第二章计算机图形学交互技术

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计算机图形学02：交互式图形

第五阶段：用户的思维
视频控制器（显示控制器）
作用：
制图形的显示，建立帧缓存与屏幕像素之间的一一对应关系，负责按固定刷新频率和扫描顺序刷新屏幕图形
显示处理器
显示处理器 Display Processing Unit，简称DPU 作用：代替CPU完成部分图形处理功能，扫描转换、几何变换、裁剪、光栅操作、纹理映射等等
色平面越多，可表达的色彩越丰富。增加一个位面，色彩就增加一倍，而存储器写操作程序无需重新计算新地址，程序兼容性好。
0
N位寄存器
0 1 0 2NDAC 电子枪 CRT光栅
红色枪绿色枪蓝色枪
1
0
有N个位面的帧缓存
0~2N-1灰度等级
寄存器
0 1 0
0 1 0
DAC DAC DAC
CRT光栅
显存容量问题
分辨率M*N、颜色个数K与显存容量V的关系
V M N log 2 K
显存容量问题
若存储器位长固定，则屏幕分辩率与同时可用的颜色种数成反比关系。
高分辨率和真彩要求有大的显存；
1024*768真彩模式需要3M字节显存
解决方法：采用查色表(Look-up Table）
查色表（LUT）
是一维线性表，其每一项的内容对应一种颜色，它的长度由帧缓存单元的位数决定
目的：在帧缓存单元的位数不增加的情况下，具有大范围内挑选颜色的能力。
颜色信息在帧缓存中的两种存放方式：颜色值直接存储在帧缓存中。把颜色码放在一个独立的表中，帧缓存存放的是颜色表中各项的索引值，索引色。单色系统：查色表固化彩显：可修改、创建查色表。
• 红、绿、兰三基色 • 三色荧光点（很小并充分靠近--〉像素） • 三支电子枪

计算机图形学——人机交互绘图技术

计算机图形学——⼈机交互绘图技术⼈机交互（Human-Computer Interaction）是指⽤户与计算机系统之间的通信，它是⼈与计算机之间各种符号和动作的双向信息交换。

这⾥“交互”定义为⼀种通信，即信息交换，并且是⼀种双向信息交换，可由⼈向计算机输⼊信息，也可由计算机向⽤户反馈信息。

HCI⼈机交互技术的来源：⼀、基本的图形输⼊设备为了使图形软件包具有通⽤性，图形输⼊命令不涉及具体的输⼊设备，只涉及该命令所需要的数据。

根据输⼊信息的不同性质，图形核⼼系统GKS和三维图形系统PHIGS把输⼊设备在逻辑上分成以下⼏类：1、定位设备定位设备(Locator)⽤于指定⽤户空间的⼀个位置，如指定⼀个圆的圆⼼,或确定⼀条直线的两个端点。

其输⼊⽅式包括直接或间接在屏幕上输⼊、设置数值坐标等。

直接输⼊设备：光笔、触摸屏直接输⼊设备可以直接在屏幕上定位纯机械⿏标⼯作的原理很简单，它采⽤⼀个⼩滚球和桌⾯接触，当滚球移动的时候，滚球推动压⼒滚轴滚动，滚轴的另⼀边连着编码器，在每个编码器上呈圆形排列的触点。

