖像的數(shù)字化表示就越準確，但同時意味著表示一個像素的位數(shù)增加了，因而也增加了存儲空間。452.4計算機圖形輸出設(shè)備第二章計算機圖形系統(tǒng)2.1計算機圖形系統(tǒng)的組成2.2計算機圖形顯示器2.3計算機圖形輸入設(shè)備2.4計算機圖形輸出設(shè)備2.5圖形核心系統(tǒng)（GKS）簡介2.6通用圖形軟件簡介

顯示器、繪圖儀、打印機一.繪圖儀把由計算機生成的圖形輸出到圖紙（或其它介質(zhì)）上的硬拷貝設(shè)備。筆繪式噴墨式靜電式平臺式滾筒式平面電機式小型式461.筆式繪圖儀矢量型設(shè)備，繪圖筆相對紙作隨機移動。在筆式繪圖機上，一個電脈沖通過驅(qū)動電機與傳動機構(gòu)使畫筆移動的距離稱為步距（或稱脈沖當(dāng)量）步距減小，畫出的圖就越精細。47(1).平臺式繪圖機圖紙靜止不動導(dǎo)軌做X方向運動筆架做Y方向運動機械傳動48(2).滾筒式繪圖機繪圖紙卷在滾筒上，筆和紙都是運動的。(3).平面電機式繪圖機采用平面電機驅(qū)動，可以取消導(dǎo)軌、橫梁及傳動機構(gòu)。（4）.小型繪圖機結(jié)構(gòu)簡單原理大致與平臺式繪圖機相同49筆式繪圖機的主要技術(shù)指標繪圖速度步距繪圖精度功能靜態(tài)精度重復(fù)精度零位精度總精度包括繪圖幅面大?。ˋ0，A1，A3……等），畫筆數(shù)量，以及其他輔助功能（如插補功能、由線擬合功能等）

畫筆移動的速度，一般為每分鐘12～48m。實際繪制圖線與理論圖線之間相似程度。誤差越小，精度越高

畫筆單方向移動時，實際移動距離與按脈沖計算的位移差畫筆從出發(fā)點移動一定距離后，再回到出發(fā)點，出發(fā)點與實際終點之間偏差。畫筆從零位移動到繪圖臺面所允許的最大距離，再返回零位時，零位與實際終點問的偏差。繪圖時積累誤差允許值。50二、噴墨式繪圖儀噴墨裝置多數(shù)情況是安裝在類似打印機的機頭上，紙則繞在滾筒上并使之快速旋轉(zhuǎn)，噴墨頭則在滾筒上緩慢運動，并且把青色、品紅、黃色，有時是黑色墨噴到紙上。三、靜電繪圖儀繪圖分兩步：（1）用靜電構(gòu)造一個不可見潛影（2）噴上調(diào)色劑著色處理進行顯影512．4．2打印機針點式打印機激光打印機針打點陣式靜電點陣式噴墨點陣式細針與色帶作為打印裝置

利用靜電作用

利用噴射墨計作為打印裝置

52第二章計算機圖形系統(tǒng)2.1計算機圖形系統(tǒng)的組成2.2計算機圖形顯示器2.3計算機圖形輸入設(shè)備2.4計算機圖形輸出設(shè)備2.5圖形核心系統(tǒng)（GKS）簡介2.6通用圖形軟件簡介

2.5圖形核心系統(tǒng)（GKS）簡介GraphicsKernelSystem，一種已經(jīng)被ISO接受的國際圖形標準一.GKS的功能提供了各種物理的圖形輸入、輸出設(shè)備（圖形顯示器、繪圖機。圖形輸入板等）和應(yīng)用軟件之間的接口。提供了與各種高級語言的接口。53二.GKS的基本概念1.工作站