计算机图形接口

© 2004 Dept. of Computer Science and Engineer
2020/1/5
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主要内容：
计算机图形接口(CGI) 计算机图形元文件（CGM） 图形核心系统（GKS） 程序员层次交互式图形系统（PHIGS） 基本图形转换规范（IGES） 产品模型数据转换标准（STEP） 窗口系统
- 光栅功能集：提供产生、检索、修改和显示象素数据功能；
光栅控制：
- 可显示位图：
- 不可显示位图：
全深度位图：与显示器上每个象素用多少位来表示相匹配；
映象位图：位图的每个象素只有一位；
光栅操作：象素阵列数据的检索和显示，各种位图运算、位图区 域的移动、联合、复制等操作；
光栅属性：设置源与目的位图之间进行象素操作的绘图方式和填 充位图区域的功能；
- 二十年来：出现GKS,GKS-3D,PHIGS,CGM,CGI,IGES,STEP...
概念（两个层面）：
- 图形系统及相关应用系统中各界面间进行数据传送和通信的接口标准－》 数据及文件格式标准；
- 供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准－》子程序界面标准。
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GKS,GKS-3D,PHIGS,GL CGI
设备驱 动程序
设备
键盘 鼠标
屏幕
磁盘
图形系统中各界面的标准
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主要内容：
计算机图形接口(CGI) 计算机图形元文件（CGM） 图形核心系统（GKS） 程序员层次交互式图形系统（PHIGS） 基本图形转换规范（IGES） 产品模型数据转换标准（STEP） 窗口系统
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计算机图形接口(CGI)
（ISO DP 9636)
- 输出功能集：涉及图元、属性、对象的构成以及相关的控制和询问；
图元功能：用以描述CGI中图形的构成；
属性功能：设置状态表中的值，确定图元的可视性等性质；
- 裁剪处理：提供三种裁剪形式：轨迹裁剪、形状裁剪、先轨迹后形状裁剪；
- 扩展图元：增加了不连接的直线段、圆弧、椭圆弧、区域正文；支持多字符 集多边形、椭圆弧区域填充图案等；
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计算机图形接口(CGI)
（ISO DP 9636)
- 图段功能集： 定义图形对象如何组合到图段中，并用唯一的图段标志符标识； 提供产生、修改和操纵图段的功能；
包括： - 图段操纵：图段的产生、关闭、删除、重命名、复制等； - 图段属性：设置与修改； - 图段询问：获取与图段描述表和状态表相关信息；
另：复制图段时，提供“继承过滤”、 “剪裁继承”等功能－》 控制复制图段的属性和裁剪区域；
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计算机图形接口(CGI)
（ISO DP 9636)
目的：提供控制图形硬件的一种与设备无关的方法：
- 使有经验的用户最大限度的直接控制图形设备；
- 也可看作图形设备驱动程序的一种标准。
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计算机图形接口(CGI)
（ISO DP 9636)
- 输入和应答功能集：
将逻辑输入设备分为8类 ：
- 定位、笔画、取值、选择、拾取、字符串、光栅、其它输入设备（声 音输入等）；
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图形系统标准
图形系统标准分类(3类)：
- 面向图形设备的接口标准： 计算机图形元文件(CGM)：CRT, Mouse,… 计算机图形接口(CGI)：设备驱动程序；
- 面向应用软件的标准： 程序员层次交互式图形系统（PHIGS）,GL (图形程序包) （三维）图形核心系统（3D-)GKS
- 面向图形应用系统中工程和产品数据模型及其文件格式： 基本图形转换规范（IGES） 产品数据转换规范（STEP）
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图形系统标准
图形（工程） 数据库
IGES,STEP
应用程序 图形程序包
图形系统标准
目的：提高图形软件、应用软件、相关开发人员在计算机之 间和图形设备间的可移植性。
发展历程：
- 1974 美国国家标准化局（ANSI）：“与机器无关的图形技术”－》图 形标准化和有关标准的规则；
- 美国计算机协会（ACM）：成立图形标准化委员会－》核心图形系统 （CGS，1977）；第二版（1979）；
通用属性和输出控制：规定图元的操作方式、图形设备的属性设置、图形对象的 定义；
检索功能：返回与正文对象定位有关的信息；
输出询问：返回输出及属性描述表和状态表有关的信息；
特点（4个）：
- 复合对象的概念：几个图元组成的复合体，与图元属同一级；
- 颜色处理：提供直接和索引方式两种颜色选择机制；
- 在用户程序和虚拟设备间，以一种独立于设备的方式提供图形信息的描述 和通信；
由一系列的功能集合组成：
- 控制功能集：图形图像以及接口的图形与非图形部分的内部关系的管理；
虚拟设备管理：启动/终止用户与CGI虚拟设备的对话期，管理虚拟设备上的图形 坐标空间：两个坐标系：虚拟设备坐标系VDC，设备坐标系DC；裁剪功能； 出错控制：9类错误：出错检测、出错报告、出错处理； 系统控制：建立对受CGI数据流接口上精度影响的各种数据类型：颜色、整型... 询问功能：提供各种描述表信息存取的手段：如设备表示、输出设备等描述表；