当滚球滚动时，经过传导，使触点会依次碰到接触条，从⽽产⽣计算机容易辨认的 “接通”和“断开”，即“0”和“1”信号。

通常⿏标内部有⼀个芯⽚会根据这些数据转换成“X”和“Y”轴的位移，从⽽使光标移动。

机械光电⿏标：1.接触桌⾯的⼀个内置的球，当⿏标移动时跟着⼀块滚动。

2．接触球的两个滑轮。

⼀个⽤来探测X⽅向的运动，另⼀个与之成90度⾓，⽤来探测Y⽅向的运动。

当球滚动时，这两个滑轮的⼀个或者两个跟着旋转。

3. 每个滑轮连着⼀根轴,这个轴⼜带着⼀个有孔的圆盘。

当滑轮滚动时，轴和圆盘⼀起旋转。

4．在圆盘的两侧有⼀个红外发光⼆级管和⼀个红外传感器。

圆盘转时外围的间隔孔阻隔了发光⼆级管发出的光线，因此另⼀边的传感器就接受到了光脉冲。

5．处理芯⽚读取红外传感器的脉冲并且把它转换成⼆进制，然后通过⿏标电缆将此⼆进制数据送给电脑，被CPU接收，信号的数量和频率对应着屏幕上的距离和速度。

计算机图形学第2章图形系统

2、荫罩式
根据屏幕上荧光点的排列不同，控制栅也就不一样。普通的显示器一般用三角的排列方式，这种显像管被称为荫罩式显像管。荫罩法常用于光栅扫描系统，因为它能产生的彩色范围比电子束穿透法宽广得多。
三色荧光屏
荫罩
三个电子枪
能显示16兆种颜色的显示系统叫做真彩色显示系统
3、荫栅式
普通的显象管采用的都是荫罩式显象管，显象管的表面呈略微凸起的球面状，故称之为“球面管”。荫罩式球面显示器几何失真大，而且三角形的荧光点排列造成即使点很密很细也不会特别清晰，所以近几年荫栅式显示器逐渐流行起来。
喷绘仪实物图
四、静电设备
静电设备沿纸的宽度方向一次一整行地置负电荷于纸上，尔后，面对调色剂曝光。调色剂充以正电，被吸引到充以负电的区域，从而产生指定的输出。静电绘图仪分辨率可达200dpi，其速度比笔绘仪高，运行可靠，噪声小，但用纸特殊而价格昂贵。
静电绘图仪结构图
五、电热式设备
电热式利用点阵打印头的热度，在热感应纸上输出图案。
二、激光设备
在激光设备里，激光束把要打印的图形写在感光鼓上，鼓再把这一图形转移到纸上。激光打印机的主要构成部分有感光鼓、炭粉、打底电晕丝和转移电晕丝。
激光打印机结构图
三、喷墨设备
喷墨法产生的输出，是沿包裹在鼓上的纸卷逐行喷墨水来实现的。在高压下墨水形成墨雾，充电荷的墨雾在电场控制下发生偏转，将墨雾喷印到纸上。
热升华打印机
六、笔绘仪
笔绘仪有一支或多支笔安装在横跨纸的笔架或滑杆上，各种彩色和不同粗细的笔用来绘制各种阴影和线型。与前面几种点阵硬拷贝设备不同，笔绘仪属于随机画线硬拷贝设备。笔绘仪的绘图速度取决于绘图笔移动的速度和加速度。这里，加速度和笔绘仪笔头的质量有关。

计算机图形学教案

计算机图形学教案第一章：计算机图形学概述1.1 课程介绍计算机图形学的定义计算机图形学的发展历程计算机图形学的应用领域1.2 图形与图像的区别图像的定义图形的定义图形与图像的联系与区别1.3 计算机图形学的基本概念像素与分辨率矢量与栅格颜色模型图像文件格式第二章：二维图形基础2.1 基本绘图函数画点函数画线函数填充函数2.2 图形变换平移变换旋转变换缩放变换2.3 图形裁剪矩形裁剪贝塞尔曲线裁剪多边形裁剪第三章：三维图形基础3.1 基本三维绘图函数画点函数画线函数填充函数3.2 三维变换平移变换旋转变换缩放变换3.3 光照与材质基本光照模型材质的定义与属性光照与材质的实现第四章：图像处理基础4.1 图像处理基本概念像素的定义与操作图像的表示与存储图像的数字化4.2 图像增强对比度增强锐化滤波4.3 图像分割阈值分割区域生长边缘检测第五章：计算机动画基础5.1 动画基本概念动画的定义与分类动画的基本原理动画的制作流程5.2 关键帧动画关键帧的定义与作用关键帧动画的制作方法关键帧动画的插值算法5.3 骨骼动画骨骼的定义与作用骨骼动画的制作方法骨骼动画的插值算法第六章：虚拟现实与增强现实6.1 虚拟现实基本概念虚拟现实的定义与分类虚拟现实技术的关键组件虚拟现实技术的应用领域6.2 虚拟现实实现技术头戴式显示器（HMD）位置追踪与运动捕捉交互设备与手势识别6.3 增强现实基本概念与实现增强现实的定义与原理增强现实技术的应用领域增强现实设备的介绍第七章：计算机图形学与人类视觉7.1 人类视觉系统基本原理视觉感知的基本过程人类视觉的特性和局限性视觉注意和视觉习惯7.2 计算机图形学中的视觉感知视觉感知在计算机图形学中的应用视觉线索和视觉引导视觉感知与图形界面设计7.3 图形学中的视觉错误与解决方案常见视觉错误分析避免视觉错误的方法提高图形可读性与美观性第八章：计算机图形学与艺术8.1 计算机图形学在艺术创作中的应用数字艺术与计算机图形学的交融计算机图形学工具在艺术创作中的使用计算机图形学与艺术的创新实践8.2 计算机图形学与数字绘画数字绘画的基本概念与工具数字绘画技巧与风格数字绘画作品的创作与展示8.3 计算机图形学与动画电影动画电影制作中的计算机图形学技术3D动画技术与特效制作动画电影的视觉艺术表现第九章：计算机图形学的未来发展9.1 新兴图形学技术的发展趋势实时图形渲染技术基于物理的渲染动态图形设计9.2 计算机图形学与其他领域的融合计算机图形学与的结合计算机图形学与物联网的结合计算机图形学与生物医学的结合9.3 计算机图形学教育的未来发展图形学教育的重要性图形学教育的发展方向图形学教育资源的整合与创新第十章：综合项目实践10.1 项目设计概述项目目标与需求分析项目实施流程与时间规划项目团队组织与管理10.2 项目实施与技术细节项目技术选型与工具使用项目开发过程中的关键技术项目测试与优化10.3 项目成果展示与评价项目成果的展示与推广项目成果的评价与反馈重点和难点解析一、图像的定义与图像的定义，图形与图像的联系与区别1. 学生是否能够理解并区分图像和图形的概念。

