第3章 计算机图形处理技术
计算机图形学习题参考答案(完整版)
区域二(下半部分)
k (x k, yk) pk 0 (7, 3) b 2(x 0 1/2)2 a 2(y01)2a 2b 2 23 1 (8, 2) p02a 2y1a 22b 2x1 361 2 (8,1) p12a 2y2 a 2 297 3 (8, 0)
2a yk pk 2 2 2 1600 b a b (1/4)a 332 768 p0 2b2x1b2 224 768 p12b 2x 2 b 2 44 768 p2 2b 2x 3 b2 208 2 640 p3 2b x 4 b 22a 2y 4 108 640 p4 2b 2x 5 b 2 288 512 p5 2b 2x 6 b 22a 2y6 244 384
10、使用中点椭圆算法,绘制中心为 (0, 0) ,长半径 a 8 ,短半径 b 6 的椭圆在第一象限中的部分。 解: 区域一(上半部分)
k (x k, yk) 2b x k 0 (0, 8) 0 1 (1, 8) 72 2 (2, 8) 144 3 (3, 8) 216 4 (4, 7) 288 5 (5, 7) 360 6 (6, 6) 432 7 (7, 6) 504 8 8, 5
第 2 章 基本图元的显示
1、假设 RGB 光栅系统的设计采用 810 英寸的屏幕,每个方向的分辨率为每英寸 100 个像素。如果 每个像素 6 位,存放在帧缓冲器中,则帧缓冲器需要多大存储容量(字节数)? 解: 8100101006/8600000 (字节) 。 2、假设计算机字长为 32 位,传输速率为 1 MIP(每秒百万条指令) 。300 DPI(每英寸点数)的激光打 印机,页面大小为 8.511 英寸,要填满帧缓冲器需要多长时间。 解:
2
11、已知: A(0, 0) 、 B(1, 1) 、 C(2, 0) 、 D(1, 2) ,请判断多边形 ABCD 是否是凹多边形。 解: 多 边 形 的 边 向 量 为 AB (1,1, 0) , BC (1, 1, 0) , CD (1, 2, 0) , DA(1, 2, 0) 。 因 为
第3章 图像处理基础
第3章 图像处理技术 章 1. 栅格图像 栅格图像使用像素点来表现图像,每个像素都有特定 的位置、颜色值,像素自左而右、自上而下排列成一 个方阵。 栅格图像会存储整个点阵每个亮点的各种属性,描述 大量细节,因此数据存储量相当庞大,但可以直接显 示输出。 栅格图像的绘制需要从存储数据中读出每位数逐个绘 制到图像中。栅格图像画质细腻、层次感强、细节存 储较多,表现力很强。
第3章 图像处理技术 章 3. 矢量图像 矢量图用一系列计算机指令来表示一幅图,如画点、 画线、画曲线、画圆、画矩形等。这种方法实际上是 以数学方法来描述一幅图,然后变成许许多多的数学 表达式,再经过编程后,用语言来表达。在计算显示 图时,往往能看到画图的过程。
图3-4
第3章 图像处理技术 章 4. 栅格图像和矢量图像的对比 (1) 图像缩放
第3章 图像处理技术 章
第3章 图像处理技术 章
3.1 概述 3.2 图像文件格式 3.3 图像的获取与处理
第3章 图像处理技术 章
3.1 概述
3.1.1 灰度图与彩色图 1. 色彩的三要素 彩色光作用于人眼,使之产生彩色视觉。为了能确切 地表示某一彩色光的度量,可以用亮度、色调和色饱和度 等三个物理量来描述,并称之为色彩三要素。 1) 亮度 亮度是描述光刺激人眼时引起视觉的明暗程度。一般 说来,彩色光辐射的功率越大,亮度越高;反之,亮度越 低。对于不发光的物体,其亮度取决于反射光功率的大小。
第3章 图像处理技术 章 2. 栅格图像的重要参数 (1) 分辨率 屏幕分辨率:指计算机屏幕上最大显示区域水平和垂 直方向上的像素点数。如800×600表示屏幕可以显示 800行,600列,即480000个像素。 图像分辨率:指图像数字化时在水平、垂直方向上的 像素个数,它与屏幕分辨率未必相同。若图像尺寸为 200×100,则它在分辨率为800×600的屏幕上显示只占 屏幕的1/24。 像素分辨率:指一个像素点的长和宽的比例。像素点 尽可能长宽相等,使之成为正方形,否则图像就会变 形。在像素分辨率不同的机器间传输图像时会产生图 像变形。
浅谈计算机图像处理的相关技术
浅谈计算机图像处理的相关技术作者:蔡洋陈昌雄来源:《计算机光盘软件与应用》2012年第21期摘要:计算机对数据信息或者图像信息进行处理的技术称为计算机图像处理技术,在该技术中,能够进行处理的信息图像的方位十分广阔,在工程技术、工业、广告传媒以及农业等方面的数据图像信息的处理过程中都有效的运用计算机图像处理的相关技术,本文对计算机图像处理常见的方法、技术、在不同领域的运用以及该技术的发展前景进行了细致的探讨。
关键词:计算机;图像处理技术;应用;发展前景中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 21-0000-02随着计算机技术的迅猛发展,计算机技术的使用给人类的生活以及工作非常大的便利,并且应用在工作的每个领域中[1]。
计算机技术能够将很多复杂的工作通过简单的操作方式去进行处理,这是信息时代发展的必然趋势。
