计算机图形学 第6章 交互式绘图技术
计算机图形学第6章-人机交互绘图技术
人机交互绘图技术提高了图形绘制的 效率和精度，降低了图形设计的难度 和成本，促进了计算机图形学及相关 领域的发展。
相关术语解析
人机交互
指人与计算机之间的信息交换和通信 过程，涉及输入、输出设备以及相应 的软件和技术。
图形用户界面（GUI）
一种基于图形的用户界面，通过窗口、 图标、菜单、指针等图形元素来实现 用户与计算机的交互。
语音交互技术
利用自然语言处理技术，使用户能够通过语音命令进行图形操作，提高交互的自然性和便捷性。
手势识别技术
通过计算机视觉技术识别用户手势，实现手势控制图形操作，提供更加直观自然的交互方式。
智能化、个性化发展趋势
智能化绘图技术
利用机器学习和深度学习技术，使计算机能够自动理解用户需求， 提供智能化的绘图建议和帮助。
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智能手表
通过手表上的触控屏幕和语音识 别技术，实现对手机的远程控制 和信息查看。
语音识别与手势识别
语音识别
通过麦克风接收用户语音输入，经过语音识别算法处理，将语音转换为计算机 可识别的文本或命令。
手势识别
通过摄像头捕捉用户手部动作和手势，经过图像处理和计算机视觉算法处理， 识别出用户的手势意图并转换为相应的计算机操作。
消隐处理
消除被遮挡的线和面，确保绘制的三维图形 具有真实感。
投影变换
采用正交投影或透视投影，将三维模型从世 界坐标系投影到二维屏幕坐标系。
光照和材质处理
模拟光线照射在物体表面的效果，增强三维 图形的立体感和真实感。
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人机交互绘图技术
应用案例
CAD/CAM系统中的应用
机械设计
CAD系统允许设计师通过交互式绘图工具进行复杂机械零件的设计，如齿轮、轴承等，实现高精度、高效率的设计流 程。
计算机图形学试题及答案完整版
计算机图形学试题及答案完整版名词解释将图形描述转换成⽤像素矩阵表⽰的过程称为扫描转换。
1．图形2．像素图3．参数图4．扫描线5．构造实体⼏何表⽰法6．投影7．参数向量⽅程8．⾃由曲线9．曲线拟合10．曲线插值11．区域填充12．扫描转换三、填空1．图形软件的建⽴⽅法包括提供图形程序包、和采⽤专⽤⾼级语⾔。
2．直线的属性包括线型、和颜⾊。
3．颜⾊通常⽤红、绿和蓝三原⾊的含量来表⽰。
对于不具有彩⾊功能的显⽰系统，颜⾊显⽰为。
4．平⾯图形在内存中有两种表⽰⽅法，即和⽮量表⽰法。
5．字符作为图形有和⽮量字符之分。
6．区域的表⽰有和边界表⽰两种形式。
7．区域的内点表⽰法枚举区域内的所有像素，通过来实现内点表⽰。
8．区域的边界表⽰法枚举区域边界上的所有像素，通过给赋予同⼀属性值来实现边界表⽰。
9．区域填充有和扫描转换填充。
10．区域填充属性包括填充式样、和填充图案。
11．对于图形，通常是以点变换为基础，把图形的⼀系列顶点作⼏何变换后，连接新的顶点序列即可产⽣新的变换后的图形。
12．裁剪的基本⽬的是判断图形元素是否部分或全部落在之内。
13．字符裁剪⽅法包括、单个字符裁剪和字符串裁剪。
14．图形变换是指将图形的⼏何信息经过产⽣新的图形。
15．从平⾯上点的齐次坐标，经齐次坐标变换，最后转换为平⾯上点的坐标，这⼀变换过程称为。
16．实体的表⾯具有、有界性、⾮⾃交性和闭合性。
17．集合的内点是集合中的点，在该点的内的所有点都是集合中的元素。
18．空间⼀点的任意邻域内既有集合中的点，⼜有集合外的点，则称该点为集合的。
19．内点组成的集合称为集合的。
20．边界点组成的集合称为集合的。
21．任意⼀个实体可以表⽰为的并集。
22．集合与它的边界的并集称集合的。
23．取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的。
24．如果曲⾯上任意⼀点都存在⼀个充分⼩的邻域，该邻域与平⾯上的（开）圆盘同构，即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射，则称该曲⾯为。
第6章交互式技术与用户接口