计算机图形学期末复习[1]

计算机图形学期末复习第一章绪论●名词解释：图形、图像、点阵法、参数法。

图形：是指能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象。

点阵法：是具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调图形有哪些点组成，这些点具有什么灰度或色彩。

图形包括哪方面的要素参数法：是以计算机所记录的图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。

把参数法描述的图形叫做图形；把点阵法描述的图形叫做图像。

●图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？图形的要素可以分为两类，一类是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反应物体本身固有属性，如表面属性或材质的明暗、灰度、色彩（颜色信息）等非几何要素。

在计算机中表示带有颜色及形状的图和形常用两种方法：点阵法和参数法。

●什么叫计算机图形学？分析计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。

计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法、和技术的一门学科。

计算机图形学试图将参数形式的数据描述转换生成（逼真的）图像。

数据图像处理则着重强调图像之间进行变换，它旨在对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果，计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术，它模拟对客观事物模式的识别过程，是从图像到特征数据对象的描述表达处理过程。

●有关计算机图形学的软件标准有哪些？标准有：计算机图形核心系统（GKS）及其语言联编、三维图形核心系统（GKS-3D）及其语言联编、程序员层次交互式图形系统（PHIGS）及其语言联编、计算机图形元文件(CGM)、计算机图形接口（CGI）、基本图形转换规范（IGES）、产品数据转换规范（STEP）等。

●试发挥你的想象力，举例说明计算机图形学有哪些应用范围，解决的问题是什么？近年来计算机图形学已经广泛地用于多种领域，如科学、医药、商业、工业、政府部门、艺术、娱乐业、广告业、教育和培训等。

第二章计算机图形系统及图形硬件●名词解释：刷新、刷新频率、像素点、屏幕分辨率、位平面、屏幕坐标系。

交互式图形系统的设计与实现

交互式图形系统的设计与实现Interact Design and Implementation of Graphic Systems引言随着计算机科学技术的发展，交互式图形系统的设计与实现逐渐成为了计算机科学领域中不可或缺的一部分。

交互式图形系统的设计与实现涉及到了图形学、计算机视觉、计算机图形学、图像处理等多个方面的知识，而如何将这些知识融合在一起，设计并实现交互式图形系统，是一个值得深入探讨的问题。