传统的图像处理技术在对数据图像处理时十分复杂,而计算机图像处理技术的应用能够将这种复杂的工作完全改变,计算机图像处理技术在应用过程中可以将程序处理的过程显示出来,还可以在相同时间内将大量的图像进行处理,做完与处理图像有关的程序,使图像处理工作变得更加简单。
在工作中利用不同的图像处理技术可以加快促进图像处理工作的完成进度。
1 计算机图像处理常见的方法为了能够更全面分析以及研究图像,先对图像的处理步骤进行必要的研究。
在经常使用的计算机图像处理方法中常见的有计算机混合光学以及电学模拟等处理技术[2]。
1.1 计算机混合光学处理技术是通过使用光学的方式对图像进行预处理,接着再通过数字的方式对图像进行精处理。
这种计算机图像处理方法把预处理以及精处理的优势同时兼备,在一些特殊的情况中适合使用。
1.2 电学模拟处理方法可以将光强度的信号变成电强度信号,接着通过电子学对该信号进行光谱对比、反差放大、浓度分割以及彩色合成等。
这种处理方法经常在电影电视的信号处理中应用。
随着电学模拟处理方法的不断进步,可以根据电学模拟方法的基本特点分成几种处理功能:首先是利用构建反变化把信息数据重新进行排列;其次把时钟脉冲的规律改变且将模拟实现;最后将充当不同响应的处理方法当作过滤器处理各种信号。
第3章 图形的基本算法
dy s t 2 ( x i 1 1) 2 y i 1 1 dx
dx(s t ) 2( xi 1 dy y i 1 dx) 2dy dx
因dx>0,所以我们可以以dx(s-t) 的正负作 为选择点的依据。若令其为di,则
d i 2( xi 1 dy y i 1 dx) 2dy dx
若s<t,则Si较靠近理论直线,应选Si,y 不变; 若s>t,则Ti较靠近理论直线,应选Ti,y 增1。 现在需要一个判别式,来判断每一步是选 Ti还是选Si。下面导出Bresenham 算法的 判别式。
判别式的导出
设一直线段由(x1,y1)至(x2,y2),(其中 y2>y1,x2>x1)则直线方程可表示为
怎样选择直线的最佳光栅位置(象素点), 是Bresenham 算法追求的目标。为此,算 法根据直线的斜率在计长方向(x或y)上, 每次都递增一个单位步长即一个象素单位, 另一个方向的增量为0或1。这种算法的巧 妙之处是只需检查判别式的符号即可,而 且计算量很小,只进行整型数计算,不必 做舍入操作。
直线的近似表示
第三章 图形的基本算法
本章内容
3.1 图形的表示 3.2 图形模式与坐标系 3.3 直线的扫描转换 3.4 圆的生成算法 3.5 多边形的填充
3.1 图形的表示
计算机图形学是一门复杂而又多样化的技 术。要想了解这项技术必须把它分成几个 易于操作的部分。图形是计算机图形学的 关键概念,处理图形我们应考虑以下问题: 1. 如何在计算机中表示图形? 2. 如何准备图形的数据? 3. 如何显示准备好的图形? 4. 如何实现人与图形的交互?
这里,图形是一个广义的概念,凡是可 以在图形设备上输出的点、线、文本等 的集合都可以称为是图形。
计算机图形学 第三章 二维图形的裁剪概述
3.2.3 梁友栋-Barsky裁剪算法
式中,Δx=x2-x1,Δy=y2-y1,参数u在0~1 之间取值,P(x,y)代表了该线段上的一个 点,其值由参数u确定,由公式可知,当u=0 时,该点为P1(x1,y1),当u=1时,该点 为P2(x2,y2)。如果点P(x,y)位于由 坐标(xwmin,ywmin)和(xwmax,ywmax)所 确定的窗口内,那么下式成立: xwmin≤x1+ u· Δx≤xwmax ywmin≤y1+ u· Δy≤ywmax(3-10)
3.2.1 Cohen-Sutherland算法
► Code(int ►{
x,int y,int *c)
*c=0; if(y>ymax) /*(xmin,ymin)和(xmax,ymax) 为窗口左下角、右上角坐标。*/ *c=*c|0x08; else if(y<ymin) *c=*c|0x04; if(x>xmax) *c=*c|0x02; else if(x<xmin) *c=*c|0x01; }
► 根据直线两点式方程:
►
2)
(3-
3.2 线段的裁剪
► 整理后得通用交点公式: ►
(3-3)
► ►
1、与上边界的求交公式: (3-4)
3.2 线段的裁剪
► ►
2、与下边界的求交公式:
(3-5)
►
► ►
3、与右边界的求交公式:
(3-6) 4、与左边界的求交公式:
►
(3-7)
3.2.1 Cohen-Sutherla2、判别 根据C1和C2的具体值,可以有三种情况: (1)C1=C2=0,表明两端点全在窗口内,因而 整个线段也在窗内,应予保留。 (2)C1&C2≠0(两端点代码按位作逻辑乘不为 0),即C1和C2至少有某一位同时为1,表明两端点 必定处于某一边界的同一外侧,因而整个线段全在 窗外,应予舍弃。 (3)不属于上面两种情况,均需要求交点。
计算机图形学课后答案第三章
第三章答案3.1 修改Bresenham 算法,使之可绘制具有实线、虚线和点线等各种线型的直线,并且要求从键盘输入两端点坐标,就能在显示器屏幕上画出对应直线。
答案:(略)3.2 圆弧生成算法中,Bresenham 算法比正负法更合理的原因?答案:设圆的半径为R ,圆心在原点,则对于正负法,决定下一点走向的判别式为222(,)F x y x y R =+-,判别准则为:(,)0F x y ≤时,下一步取当前点的正右方的点;(,)0F x y >时,下一步取当前点正下方的点。