用子程序库设计用户接口，使用方便、 便于扩充，便于在用户自己编写的程序代 码中加入子程序库中的函数，可以充分利 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。但是， 这种方式实现用户界面需要不断地编写、 调试和修改源程序，不形象直观。子程序 库函数的调用格式要随所用主语言而定， 对子程序库的使用应遵循相应主语言对子 程序或函数的调用约定。
6.2.2 基本交互任务和交互技术
交互技术是用户用交互设备把信息输入进计算 机的不同方式，而交互任务是用户输入到计算机的 一个单元信息。最基本的交互任务有四种，即：定 位、字串、选择、取数。对于一个给定的交互任务， 可用多种不同的交互技术来实现，如一个选择任务 可通过鼠标在菜单中选一项，也可用键盘输入选择 项的名字，还可以通过按一个功能键实现选择。类 似的情况是一种交互设备可用于不同的交互任务， 如鼠标既可以用于定位，也可以用于选择。因此， 交互任务是图形系统所要完成的目标，而交互技术 则是完成交互任务的手段，并且交互技术的实现在 很大程度上依赖于交互设备及其支撑环境。
{polyline1,polyline2,polygon,cycle}
中，用户希望选择对象polygon。当输入p时，反馈 显示3个元素polyline1,polyline2,polygon。直到键 入polyg后，只显示唯一的元素polygon，这时用户 就无需再继续输入剩下的字符了，确认后就唯一地 选择了polygon对象。
定量输入任务是指在某个最小值和最大值之间 指定一个数值，例如温度、时间、透明度等数值量 的输入。典型的交互式定量技术有：① 键盘输入数 值；② 调节电位器的阻值产生相应的数值；③ 用 上下翻转数字的计数器选择数值；④ 用光标移动屏 幕上的标度盘或刻度尺上的指针来确定数值。图6.2 是三维交互设备现在还不成熟，从原理上 看，不少二维交互设备，如操纵杆在旋转的 同时允许其可以移动，则可以形成三维效果。 但真正实用的三维交互设备目前已有两种， 一是基于三维传感器的三维坐标测量仪，二 是数据手套。用数据手套可以记录手指的位 置和方向以及手指的运动轨迹，这为构造真 正的三维交互式图形系统及虚拟现实环境奠 定了基础。
交互式绘图工具(ppt)
专题四MATLAB绘图
•4.7 交互式绘图工具
☐“绘图”选项卡
☐图形窗口绘图工具
☐图形窗口菜单和工具栏
1．“绘图”选项卡
“绘图”选项卡的工具条提供了绘制图形的基本命令。
☐“所选内容”命令组：用于显示已选中用于绘图的变量；☐“绘图”命令组：提供了绘制各种图形的命令；
☐“选项”命令组：用于设置绘图时是否新建图形窗口。
例1 选择已有变量绘制图形。
切换变量顺序
2．绘图工具“显示绘图工具和停靠图形”
按钮
（1）显示绘图工具
☐“显示绘图工具和停靠图形”按钮
☐命令行窗口中输入命令
>> plottools
（2）绘图工具的组成☐图形选项板
☐绘图浏览器
☐属性编辑器
图形选项板
用于在图形窗口中添加和排列子图，观察和选择绘图数据以及添加图形标注。
•“新子图”面板
图形选项板•“变量”面板
图形选项板•“注释”面板
绘图浏览器
以图例的方式列出图形中的元素。
属性编辑器
用于观测和设置所选对象的名称、颜色、填充方法等参数。
不同类型的对象，属性编辑器中的内容不同。
例2 用工作区的变量绘制曲线，改变曲线的类型、颜色、线型等。
3．图形窗口菜单和工具栏
工具栏
图形文件操作图形操作添加颜色栏、图例图形窗口的显示模式
添加数据游标
3．图形窗口菜单和工具栏
图形窗口菜单
图形绘制完成后，可以
用“文件”菜单中的“生成
代码”命令，将实施在图形
上的这些操作命令输出成脚
本。
也可以用“保存”命令
将图形窗口内容保存为fig
文件。
计算机图形学课件第六章-交互式绘图技术
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形式：
①以程序库的形式向用户提供基本的窗口管理库函数， 这种类型的系统功能较简单，图形技术应用较少。
②以集成操作环境为特点的窗口系统。这种操作系统就 是以窗口形式进行各种操作，它具有统一的用户界面，并 有一套完整的软件开发工具。
无法对图形进行操作和控制。
如C语言绘图
2
在被动式绘图中，程序和图形具有相对固定的联系，
程序的直接运行结果就是某个预定的图形，操作员不 能对运行中的程序进行干预，要想改变图形必须从修 改源程序做起。即重新编辑、编译、连接、运行……。