交互式图形系统的基本原理交互式图形系统的基本原理是通过计算机的硬件和软件技术，将人类的视觉感知和计算机的图形处理能力结合在一起。

具体而言，它包括以下几个方面：一、图形显示原理：交互式图形系统的设计与实现是建立在图形学的基础之上的。

图形学是研究如何将二维或三维物体的模型表示在计算机上的技术，包括点、线、面等基本元素的表示方法、坐标系的构建、变换等内容。

而图形显示原理是图形学的一项关键技术，其主要目的是将三维模型转化为二维平面上的图形进行显示。

二、图形处理算法：图形处理算法是实现交互式图形系统的另外一个重要组成部分。

它主要涉及到数学、物理及计算方法等多个领域的知识，如多项式曲线、Bezier曲线、深度缓存技术等等。

这些算法主要用于模拟物理世界中的光照、阴影、反射等等现象。

三、用户界面设计：交互式图形系统的设计与实现中，用户界面设计也是至关重要的一步。

用户界面设计需要遵循用户习惯，简单易用。

它还需要考虑用户的不同需求和背景，设计出适合不同用户的图形界面。

交互式图形系统的设计与实现设计和实现交互式图形系统是需要一定的技术和方法。

以下是实现交互式图形系统的主要步骤：一、选择合适的图形库：选择合适的图形库对于设计和实现交互式图形系统十分重要。

常用的图形库有OpenGL、DirectX等，我们可以根据实际需求选择合适的图形库。

二、数据结构设计：在设计交互式图形系统时，需要合适的数据结构对图形进行存储和处理。

常用的数据结构有线性表、树、图、堆栈等等。

【中南大学】计算机图形学习题及答案

计算机图形学作业答案第一章序论第二章图形系统1．什么是图像的分辨率？解答：在水平和垂直方向上每单位长度（如英寸）所包含的像素点的数目。

2．计算在240像素/英寸下640×480图像的大小。

解答：（640/240）×(480/240)或者（8/3）×2英寸。

3．计算有512×512像素的2×2英寸图像的分辨率。

解答：512/2或256像素/英寸。

第三章二维图形生成技术1．一条直线的两个端点是（0，0）和（6，18），计算x从0变到6时y所对应的值，并画出结果。

解答：由于直线的方程没有给出，所以必须找到直线的方程。

下面是寻找直线方程（y ＝mx＋b）的过程。

首先寻找斜率：m ＝⊿y/⊿x ＝（y2－y1）/（x2－x1）＝（18－0）/(6－0) ＝ 3 接着b在y轴的截距可以代入方程y＝3x＋b求出 0＝3（0）＋b。

因此b＝0，所以直线方程为y＝3x。

2．使用斜截式方程画斜率介于0°和45°之间的直线的步骤是什么？解答：（1）计算dx：dx＝x2－x1。

（2）计算dy：dy＝y2－y1。

（3）计算m：m＝dy/dx。

（4）计算b: b＝y1－m×x1（5）设置左下方的端点坐标为（x，y），同时将x end设为x的最大值。

如果dx < 0，则x＝x2、y＝y2和x end＝x1。

如果dx > 0,那么x＝x1、y＝y1和x end＝x2。

（6）测试整条线是否已经画完，如果x > x end就停止。

（7）在当前的（x，y）坐标画一个点。

（8）增加x：x＝x＋1。

（9）根据方程y＝mx＋b计算下一个y值。

（10）转到步骤（6）。

3．请用伪代码程序描述使用斜截式方程画一条斜率介于45°和－45°（即|m|>1）之间的直线所需的步骤。

假设线段的两个端点为（x1，y1）和（x2，y2），且y1<y2int x = x1, y = y1;float x f, m = （y2－y1）/（x2－x1）, b = y1－mx1;setPixel( x, y );/*画一个像素点*/while( y < y2 ) {y++;x f = ( y－b)/m;x = Floor( x f +0.5 );setPixel( x, y );}4．请用伪代码程序描述使用DDA算法扫描转换一条斜率介于－45°和45°（即|m| ≤1）之间的直线所需的步骤。