即若当前点在圆内,则下一步向圆外走;若当前点在圆外,则下一步向圆内走。
而对于Bresenham 算法,判别式为2222221111()()(1)(1)(1)i i i i i i i d D H D L x y R x y R ----=+=++-+++--判别准则为: 0<i d 时,下一步取当前点的正右方的点;0i d ≥时,下一步取当前点的正下方的点。
这说明Bresenham 算法在候选的两个像素中,总是选定离圆弧最近的像素为圆弧的一个近似点,因此,Bresenham 算法比正负法决定的像素更合理。
3.3 假设圆的中心不在原点,试编写算法对整个圆进行扫描转换。
答案:假设圆的方程为:222()()x a y b R -+-=,先用正负法、Bresenham 算法和圆的多边形迫近法这三种方法中的任一种生成圆心在原点的圆,再分别将x ,y 的坐标值加上a ,b ,得到的平移后的圆即所求的结果。
3.4 多边形的顶点和点阵表示各有什么优缺点?答案:顶点表示是用多边形的顶点序列来描述多边形。
该表示几何意义强、占内存少、几何变换方便;但它不能直观地说明哪些像素在多边形内,故不能直接用于面着色。
点阵表示用位于多边形内的像素的集合来描述多边形。
该方法虽然没有多边形的几何信息,但便于用帧缓存表示图形,可直接用于面着色。
3.5 在多边形的扫描线算法中,是如何处理奇点的?答案:为使每一条扫描线与多边形P 的边界的交点个数始终为偶数,规定当奇点是多边形P 的极值点时,该点按两个交点计算,否则按一个交点计算。
浅谈计算机图形图像处理的关键技术
四、计 算机 图形 处理 与图像处理 的区别和联 系
计算 机图形处 理与图像处理 既有一定 的区别 ,也有一些联系之处 , 不 同之处 主要表现在 四个方 面: 数据的来源 、 处理方法 、 理论基础 以及
浅谈计算机图形图像处理的关键技术
龚 良彩 铜仁职业技术学 院 贵 州 铜仁 【 摘 5 5 4 3 0 0 要 】近些年来,随着计算机技术 的发展 ,计算机处理 图形和 图像的技术也得到 了飞速的发展 ,目前,计算机 图形学和计算机 图像学 已经逐渐 成为现代计算机应用科学 中最为活跃的学科之一 ,广泛的应用在各行各业之 中,计算机 图形与 图像处理技术在很 大程度 上发挥 除了人们 的主动性 , 为生产和生活 带来 了丰富 多样的视 觉景 象和 巨大的便利 ,应用前景较好 ,本文主要探讨计算机 图形 图像处理的关键 技术。
工 业 以及 军 事 中 。
三、计算机图形图像处理的关键技术
( 一 )数 字 化 技 术
图形处理与图像处理时建立在形态数学、立体学等数字化技术中 ,
在对 图形和图像进行处理之前需要将图形和图像 进行 数字化 处理 , 将其
转化 为计算 机可以识别的格式 ,以图像处 理为例 , 需要对其进行采样 , 并将二维空间的图像在垂直和水平方向上进行 网状分割 , 进行采样 , 采 样完成后则对采集的数据点进行 量化 , 待量化完成后进行压缩编码 , 压 缩 编码 也是图像传 输以及储 存的关键所在 , 常见的 图像压缩编码包括变 换编码 、预测编码 、分形编码以及小波变化图像 压缩 编码等等。
中, 图形化的界面已经发展 完善 , 这在一定程 度上增 强了软件 的实用性 , 目 前, 苹果公 司已经推 出了的图形操作软件 , 也得到了广泛的应 用 , 在
计算机图形学-第三章-变换及裁剪
(x,y)点对应的齐次坐标为三维空间的一条 直线
xh hx
yh
hy
zh h
7
齐次坐标的作用
1. 将各种变换用阶数统一的矩阵来表示。提供了用矩阵 运算把二维、三维甚至高维空间上的一个点从一个坐 标系变换到另一坐标系的有效方法。
2. 便于表示无穷远点。
例如:(x h, y h, h),令h等于0
25
3 规格化设备坐标系 用于用户的图形是定义在用户坐标系里,
而图形的输出定义在设备坐标系里,它依赖于 基体的图形设备。由于不同的图形设备有不同 的设备坐标系,且不同设备间坐标范围也不尽 相同, 例如:分辨率为1024*768的显示器其屏幕坐标的 范围:x方向为0~1023,y方向为0~767,分辨 率为640*480的显示器,其屏幕坐标范围为:x 方向0~639,y方向0~479
y 1),则
1 0 0
P'x' y' 1 x y 1 0 1 0 x
Tx1
Ty1
1
y 1Tt1
经第二次平移变换后的坐标为P*(x* y* 1)
P * x *
y * 1 x'
y'
1
1 0
0 0 1 0
Tx
2
Ty 2
1
1 0 0 1 0 0
x y 1 0 1 0 0 1 0 x y 1 Tt1Tt2
44
关于透视投影
一点透视投影
两点透视投影
三点透视投影
45
内容
二维变换 三维变换 裁剪
二维线裁剪 二维多边形裁剪 文本裁剪 三维裁剪 关于三维变换与裁剪
46
三维变换流程图
计算机图形学教程电子版
计算机图形学已成为计算机技术中发展最快的领域,计算机图形软件也相应得到快速发展。
计算机绘图显示有屏幕显示、打印机打印图样和绘图机输出图样等方式,其中用屏幕显示图样是计算机绘图的重要内容。
计算机上常见的显示器为光栅图形显示器,光栅图形显示器可以看作像素的矩阵。