这种工作方式对于某些方面可能是不方便的，例如 在总体设计、造型设计、外观设计以及建筑设计等场 合下，往往需要凭借直观边作设计边调整，这就需要 采用交互式绘图进行工作。
2、交互式绘图系统硬件： 除主机外，主要对的图形交互式设备就是图形输入
设备和输出设备，如键盘、鼠标、数字化仪等
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6.3.1 构图技术
构图技术是指建立或修改物体的几何模型的技术， 它可以通过选择作图命令和指定一系列定位点进行作图。
常用构图技术有： 1、定位法：
用定位设备来确定要显示物体或字符串位置 2、约束法：
④屏幕显示和布局应美观、清楚、合理；
⑤合理安排信息在屏幕上显示顺序；
⑥显示方式一致性；
⑦合理选择文本方式和图形方式显示；
⑧使用图形、多窗口方式显示。
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（2）屏幕显示技术
①文本式屏幕显示一般格式
a．标题引。
标题
屏幕号
b．屏幕主体
d．状态和提示行。
状态、提示行
②问答式屏幕设计
计算机图形学简明教程_第6章
图6.5 定位约束
2、方向约束
该技术用于绘制水平或垂直线段。 该技术用于绘制水平或垂直线段。绘制时 若线段终点和起点间的连线与水平线的夹角小 45° 则绘制一条水平线，大于等于45 45° 于45°，则绘制一条水平线，大于等于45°则 绘制垂直线。 绘制垂直线。
3、引力场
用光标进行选图操作时，为使光标较容易 用光标进行选图操作时， 地定位在选择区域较小的图形上， 地定位在选择区域较小的图形上，可将图形的 选择区域适当变大，点击时， 选择区域适当变大，点击时，只要光标落在选 择区域中，相应的图形即被选中， 择区域中，相应的图形即被选中，这就是引力 场的方法。 场的方法。
6.1 基本交互任务
1、定位
定位：确定平面或空间一点P的坐标。 定位：确定平面或空间一点P的坐标。 直接定位:指用定位设备直接确定点的位置， 直接定位:指用定位设备直接确定点的位置，如用键 盘输入点的坐标或在触摸屏上指定一点等。 盘输入点的坐标或在触摸屏上指定一点等。 设备：数字化仪、光笔、 设备：数字化仪、光笔、触摸屏 间接定位: 间接定位:指通过定位设备的运动来控制屏幕上的光 标进行定位， 标进行定位，如根据鼠标移动的相对距离去控制 屏幕上光标的移动，通过光标确定目标点的坐标。 屏幕上光标的移动，通过光标确定目标点的坐标。 设备：鼠标、屏幕上的光标、操纵杆、 设备：鼠标、屏幕上的光标、操纵杆、数字化仪 及键盘上的方向键。 及键盘上的方向键。
6.3.3 事件模式
输入过程与应用程序并发运行。 输入过程与应用程序并发运行。所有输入数据 或事件）都被存放在一个事件队列中， （或事件）都被存放在一个事件队列中，该队列以事 件发生的时间排序。 件发生的时间排序。用户在输入设备上完成一个输入 动作便产生一个事件。 动作便产生一个事件。应用程序可到队列中查询和提 取与其相关的事件。 取与其相关的事件。 事件模式和样本模式下的应用程序是不一样的。 事件模式和样本模式下的应用程序是不一样的。 事件模式下，当用户完成输入动作后， 事件模式下，当用户完成输入动作后，输入数据被保 存在事件模式的队列中，等待程序一一取走， 存在事件模式的队列中，等待程序一一取走，用户输 入的数据不会被丢弃。而样本模式下， 入的数据不会被丢弃。而样本模式下，输入设备不断 输入样本（如一连串点列）， ），只有被程序中的取样过 输入样本（如一连串点列），只有被程序中的取样过 程取到的数据才会得到处理，未取到的数据将被忽略。 程取到的数据才会得到处理，未取到的数据将被忽略。
交互式绘图
预备知识： 交互式绘图程序
计算机绘图方式可分为被动式绘图和交互式绘图两种。
被动式绘图:依靠程序的运行自动产生图形的绘图方法。 主要应用于:那些已具有成熟计算模型的设计和生产过程中的图 形生成。 交互式绘图:是广泛应用的灵活的绘图方式，它允许用户通过鼠 标、键盘等交互输入设备在实时操作下进行绘图，即动态的输入 坐标、制定选择功能、设置交换参数、以及图形显示期间对图形 进行修改、删除、添加、存储等在线操作，允许用户全部徒手绘 制图形。 交互式绘图方式因能实现所见即所得的绘图效果、充分发挥人的 创造性和利用人的积累经验，在CAD、办公室自动化及许多其他 领域得到广泛应用。