计算机图形学版(陆枫)课后习题答案部分

2. 俯视图 H
y 轴方向投影
1
0
0
0
0
00
0
0
0
1
0
0
0
0
1
4 阶三维变换矩阵
10
0
0
00
-1
0
00
0
0
0 0 -z0 1
z 轴方向投影
绕 x 轴旋转 -90 度
1
00
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0 cos(- 90°) sin( - 90°) 0
0
0
0
0
0
0
0
1
0 -sin(- 90°) cos( - 90°)0
第三章交互式技术什么是输入模式的问题，有哪几种输入模式。
第四章图形的表示与数据结构自学，建议至少阅读一遍
第五章基本图形生成算法概念：点阵字符和矢量字符；直线和圆的扫描转换算法；多边形的扫描转换：有效边表算法；
1 / 21
区域填充： 4／ 8 连通的边界／泛填充算法；内外测试：奇偶规则，非零环绕数规则；反走样：反走样和走样的概念，过取样和区域取样。
1) 平移：将点 P(5,4) 平移至原点 (0,0) ， 2) 旋转：图形绕原点（ 0 点）旋转 45 度， 3) 反平移：将 P 点移回原处 (5,4) ， 4) 变换矩阵：平移—旋转—反平移
8 / 21
5) 变换过程：四边形 ABCD 的规范化齐次坐标 (x,y,1) * 3 阶二维变换矩阵
计算机图形学第二版（陆枫）课后习题集第一章绪论概念：计算机图形学、图形、图像、点阵法、参数法、图形的几何要素、非几何要素、数字图像处理；计算机图形学和计算机视觉的概念及三者之间的关系；计算机图形系统的功能、计算机图形系统的总体结构。

计算机图形学02：交互式图形

§2.1.2 MFC类库简介
CView : public CWnd
1) 显示打印的处理 OnDraw() 显示/打印的处理 2) 与用户进行交互操作鼠标键盘与用户进行交互操作(鼠标键盘) 鼠标/键盘 OnLButtonDown/OnLButtonUp OnKeyDown … … 3) 系统重画 Invalidate(); UpdateWindow(); // 可省略
§2.2.1 绘图工具选择
选择库存绘图工具
virtual CGdiObject* SelectStockObject(int index);
例：选择白色画笔和深灰色画刷
pDC->SelectStockObject(WHITE_PEN); pDC->SelectStockObject(DKGRAY_BRUSH);
}
图形学论坛
请上教学平台获取VC6安装程序以后作业需交到教学平台上。有问题可发邮件到truepin@ （请注明计算机图形学的学生）
DC（device context ）（设备上下文）是（）（设备上下文设备上下文）绘图图形函数的集合。绘图图形函数的集合。 CDC类包含了绘图所需要的所有成员函数。类包含了绘图所需要的所有成员函数。类包含了绘图所需要的所有成员函数
§2.1.2 MFC类库简介
CDC类的派生类
派生类名称 CClientDC 说明提供对窗口客户区域的图形访问
§2.1.2 MFC类库简介
GDI（图形设备接口）（图形设备接口）
GDI是一个可执行程序是一个可执行程序 GDI是一个抽象的绘图程序接口，程序通过它访是一个抽象的绘图程序接口，是一个抽象的绘图程序接口问图形设备驱动
DC :（Windows提供的一种（提供的一种GDI类）提供的一种类

计算机图形学完整复习资料

计算机图形学第一章1.计算机图形学（Computer Graphics）计算机图形学是研究怎样利用计算机来生成、处理和显示图形的原理、方法和技术的一门学科。

2.计算机图形学的研究对象——图形通常意义下的图形:能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象都称为图形。

计算机图形学中所研究的图形从客观世界物体中抽象出来的带有颜色及形状信息的图和形。

3.图形的表示点阵法是用具有颜色信息的点阵来表示图形的一种方法, 它强调图形由哪些点组成, 并具有什么灰度或色彩。

参数法是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。

通常把参数法描述的图形叫做图形（Graphics）把点阵法描述的图形叫做图象（Image）4.与计算机图形学相关的学科计算机图形学试图从非图象形式的数据描述来生成（逼真的）图象。

数字图象处理旨在对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果。

计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术。

图1-1 图形图象处理相关学科间的关系5.酝酿期（50年代）阴极射线管(CRT)萌芽期（60年代）首次使用了“Computer Graphics”发展期（70年代）普及期（80年代）光栅图形显示器提高增强期（90年代至今）图形显示设备60年代中期, 随机扫描的显示器60年代后期, 存储管式显示器70年代中期, 光栅扫描的图形显示器。