像素是组成图形的基本元素,一般称为“点”。
通过点亮一些像素,灭掉另一些像素,即在屏幕上产生图形。
在光栅显示器上显示任何一种图形必须在显示器的相应像素点上画上所需颜色,即具有一种或多种颜色的像素集合构成图形。
确定最佳接近图形的像素集合,并用指定属性写像素的过程称为图形的扫描转换或光栅化。
对于一维图形,在不考虑线宽时,用一个像素宽的直、曲线来显示图形。
二维图形的光栅化必须确定区域对应的像素集,并用指定的属性或图案进行显示,即区域填充。
复杂的图形系统,都是由一些最基本的图形元素组成的。
利用计算机编制图形软件时,编制基本图形元素是相当重要的,也是必需的。
点是基本图形,本章主要讲述如何在指定的输出设备(如光栅图形显示器)上利用点构造其他基本二维几何图形(如点、直线、圆、椭圆、多边形域及字符串等)的算法与原理,并利用Visual C++编程实现这些算法。
1.1 直线数学上,理想的直线是由无数个点构成的集合,没有宽度。
计算机绘制直线是在显示器所给定的有限个像素组成的矩阵中,确定最佳逼近该直线的一组像素,并且按扫描线顺序,对这些像素进行写操作,实现显示器绘制直线,即通常所说的直线的扫描转换,或称直线光栅化。
由于一图形中可能包含成千上万条直线,所以要求绘制直线的算法应尽可能地快。
本节介绍一个像素宽直线的常用算法:数值微分法(DDA)、中点画线法、Bresenham 算法。
计算机图形学原理及算法教程 (Visual C++版) 21.1.1 DDA (数值微分)算法DDA 算法原理:如图1-1所示,已知过端点000111(, ), (, )p x y p x y 的直线段01p p ;直线斜率为1010y y k x x -=-,从x 的左端点0x 开始,向x 右端点步进画线,步长=1(个像素),计算相应的y 坐标y kx B =+;取像素点 [x , round (y )] 作为当前点的坐标。
多媒体应用-视觉信息处理
第3章视觉信息处理本章重点:颜色空间的表示与转换数字图像处理技术视频处理技术动画技术图象与视频文件的读取与显示第3章视觉信息处理3.1 概述3.2 图形处理技术3.3 图像技术3.4 视频处理3.5 计算机动画技术3.6 图像与视频文件解析3.7 本章小结3.1 概述Ø3.1.1 颜色的基本概念Ø3.1.2 颜色空间表示与转换3.1.1 颜色的基本概念Ø颜色是人的视觉系统对可见光的感知结果。
物体由于构成和内部结构的不同,受光线照射后,一部分光线被吸收,其余的被反射或投射出来。
由于物体的表面具有不同的吸收光线与反射光的能力,反射光不同,眼睛就会看到不同的颜色。
Ø颜色通常使用光的波长来定义,用波长定义的颜色叫做光谱色。
3.1.1 颜色的基本概念国际照明委员会(CIE) 定义了颜色的特性:色调(hue)、饱和度(saturation)和明度(brightness)。
Ø色调用于区别颜色的种类。
色调是视觉系统对一个区域所呈现颜色的感觉。
如红、橙、黄、绿、青、蓝、靛、紫等。
Ø饱和度是颜色的纯洁性,用来区别颜色的程度。
当一种颜色渗入其他光成分愈多时,颜色愈不饱和。
Ø明度是视觉系统对可见物体辐射或者发光多少的感知属性。
3.1.1 颜色的基本概念Ø亮度是用反映视觉特性的光谱敏感函数加权之后得到的辐射功率,用单位面积上反射或者发射的光的强度表示。
由于明度很难度量,通常可以用亮度来度量。
3.1.2 颜色空间表示与转换Ø颜色常用颜色空间来表示。
颜色空间是用一种数学方法形象化表示颜色,人们用它来指定和产生颜色。
Ø颜色空间中的颜色通常用代表3个参数的3维坐标来描述,其颜色要取决于所使用的坐标。
在显示技术和印刷技术中,颜色空间经常被称为颜色模型。
颜色空间侧重于颜色的表示,而颜色模型侧重于颜色的生成。
Ø在一个典型的多媒体计算机系统中,常常涉及到用几种不同的颜色空间表示图形和图像的颜色,以对应于不同的场合和应用,各种颜色空间可以方便地进行转换。
图形图像处理 概述
CAD另一个非常重要的研究领域,是基于工 程图纸的三维形体重建。 三维形体重建就是从二维信息中提取三维信 息,通过对这些信息进行分类、综合等一系列处 理,在三维空间中重新构造出二维信息所对应的 三维形体,恢复形体的点、线、面及其拓扑关系, 从而实现形体的重建。
47
图形化的用户接口 一个友好的图形化用户界面能大大提高软件的 易用性,随着Apple公司图形化操作系统的推出,特 别是微软windows操作系统的普及,标志着图形学已 经融入计算机的方方面面。 如今,在任何一台普通计算机上都可看到图形学 在用户接口方面的应用,操作系统和应用软件中图 形、图标和动画的广泛使用,使程序直观易用。很 多软件,不用看说明书,根据它的图形界面指示就 可进行操作。 目前正在研究下一代用户界面,开发面向主流 应用的自然、高效多通道的用户界面。研究多通道 语义模型、多通道整合算法及其软件结构和界面范 式是当前用户界面和接口方面研究的主流方向,而 图形学在其中起主导作用。
12
1.2
计算机图形学的发展与应用
计算机图形学的发展
1.2.1
