计算机图形学

1、名词解释：直接设备、间接设备、绝对坐标设备、相对坐标设备、离散设备、连续设备、

回显、约束、网格、引力域、橡皮筋技术、草拟技术、拖动、旋转、形变。

1)直接设备：直接设备指诸如触摸屏一类用户可直接用手指指点屏幕进行操作从而实

现定位的设备。

2)间接设备：指诸如鼠标、操纵杆等用户通过移动屏幕上的光标实现定位的设备。

3)绝对坐标设备：绝对坐标设备包括数字化仪和触摸屏,它们都有绝对原点,定位坐标

相对原点来确定。绝对坐标设备可以改成相对坐标设备,如数字化仪,只要记录当前点位置与前一点位置的坐标差(增量),并将前一点看成是坐标原点,则数字化仪的定位范围也可变成无限大。

4)相对坐标设备：相对坐标设备可指定的范围可以任意大,然而只有绝对坐标设备才能

作为数字化绘图设备。

5)离散设备：键控光标则为离散设备。使用离散设备也难以实现精确定位。

6)连续设备：把手的连续运动变成光标的连续移动,鼠标、操纵杆、数字化仪等均为此

类设备。连续设备比离散设备更自然、更快、更容易用,且在不同方向上运动的自由度比离散设备大。使用离散设备也难以实现精确定位。

7)回显：回显作为一种最直接的辅助方式，大部分交互式绘图过程都要求回显。比如

在定位时，用户不仅要求所选的位置可在屏幕上显示出来，还希望其数据参数也在屏幕上显示，这样可以获得精确位置来调整定位坐标。在选择、拾取等过程中，用户也都希望能够直观地看到选择或拾取的对象以便确认。

8)约束：约束是在图形绘制过程中对图形的方向、对齐方式等进行规定和校准。约束

方式有多种，最常用的约束是水平或垂直直线约束，使用户可以轻松地绘制水平和垂直线而不必担心线的末端坐标的精度范围。另外，其他类型的约束技术用于产生

各种校准过程，如画矩形时按住一定的键可约束画正方形，画椭圆时按住一定的键可约束画圆等。

9)网格：叠加在屏幕绘图坐标区的矩形网格可以用来定位和对准对象或文本，这种技

术可帮助用户方便地在高分辨率图形显示器上定义一个精确的坐标位置，以便画出更加准确、清晰的线条和图形。采用这种技术时，网格本身可以显示出来，也可不显示，而且可以在不同的屏幕区域使用部分网格和不同尺寸的网格。

10)引力域：用户在绘图过程中常常需要精确定位到已知的某些点上，如连接新线到一

条已画好的线上。但是要在连接点上精确地定位屏幕光标是比较困难的，这时可采用一种所谓引力域的方法将靠近一条线的任意输入位置转换到该条线上的一个坐标位置上，这一转换是通过在该线的周围产生一个“引力域”来完成的。也就是说，该技术将端点周围的部分设为“引力域”，使引力域中的任意位置都被“引力“吸引到端点上来。注意，引力域范围的大小应选择适当，既要大到能帮助用户方便、精确定位，又要小到足以减少同其他线重叠的机会。此外，如果连接点处还有许多其他线的端点，则线端点的引力域就会交叉，这时选择正确的连接点可能比较困难。通常，引力域的边界不用显示，用户只需直接选择那些靠近连接点的点即可。

11)橡皮筋技术：橡皮筋技术指针对用户的要求,动态地将绘图过程表现出来,直到产生

用户满意的结果为止,其中最基本的工作是动态、连续地改变相关点的设备坐标。12)草拟技术：草拟技术是用来实现用户任意画图的要求的。草拟技术的实现分为两类:

一类是当光标在移动时,沿光标移动的路径保留单个点的坐标,以点阵方式保存草图。

另一类是采样取点后用折线或曲线将采样点连接起来,即用直线或曲线拟合,最终画出许多端点相连的线构成物体的草图。通常有两种采样方式:基于距离采样取点和基于时间采样取点。由于用户在绘图时难绘的地方通常会慢一些,因此基于时间的采样

看上去更为合理。

13)拖动：拖动是将图形对象在空间的移动过程动态、连续地表示出来,直到满足用户的

位置要求为止。在实际操作中,通常先选择一个图形对象,然后将光标向所需移动方向移动,选择的对象就跟着移动。对于要在选定最终位置前试验各种可能性的应用来说,在场景中各个位置实施拖动是必要的。拖动常用于部件装配等。

14)旋转：顾名思义是将图形对象进行旋转。这需要两个步骤,一是设定旋转中心,二是

使图形对象围绕旋转中心随光标的移动而旋转。

15)形变：图像形状的变化。交互式绘图技术中,往往还需要使图形对象产生形变和局部

形变。

2、举例说明什么是请求方式、取样方式、事件方式、组合形式。

1)请求方式：在这种模式下，应用程序先以请求方式指定输入设备。所请求的设备指

定后，可以向该设备发出输入请求。当一个输入请求发出后，处理过程（程序）等待接收数据，此时，输入设备在应用程序的控制下工作，程序在输入请求发出后一直被置于等待状态直到数据输入

2)取样方式：取样方式与请求方式的不同之处在于，一旦对一台或多台设备设置了取

样方式，立即就可以进行数据输入，而不必等待程序中的输入语句。此时，应用程序和输入设备同时工作。当输入设备工作时，存储输入数据，并不断更新当前数据：当程序要求输入时，程序采用当前数据值。例如，当鼠标被置为取样方式下的定位设备时，则系统会立即存储鼠标的当前位置坐标，并且当鼠标的位置变化时，会立即更新当前的坐标位置。

3)事件方式：每次用户对输入设备的一次操作以及形成的数据叫做一个事件。一般一

个事件发生时，往往来不及进行处理，于是就把事件按先后次序排成队列，以便先

进先出，即先到的事件进入排队，先被取出进行处理。事件方式就体现了这种思想。

当某台设备被置成事件方式后，程序和设备同时工作，由输入设备来初始化数据输入、控制数据处理进程，一旦有一种逻辑输入设备以及特定的物理设备已被设成相应的方式后，即可用来输入数据或命令。它与取样方式不同的是，从设备输入的数据都存放在一个事件队列中。在任意时刻，事件队列中存储了尽可能多的最近发生的输入数据事件。在队列中的输入数据可按照逻辑设备类型、工作站号、物理设备码进行检索。

4)组合方式：一个应用程序同时可以在几种输入方式下应用几个不同的输入设备来工

作。例如，在屏幕上绘制一个圆时，首先用鼠标确定圆心位置，此时鼠标是取样方式：按下鼠标左键确定圆心位置，此时鼠标被设为事件方式：接着可以在对话框中用键盘输入圆的半径，此时键盘被设为请求方式。