图形硬拷贝设备打印机绘图仪图形输入设备二维图形输入设备三维图形输入设备6.图形软件标准与设备无关、与应用无关、具有较高性能 7.计算机图形学的应用1.计算机辅助设计与制造（CAD/CAM ）2.计算机辅助绘图3.计算机辅助教学（CAI ）4.办公自动化和电子出版技术(Electronic Publication)5.计算机艺术6.在工业控制及交通方面的应用 7、在医疗卫生方面的应用 8、图形用户界面 8.计算机图形系统的功能9.图1-2 图形系统基本功能框图10.计算机图形系统的结构图形硬件图形软件图形应用数据结构图形应用软件图形支撑软件图形计算机平台图形设备图形系统图1-3 计算机图形系统的结构11.人机交互按着用户认为最正常、最合乎逻辑的方式去做-一致性12.真实感图形的生成:场景造型→取景变换→视域裁剪→消除隐藏面→可见面光亮度计算第二章1.图像扫描仪(Scaner)灰度或彩色等级被记录下来, 并按图像方式进行存储。

计算机图形学内容整理

计算机图形学第一章计算机图形学概论（4）【计算机图形学定义】计算机图形学是研究计算机图形的表示、生成、处理、显示的学科。

计算机图形学是计算机科学中最为活跃、得到广泛应用的分支之一。

1982年国际标准化组织（ISO）的定义：计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。

它是建立在传统的图学理论、应用数学和计算机科学基础上的一门边缘学科。

IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气及电子工程师学会）定义：Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer.计算机图形学是借助计算机产生图形影像的一门艺术或科学。

美国的James Foley在其著作中定义：计算机图形学是运用计算机描述、输入、表示、存储、处理（检索/变换/图形运算）、显示、输出图形的一门学科。

【图形和图像】图形（Figure、Graphic）：是构成图像的要素，表示图像中的某一个具体形状。

图形含有几何属性，更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。

图形主要分为两类：基于线条信息表示；明暗图（Shading）。

图形是指用计算机绘制工具绘制的画面，包括直线、曲线，圆/圆弧，方框等成分。

图形一般按各个成分的参数形式存储，可以对各个成分进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换，可以在绘图仪上将各个成分输出。

图像（Image）：绘图、照片、影像的总称。

图像纯指计算机内以位图（Bitmap）形式存在的灰度信息。

图像是由输入设备捕捉的实际场景或以数字化形式存储的任意画面。

图像可以用位图或矢量图形式存储。

数字图像（Digital Image）【计算机图形学的研究对象】图形：能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等。

《计算机图形学》学习资料

《计算机图行学》学习包本课程为有关专业的必修课程（或选修课程）。

通过本课程的教学，学生可以学习、了解和掌握计算机图形学中有关的基本原理、概念、方法和技术，培养和提高交互式图形设计的能力。

计算机图形学与图象处理，计算机图形学的研究内容，计算机图形学的发展简史，计算机图形学的发展方向，本课程教学要求与学习方法。

本章无习题计算机图形系统的组成、功能与分类，计算机图形显示器，图形输入设备，图形输出设备，图形软件系统，图形软件标准。

课后习题1. 某光栅系统中，显示器的分辨率为1280×768，其中每个象素点的颜色深度为12 bit，则该系统需要多大的帧缓存（即多少KB）？2. 有甲乙两台光栅图形显示器，它们的产品说明书介绍均称可以显示4096种颜色，但甲机在显示一幅画面时却只有256种颜色，问其中究竟是什么原因？参考答案1．1280×768×12 / (8×1024) = 1440(KB)2．(1) 甲机：8个位平面，采用一张有256个单元，每个单元有12 bit的彩色查找表。

(2) 乙机：12个位平面，没有采用查找表。

1点的生成，生成直线的DDA算法和Bresenham 算法，二次曲线，区域的简单种子填充算法和扫描线种子填充算法，多边形的扫描转换，字符的生成，反走样技术。

课后习题1. 用对称DDA算法画出A(0,0)到B(5,3)连线的各象素点的位置，并在表内填出相应的中间数据。

rx=5, ry=3,x=0,y=0,steps=5,dx=1,dy=0.6;2. 用Bresenham算法画出A(0,0)到B(5,3)连线的各象素点的位置，并在表内填出相应的中间数据。

dx=5, dy=3, d=2dy-dx=1, x=0, y=0, 2dy-2dx=-4, 3dy=6;23. 用Bresenham算法画出圆心为（0,0），半径为8的顺时针90至45的1/8圆弧上各象素点的位置。