计算机图形学的研究起源于美国麻省理工学院 (MIT,Massachusettes Institute of Technology),20 世纪50年代初到60年代中期,麻省理工学院积极从 事计算机辅助设计/制造技术研究。计算机图形 (Computer Graphics)一词在1962年美国麻省理工学 院林肯实验室的Ivan E.sutherland发表的一篇题为 “Sketchpad:一个人—机通信的图形系统”的博士 论文中首次使用。它证明了交互式计算机图形学是 一个可行的、有用的研究领域,从而确立了计算机 图形学作为一个崭新的学科分支的独立地位。
CADCAM考试重点
13.广义 CAM 一般是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程
中 直接 和 间接 的各种活动
14. CAD/CAM 软件系统分为三个层次: 系统软件 、 支撑软件 和 应用软件 。
C. 后进后出 D. 不分顺序
11. 栈和队列的共同点是( )。
A. 都是先进先出 B. 都是先进后出
C . 只允许在端点处插入和删除元素 D. 没有共同点
12 . 栈和队列都是( )
A .顺序存储的线性结构 B. 链式存储的非线性结构
17.CAD/CAM系统的运行环境由 硬件 、 软件 和人三大部分所构成。
18. CAD/CAM的集成问题主要就是的 信息 集成问题,最终反映出、表现出的是数据的 自动传递与转换 。
简答题:
1. CAD / CAM 系统的配置应考虑哪些问题 ?
答:工作能力,经济性,使用方便性,工作可靠性,维修方便性,标准化程度及可扩充性,工作环境要求,响应时间及处理速度,采用的语言,磁盘容量。
10. CAD/CAM 是 计算机辅助设计 和 计算机辅助制造 的简称。
11.计算机辅助设计( CAD )是指技术人员以计算机为工具,对产品进行 设计 、 绘图 、 工程分析 、和 编纂技术文档 等活动。
4. 中央处理器主要包括 控制器 、 运算器 和各种寄存器。
5. 根据CAD/CAM系统中执行的任务及服务对象的不同,可将软件系统分为 系统软件 、 支撑软件 和 应用软件 三个层次。
6.计算机辅助设计与计算机辅助制造简称_CAD/CAM_________.
多媒体技术课后答案
多媒体技术课后答案《多媒体技术及应⽤》习题参考答案第1章多媒体技术概论1.什么是多媒体?答:使⽤计算机交互式综合技术和数字通信⽹络技术处理多种表⽰媒体——⽂本、图形、图像和声⾳,使多种信息建⽴逻辑连接,集成为⼀个交互式系统。
2.多媒体技术中的主要多媒体元素有哪些?答:图形、图像、⽂本、动画、⾳频、视频等。
3.什么是多媒体技术?什么是多媒体计算机?简述多媒体技术的主要特点。
答:多媒体技术可以定义为:计算机综合处理⽂本、图形、图像、⾳频与视频等多种媒体信息,使多种信息建⽴逻辑连接,集成为⼀个系统并且具有交互性。
多媒体计算机是指具有多媒体处理功能的计算机。
多媒体技术的主要特点有:集成性、实时性、交互性、媒体的多样性等。
4.多媒体计算机标准的意义是什么?答:对于技术开发⼈员⽽⾔是⽤来指导多媒体个⼈计算机及其软件的设计规范;对于⽤户⽽⾔,是把现有PC机升为MPC的指导原则;对于经销商⽽⾔,可作为多媒体的性能及兼容性的尺度。
5.简述多媒体系统的组成。
答:⼀般多媒体系统由多媒体硬件系统、多媒体软件系统两个部分组成。
硬件是多媒体系统的物质基础,是软件的载体,软件是多媒体系统的核⼼,两者相辅相成,缺⼀不可。
6.试从实例出发,谈谈多媒体技术的应⽤对⼈类社会的影响。
略7.谈谈你如何看待多媒体技术的发展前景。
略8.选择题。
(1)⾳频卡是按()分类的。
(A)采样频率(B)声道数(C)采样量化位数(D)压缩⽅式(2)⼀个⽤途⼴泛的⾳频卡应能够⽀持多种声源输⼊,下列()是⾳频卡⽀持的声源。
①话筒②线输⼊③CD Audio ④MIDI(A)仅①(B)①②(C)①②③(D)全部(3)()是MPC 对视频处理能⼒的基本要求。
①播放已压缩好的较低质量的视频图象②实时采集视频图象③实时压缩视频图象④播放已压缩好的⾼质量分辨率的视频图象(A)仅①(B)①②(C)①②③(D)全部(4)()是MMX 技术的特点。
①打包的数据类型②与IA 结构安全兼容③64 位的MMX 寄存储器组④增强的指令系统(A)①③④(B)②③④(C)①②③(D)全部(5)下列关于触摸屏的叙述()是正确的。
第3章 图形图像输入输出设备
3.3.1 扫描仪的分类 按其所支持的颜色分类,可以为单色扫描仪和彩色扫描仪;按所采用的固 态器件又分为电荷耦合器件(CCD)扫描仪、MOS电路扫描仪、紧贴型扫描 仪等;按扫描宽度和操作方式可分为大型扫描仪、台式扫描仪和手动式扫 描仪。
5
10
结束
图形图像处理技术
通常的分类为手持式、平板式和滚筒式三类。
结束
6
10
图形图像处理技术
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第 10 章 第 11 章 第 12 章 第 13 章
第3章 图形图像输入输出设备
3.3.2 扫描仪的解析度 扫描仪的解析度是指在原稿的单位长度(英寸)上取样的点数,单位是dpi, 常用的分辨率为3000~1000dpi之间。扫描图像的分辨率越高,所需的存储 空间就越大。现大多数扫描仪都提供了可选择分辨率的功能。对于复杂图 像,可选用较高的分辨率;对于较简单的图像,就选用较低的分辨率。 3.4打印机 . 打印机 打印机是计算机系统使用最广泛的输出设备,是把字符的编码转换成字符 的形状并印刷在纸介质上的设备。打印机的品种很多,基本上可分为击打 式和非击打式两大类。目前击打工打印机最常用是点阵针式打印机,非击 打工打印机有激光打印机。
