第2章计算机图形系统及图形设备

2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院1第2章计算机图形系统及图形设备2008.03.052020/2/26同济大学海洋与地球科学学院2计算机图形系统及其功能计算机图形系统包含哪些外部设备？图形输入设备图形显示设备图形绘制设备提出问题2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院32.1计算机图形系统及其功能计算机图形系统指用于生成、处理和显示图形的一整套硬件和软件－硬件：计算机主机（中央处理机）；图形输入/输出设备－软件：操作系统；设备驱动软件；图形生成、处理和显示软件2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院4图形输入设备：－键盘、鼠标、光笔、触摸板、数字化仪、扫描仪、手写输入板、跟踪球、语音输入、数据手套、数据墨水等图形输出设备：－图形显示设备：基于阴极射线管的显示器（CRT，cathoderaytube）、液晶显示器（LCD，liquidcrystaldisplay）、等离子显示器（PDP,palsmadisplaypanel）－图形绘制：打印机、绘图仪2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院5图形软件语言系统基础软件外存储器磁带机磁盘机计算机鼠标器数字化仪扫描仪输入设备图形显示器自动绘图机打印机输出设备2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院6图形系统的基本功能图1-2图形系统基本功能框图显示器交互输出计算输入存贮数据库图形输出设备图形输入设备2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院7•计算功能－图形的描述、分析和设计；－点、线、面等基本几何元素的表示、求交及分类运算；－图形的平移、旋转、投影和透视（几何变换）；－曲线、曲面的生成；－光、色模型的建立和计算；－图形之间相互关系的检测等。存储功能－存放图形数据、几何元素之间的拓扑关系，几何信息和属性信息，并可对有关的信息进行实时的检索、修改、增加和删除2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院8•输入功能输入有关进行图形设计的命令和参数等输出功能对于设计的中间结果、最终结果或档案，可以以文字、图形或图像等形式输出交互功能进行选择、拾取和修改，对操作步骤的追踪和提示，显示出错信息等2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院92.2图形输入设备2.2.1键盘（keyboard）2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院102.2.2鼠标器(mouse)－机械鼠标－光学鼠标－基于人体工学设计的无线鼠标－三维鼠标（3Dmouse）或空间鼠标（spacemouse）2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院112.2.3光笔(lightpen)光笔：是一种检测光的装置，它通过检测来自CRT屏幕上某点的光来拾取屏幕上的位置。2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院12输出信号光导纤维透镜组导线笔体光孔触钮开关光电转换放大整形开关电路工作原理：光笔的笔尖处有一圆孔（光孔），屏幕的光通过它进入光笔。光笔的头部有一组透镜，把所收集的光聚集至光导纤维的一个端面上，光导纤维再把光引至光笔另一端的光电倍增管，从而将光信号转换成电信号，经过整形后输出一个有合适信噪比的逻辑电平，并作为中断信号送给计算机。2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院13光笔的缺陷：光笔指向屏幕时，手和笔迹会遮挡住屏幕的一部分；长时间使用，会造成手腕疲劳；不能检测屏幕上黑暗区域的位置；对电子束打到特定点时荧光层瞬时发射的突发光敏感，容易产生误读现象。2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院142.2.4触摸屏(touchscreen)这种装置以手指触摸的方式选择屏幕位置。触摸板(touchpanel)2020/2/26同济大学海洋与地球科学学院15触摸屏是一种附加在显示器上的辅助输入设备。借助这种设备，用手指直接触摸屏幕上显示的某个按钮或某个区域，即可实现相应的选择操作的输入设备。它为人机交互提供了更简单、更直观的输入方式。触摸屏主要有红外式、电阻式和电容式三种。红外式分辨率低；电阻式分辨率高，透光性稍差；电容式分辨率高，透光性好。