计算机图形学CG03交互

（5）真实图形的处理：选择消除隐藏线、面，不同的光照模型，生成真实图形的不同算法等；
（6）用户界面的设计：包括菜单的定义和选择，对话框的定义和选择、命令行的参数输入和执行，提示、出错信息的输出和处理等。
用户接口的常用形式----子程序库
• 子程序的优点在于：其接口形式使用方便、便于扩充；便于用户将自已编写的源程序或目标代码加入相应的子程序事件中，并且可充分利用高级程序设计语言本身具有的功能，实现用户希望产生的图形和交互处理。
交互式用户接口是用户与应用系统的核心功能模块之间的界面
应用系统与用户接口
用户接口的常用形式
| |
交
互
命令
对交互设备的评价可分三层
• 第一是设备层，它较多关注设备的硬件性能。
• 第二是任务层，它用不同的交互设备完成相同的任务，比较交互技术的效果
• 第三是对话层，它对一系列的交互任务进行比较，而不是对单个任务进行比较。
• 其缺点在于：对用户的要求或每一个作业需要编写较长的源程序，修改程序麻烦，不形象直观。
用户接口的常用形式----专用语言
• 解释执行的专用语言
扫描专用语言的每一条语句，解释并执行之
• 编译型
类似于用高级语言编写的程序,经编译、装配连接
• PS(PostScript)是一种解释型的专用语言
用户接口的常用形式----交互命令
• 用户接口模型
• 表示部分负责用户接口的物理表示，即用户接口的外部特性
用户接口的常用形式----交互命令
• 对话控制部分负责处理用户与计算机之间的对话，包括用户使用的命令和对话结构
• 应用接口部分规定用户接口本身与应用程序之间的连接，如何进行子程序的选择和调用。

计算机图形学完整课件

由于我们使用的只是d的符号，而且d的增量都是整数，只是其初始值包含小数。因此，我们可以用2d代替d，来摆脱小数，写出仅包含整数运算的算法：
void MidpointLine(x1,y1,x2,y2,color) int x1,y1,x2,y2,color; { int a,b,d1,d2,dx,y; a=y1-y2; b=x2-x1; d=2*a+b; d1=2*a; d2=2*(a+b); x=x1; y=y1;
setpixel(x,y,color); while(x<x2) { If(d<0) {x++;y++d+=d2;} else {x++;d+=d1;} setpixel(x,y,color); }
2.1.3 Bresenham 画线算法
算法分析
算法推导
可视化效果图
2.1.4 图形环境的设置
1.2 计算机图形学的发展
1.2.1 计算机图形学的发展简史５０年代准备阶段６０年代发展阶段７０年代推广应用阶段８０年代系统实用化阶段９０年代标准化智能化阶段
1.2.2 计算机图形学的发展方向造型技术的发展真实图形生成技术的发展人—机交互技术的发展模拟艺术的仿真计算机动画
另外，为了方便起见，我们只考虑中心在原点，半径为整数R的圆x2+y2=R2。对于中心不在原点的圆，可先通过平移变换，化为中心在原点的圆，再进行扫描转换，把所得的像素坐标加上一个位移量即得所求像素坐标。
1.3 计算机图形学的应用
1.用户接口 2.计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 3.地形地貌和自然资源图 4.计算机动画和艺术 5.件计算机图形系统软件计算机图形显示原理光栅扫描式图形显示器