7
10
结束
图形图像处理技术
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第 10 章 第 11 章 第 12 章 第 13 章
第3章 图形图像输入输出设备
1.点阵针式打印机 点阵针式打印机是应用最广泛一种打印机设备,它的特点是结构简单、体 积小、重量轻、价格低,字符种类不受限制,较易实现汉字打印,还可以 打印图形和图像。所以微、小型计算机几乎都配置这种打印机。这种打印 机主要由走纸机构、打印头和色带组成。打印头上的针数多少将会影响打 印质量和速度,一般有9针、24针和48针等,我国常用的为24针。这些针组 成了点阵形式,根据主机送出的打印信号,使点阵中的一部分针击打色带, 于是在打印纸上产生一个字符或一个图形。点阵打印机的行宽一般为80列 和132列,80列常用于打印文本,而132列可用于打印表格。点阵式打印机 有单向打印和双向打印之分,单向打印时打印头单方向打印(返回时不打 印),而双向打印时打印头在返回时亦打印,因此双向打印速度快。打印 速度以每秒打印多少字符来计算,目前点阵打印机的打印速度一船为几百 个字符/秒至几千个字符/秒,另外打印速度与打印质量有关,一般来说, 打印质量高,则其打印速度慢。
2021年计算机第三章重点讲义
第三讲计算机软件一、关于软件1、计算机系统:由硬件与软件两部分构成。
2、软件的地位:是人与硬件之间的接口。
软件指挥与控制硬件的工作过程。
没有软件,计算机系统没有用途。
3、程序与数据的关系程序:指令的序列。
完成对某一类问题的解决,而不是一个特定问题的解决。
与数据的关系:对输入的不同数据,可以产生不同的结果数据。
输入的是垃圾数据,输出的必然是垃圾数据。
4、软件:程序、数据、文档资料(即一切与程序相关的资料均是)。
记住:文档资料是属于软件的组成部分。
5、软件与程序的关系:程序是软件的主体。
理解:没有程序,只有数据或文档,不是软件。
6、软件有哪些特性?①不可见性:看不见、摸不着。
②适用性:具有功能,能解决用户的问题。
③依附性:在特定的硬件或软件平台上运行。
如:WORD软件在WINDOWS操作系统下运行。
④复杂性:不可见性及规模大(代码行数很多)、功能复杂。
⑤无磨损性:软件是二进制,可复制任意多次而没有损耗。
⑥易复制性:是二进制代码。
容易复制。
⑦不断演变性:如WINDOWS从3.1版本不断演变到WINDOWS 7⑧有限责任:软件不做任何保证。
后果自负。
⑨脆弱性:由于是二进制代码,很容易修改二进制代码。
7、分类①按软件权益的处置分:1)商品软件:需要付费,是到软件的使用权。
违犯版权使用软件是盗版。
将一个软件复制到多台机器上使用是非法的。
除非另外购买了软件的软件许可证(如:购买了100个用户的许可证,就可以复制到100台机器上或者在网络上,安装的一份软件,同时允许100个用户使用软件)。
2)共享软件:具有版权。
试用期间,可任意使用、拷贝、分发(不可署名、不可修改后分发)。
交了注册费,成为注册用户后,就只有使用权了。
3)自由软件:任意使用、任意拷贝、任意修改、免费、任意分发、允许销售。
限制是:对软件源代码的任何修改,都必须向所有的用户公开,而且必须允许此后的用户进一步修改和拷贝的权利。
因此,自由软件不是绝对自由。
计算机图形学习题
第一章绪论1、计算机图形学、图形处理与模式识别本质区别是什么?请各举一例说明。
解:计算机图形学是研究根据给定的描述,用计算机生成相应的图形、图像所生成的图形、图像可以显示屏幕上、硬拷贝输出或作为数据集存在计算机中的学科。
计算机图形学研究的是从数据描述到图形生成的过程。
例如计算机动画。
图形处理是利用计算机对原来存在物体的映像进行分析处理,然后再现图像。
例如工业中射线探伤。
模式识别是指计算机对图形信息进行识别和分析描述,是从图形(图像)到描述的表达过程。
例如邮件分捡设备扫描信件上手写的邮政编码,并将编码用图像复原成数字。
2、举3个例子说明计算机图形学的应用。
解:①事务管理中的交互绘图应用图形学最多的领域之一是绘制事务管理中的各种图形。
通过从简明的形式呈现出数据的模型和趋势以增加对复杂现象的理解,并促使决策的制定。
②地理信息系统地理信息系统是建立在地理图形基础上的信息管理系统。
利用计算机图形生成技术可以绘制地理的、地质的以及其他自然现象的高精度勘探、测量图形。
③计算机动画用图形学的方法产生动画片,其形象逼真、生动,轻而易举地解决了人工绘图时难以解决的问题,大大提高了工作效率。
3、计算机生成图形的方法有哪些?解:计算机生成图形的方法有两种:矢量法和描点法。
①矢量法:在显示屏上先给定一系列坐标点,然后控制电子束在屏幕上按一定的顺序扫描,逐个“点亮”临近两点间的短失线,从而得到一条近似的曲线。
尽管显示器产生的只是一些短直线的线段,但当直线段很短时,连成的曲线看起来还是光滑的。
(2)描点法4.什么叫虚拟现实技术和可视化?解:虚拟现实技术:利用计算机生成一种模拟环境,通过多种传感器和设备使用户“投入”到该环境中,实现用户和该环境直接进行交互的技术。
例如模拟飞机驾驶舱。
可视化技术:通过对空间数据场构造中间几何因素,或用图形绘制技术在屏幕上产生二维图象。
例如分子模型构造。
5.对于分辨绿为1024*1024的光栅系统,若每一像素咏8位和12位二进制来表示存储信息,各需多大光栅存储容量?每一屏幕最多能显示多少颜色?若R,G,B灰度都占8位,其显示颜色的总数是多少?解:1)每一像素用8位二进制来表示存储信息,所需容量为1024*1024*1=220(byte)=1MB彩色素:28=256( 项)2)若每一像素用12位二进制表示存储信息,所需容量为:1024*1024*1.5=1.5*220(byte)=1.5MB 彩色素:212=4096( 项)3)颜色总数:28*28*28=224(种)6.对于19英寸显示器,若X 和Y 两方向的分辨率相等,即-1024*1024,那么每个像素点的直径是多少?解: 210244.25*19=0.33(mm )或2102419=0.013(英寸)第二章 光栅图形学1. 在图形设备上如何输出一个点?为输出一条任意斜率的直线,一般受到哪些因素影响?若图形设备是光栅图形显示器,光栅图形显示器可以看作是一个像素的矩阵,光栅图形显示器上的点是像素点的集合。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
7
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换
n 根据需要将已定义的图形从屏幕的某一位置
移动到另一位置,或改变图形的大小和形状 或利用已有的图形生成复杂的图形,这种图 形处理的方法称为图形的几何变换,简称图 形变换。 n 图形变换是计算机图形学的核心基础,通过 图形变换,能够很方便地由简单图形派生出 所需要的图形。
n 对称变换
Ø 关于Y=-X对称有 ,即
总结:x’=ax+cy y’=bx+dy
a b 0 T = c d 0 0 0 1
18
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之二维图形变换
n 旋转变换:若使图形绕坐标原点旋转θ角,逆时 针为正,顺时针为负,则对坐标点的旋转变换为 x’=xcosθ-ysinθ y’=xsinθ+ycosθ
5
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
计算机图形学的主要内容
n 唐泽圣学基础》
n /lqland/100/conte
nts/chapter1/les111.htm
n /xdjyjx/tuxing/
Chapter3/CG_Txt_3_001.htm (计算机图形 学网络课程)
6
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
主要内容
§3.1 图形变换 §3.2 计算机辅助绘图 §3.3 曲线和曲面
3
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
计算机图形学的主要内容
1. 几何 模 型构造 技术 (Geometric Modeling)。如 二维、 三维模型的构造方法及性能分析, 曲线与曲面的表示 与处理等等。 2. 图形生成技术 (Image Synthesis) 。如 线段 、 圆弧 、 区域填充 的生成算法, 以及 隐线/隐藏 面 消除 、 光 照模型、纹理、阴影、灰度与色彩等各种逼真感图形 来表示技术。 3. 图形 操作与处理 方法 (Picture manipulation)。如图 形的错切、裁剪、平移、旋转、放大、缩小、投影等 各种几何变换操作方法及其软件或硬件实现技术。 4.图形 信息的 存贮、检索 与交 换技术。如图形信息 的存 取技术、图形数据库的管理、图形信息的通信等等。
8
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换
n 图形变换主要包括二维图形和三维图形的几
何变换,投影变换等。 n 图形变换通常采用矩阵变换的方法,图形变 换不同,其变换矩阵也不同。
9
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
22
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之二维图形变换
23
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之二维图形变换
n 工程图形的齐次坐标矩阵表示
31
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之三维图形变换
n 例题:绕通过坐标原点的任意轴的旋转变换
4
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
计算机图形学的主要内容
5. 人机交互及用户的接口技术。如构造技术、命令技术、 选择技术、响应技术等的研究,以及用户模型、命令语 言、反馈方法、窗口系统等用户接口技术的研究。 6. 动画技术。研究实现高速动画的各种软、硬件方法,开 发工具,动画语言等。 7. 图形输出设备与输出技术。如各种图形显示器研究等。 8. 图形标准与图形软件包的研究开发。如制订一系列国际 图形标准 , 并 使图形应用软件摆脱对硬设备 的 依赖 性 , 允许在不同系统之间方便地进行移植。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