精品课件-计算机图形学-第2章交互式图形系统

第 2 章交互式图形系统
图 2.9 数据手套
第 2 章交互式图形系统
9. 扫描仪从专业工具变为家用电脑外设的最典型代表, 要数图形扫描仪。图形扫描仪是直接把图形和图像扫描到计算机中以像素信息进行存储的设备。现在市面上能见到的一般是36位或48位真彩色扫描仪, 绝大多数采用的固态器件是电荷耦合器件 (CCD-Charge Coupled Device)。图2.10是常用图形扫描仪的模块框图。
常见的触摸屏有以下四种类型: (1) 电阻触摸屏。 (2) 光学触摸屏。 (3) 声学触摸屏。 (4) 电容触摸屏。
第 2 章交互式图形系统
5. 数字化仪数字化仪是一种把图形转变成计算机能接收的数字形式的专用设备, 其基本工作原理是采用电磁感应技术。它通常由一块数据板和一根触笔组成。数据板中布满了金属栅格, 当触笔在数据板上移动时, 其正下方的金属栅格上就会产生相应的感应电流。根据已产生电流的金属栅格的位置, 就可以判断出触笔当前的几何位置。图2.6所示的是几种常见的数字化仪。
第 2 章交互式图形系统
图 2.2 鼠标器
第 2 章交互式图形系统
鼠标器按其测量位移的方式可分为三大类: 1) 光电式鼠标 2) 光机式鼠标 3) 机械式鼠标
第 2 章交互式图形系统
2. 键盘图形学系统中的键盘中有ASCII编码键、命令控制键和功能键, 用以实现图形操作的某一特定功能。字母数字键盘用作录入文本串; 键盘也能用来进行屏幕坐标的输入、菜单选择或图形功能选择; 功能键允许用户以击键方式输入常用的操作命令; 而光标控制键可用来选择被显示的对象或通过定位屏幕光标来确定坐标位置; 数字键盘常常用来快速输入数值数据。另外, 某些键盘上还包含了其它类型的光标定位设备, 如跟踪球和操纵杆。常见的标准键盘如图2.3 所示。

基于计算机图形学的虚拟现实交互技术研究

基于计算机图形学的虚拟现实交互技术研究近年来，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术逐渐走入大众视野，成为科技领域的热门话题。

作为一种基于计算机图形学的交互技术，虚拟现实已经在娱乐、医疗、教育等领域展现出巨大的潜力。

本文将重点研究基于计算机图形学的虚拟现实交互技术，探讨其在各个领域中的应用和未来发展趋势。

首先，我们需要理解虚拟现实技术的基本原理。

虚拟现实通过计算机生成的仿真环境，使用户能够身临其境地感受到不同的现实体验。

这种沉浸感主要依靠计算机图形学技术来实现，包括三维建模、渲染、光照等方面的处理。

通过利用图形学技术，虚拟现实技术能够呈现出逼真的视觉效果，让用户感觉仿佛置身于虚拟世界之中。

虚拟现实交互技术是虚拟现实技术中至关重要的一部分。

它通过各种输入设备（如手柄、手套、头盔等）与用户进行交互，使用户能够在虚拟环境中自由移动、操控和互动。

在基于计算机图形学的虚拟现实交互技术中，用户的动作和指令将通过计算机图形学算法来解析和处理，实现与虚拟环境之间的实时互动。

这些算法包括姿态跟踪、手势识别、物体碰撞检测等，通过不断地优化和改进，可以使用户在虚拟环境中获得更加真实的交互体验。

虚拟现实交互技术在娱乐领域中得到广泛应用。

例如，虚拟现实游戏可以让玩家身临其境地感受到游戏的乐趣。

通过戴上头戴式显示器和手柄等设备，玩家可以在虚拟世界中体验到更加逼真的游戏画面和操作感。

此外，虚拟现实技术还有很大的应用潜力在于电影和电视行业。

通过虚拟现实交互技术，观众可以亲身参与到电影故事中，以第一人称的方式感受剧情的发展，提升观影体验。

此外，虚拟现实交互技术在医疗领域中也有着重要的应用前景。

虚拟现实技术可以用于训练和模拟医学操作，例如手术和诊断操作。

通过虚拟现实交互技术，医学学生可以在虚拟环境中进行手术练习，模拟真实的临床操作场景，提高技能和专业水平。

此外，虚拟现实技术还可以用于痛苦管理，通过将患者的注意力引导到虚拟环境中，减轻疼痛感受。

第二章计算机图形学交互技术

计算机图形学02：交互式图形

计算机图形学——人机交互绘图技术

计算机图形学第2章图形系统

计算机图形学教案

计算机图形学期末复习[1]

交互式图形系统的设计与实现

【中南大学】计算机图形学习题及答案

计算机图形学版(陆枫)课后习题答案部分

计算机图形学02：交互式图形

计算机图形学完整复习资料

计算机图形学内容整理

《计算机图形学》学习资料

计算机图形学CG03交互

计算机图形学完整课件

精品课件-计算机图形学-第2章 交互式图形系统

基于计算机图形学的虚拟现实交互技术研究

精品课件-计算机图形学-第2章交互式图形系统