Yv1 − Yv 2 (Yw − Yw1 ) Yw1 − Yw 2
11
§3.1 图形变换之窗口—视区
n 窗口—视区变换规则: v 当视区大小不变时,窗口缩小或放大时,则显示的 图形会相反地放大或缩小。
25
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之三维图形变换
n 三维比例变换:有沿各坐标轴分别调节每个坐标 方向上的大小与对于整体图形进行缩放的两种变换 形式。沿每个坐标轴方向分别调节各坐标大小的比 例变换齐次矩阵为
其中,
分别为沿x,y,z坐标轴方向的变化系
12
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之窗口—视区
n 窗口—视区变换规则:
v 当窗口大小不变时,视区缩小或放大时,则显 示的图形会跟随缩小或放大。 v 当窗口与视区大小相同时,则显示的图形大小 比例不变 v 若视区纵横比不等于窗口的纵横比时,则图形 会有伸缩变化。
v
变换矩阵T
B = AT
在二维图形的几何变换中的二维图形几何变换矩阵可以表 示为: 比例、旋转 错切及对称 透视
平移
整体变换因子
24
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之三维图形变换
n
与二维一样,用适当的变换矩阵也可对三维图形进 行各种几何变换。对三维空间点(x,y,z),齐 次坐标为(x,y,z,1),三维空间点的变换 其中[M]是4X4阶变换矩阵,即:
13
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之齐次坐标
n 工程图形的齐次坐标矩阵表示
v
齐次坐标:即将一个n维矢量用n+1维表 示,如二维的点坐标(x,y)可表示为 (x,y,1) x1 y1 1
x2 x3
x1
A 二维平面内的齐次坐标矩阵:
§3.1 图形变换之三维图形变换
n 三维平移变换
与二维平移变换类似,三维平移变换矩阵为:
其中L、M、N分别为X、Y、Z方向的平移量。
30
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之三维图形变换
n 三维旋转变换
二维变换中绕原点旋转实际上是X0Y平面 图形绕Z轴旋转的变换。三维旋转变换应按绕 不同轴线旋转分别处理。同样的,θ旋转角 逆时针转动为正,顺时针转动为负。 绕Z轴旋转 绕X轴旋转 绕Y轴旋转
数,可取任意值。
26
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之三维图形变换
n 对称变换 v X0Y平面对称
v
Y0Z平面对称
v
X0Z平面对称
27
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之二维图形变换
n 对称变换
Ø 关于原点对称有 ,即
Ø 关于Y=X对称有
,即
17
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之二维图形变换
2
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
前言
n 计算机图形学( Computer Graphics )是近
30年来发展迅速、应用广泛的新兴学科,是 计算机科学最活跃的分支之一。
n 计算机图形学是研究在计算机中如何表示图
形,以及利用计算机进行图形的计算、处理 和显示的相关原理与算法的一门学科。
21
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之二维图形变换
n 复合变换
CAD/CAM作业中的图形变换是复杂的, 往往需要两种或多种基本变换的组合才能 得到所需要的最终图形,如果图形要做一 次以上的几何变换,那么可以将各个变换 矩阵综合起来进行一步到位的变换。 例复合变换1 例复合变换2
x' y’ 1 x y 1 1 c 0 b 1 0 0 0 1 x+cy bx+y 1
v
20
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之二维图形变换
n 平移变换: 对于一个点(X,Y)其齐次坐标为 [X,Y,1],它进行平移即是指它处在坐标系中的位置 发生变化,而大小和形状不变。
§3.1 图形变换之三维图形变换
n 三维对称变换
28
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
§3.1 图形变换之三维图形变换
n 三维错切变换
pD,H为沿x方向的错切系数 pB,I为沿y方向的错切系数 pC,F为沿z方向的错切系数
29
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
1)当Sx=Sy>1时为放大变换; 2)当Sx=Sy<1时为缩小变换; 3)当Sx不等于Sy时为非均匀 变化
15
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建