参考windows自带的绘图板，实现相应功能；交互式操 作必须简单、直观。
实验工具与环境
任选一种自己熟悉的程序设计语言与集成 开发环境(VC,VB,Visual J++……)。
实验结果与日期
1、可执行文件与程序源代码 2、实验报告（包含：实验心得体会、已完 成的功能描述、未完成但希望完成的相应功 能描述）
几种典型的颜色选择方式:
实验内容
实现一个基于pc平台的交互式画图程序。
实验要求
1.实现简单二维基本图形的绘制，如直线、圆、三角 形、椭圆、 圆弧、扇形、简单文字、填充等。 2.实现图形的交互选择，如通过鼠标选择、生成、修 改物体的属性，实现对被选中的图形的交互编辑等； 3.实现图形对象的保存。 4.实现撤销/恢复功能
4、简单性
使系统易于被用户理解和接受、易于操作和使用
交互绘图技术参考：
1、 回显 2、 UNDO和REDO
1、 回显
回显作为选择对象的一种辅助方法。用户希望确定位 置数值及其数据参数回显在屏幕上，以便于选择或拾取 对象的确认。
第六章交互式绘图技术
6.1.5 操作的简单化
用户接口的操作应当是简单化的，这样不仅有利于用户理 解和记忆，而且可以尽量减少用户的操作失误。由此，有 两点需要注意： （1）系统只提供当前有效的菜单命令，引导用户只在有 效的范围内工作。用户不能做超出允许范围的事。系统可 以用灰化字体的方式来表示此种命令不可用或在用户单击 此命令时，计算机发出声音提醒，并且没有动作。 （2）尽量避免副作用，不要产生用户不希望的结果。可 以利用图符和窗口系统来帮助和减少记忆量。不同类的信 息可以分别放置在不同窗口内，并且不同的窗口间可以转 换。最重要的是易于用户识别，而不是用户记忆。
6.4 OpenGL中的交互式绘图技术 中的交互式绘图技术
6.4.1 选择 6.4.2 反馈
6.4.1 选择
在OpenGL中，选择机制的建立通常按照以下几 个步骤进行： （1）定义一个数组用于记录选中的结果。 （2）进入选择模式。 （3）初始化名称堆栈。 （4）定义用于选择的观察体。 （5）进行选择。 （6）退出选择模式，并处理返回的选中记录。
6.4.2 反馈
反馈与选择一样，也是OpenGL中的一种模式， 在该模式下不会在计算机屏幕上产生像素格式的 输出结果，而是把用于绘制的图元信息返回到应 用程序中。 反馈模式与选择模式的区别之处在于返回的信息 不同。 在选择模式下，被选中的图元根据其名称将返回 给一个整型数组。而在反馈模式下，将把息包括窗口坐标中变换的顶点数据、光照计算 的颜色结果以及纹理数据。
6.1.4 同一性原则
保持交互式系统的同一性是指设计系统的各个环 节时，应当遵从统一的、简单的规则。无论从信 息的显示还是命令的输入都不应当出现例外或特 殊的情况。保持系统的同一性有利于用户理解和 提高工作效率。 用户接口输入和输出部分的同一性包括许多方面。 如：在输入方面：信息输入语法保持一致。全程 命令、常用命令和各种键盘上的键代表的功能保 持同一等；在输出方面：使用同一符号、颜色表 示同一类信息，不同的颜色代表不同的信息。各 种菜单以及菜单中的项目总在同一位置等。输出 信息的格式应当前后一致。
交互式计算机图形学技术的研究与应用
交互式计算机图形学技术的研究与应用随着计算技术和图形学技术的不断发展，交互式计算机图形学技术得到了越来越广泛的应用和深入的研究。
这一领域涉及到多个方面的技术和知识，包括数字图像处理、计算机视觉、人机交互、图形学算法等等。
本文将从多个方面分析交互式计算机图形学技术的研究与应用。
一、数字图像处理技术在交互式计算机图形学中的应用数字图像处理是交互式计算机图形学中非常重要的一部分。
它主要是用来对图像进行数字化处理，包括图像的增强、压缩、去噪音等等。
在交互式计算机图形学中，数字图像处理可以用来对图像进行修复和处理，使之更加清晰明了，同时也可以提高图像识别和表现的效果。
比如，在虚拟现实技术中，数字图像处理可以用来对虚拟场景进行处理和优化，使用户体验更好，实现更加真实的感觉。
二、计算机视觉技术在交互式计算机图形学中的应用计算机视觉技术主要是针对计算机的视觉系统进行研究和应用。
它可以用来对图像进行识别和分类，提高交互式计算机图形学技术的效果。
在计算机视觉技术的应用中，常常会用到图像识别、模式匹配等技术。
例如，在图像识别方面，可以将图像中的对象与模板进行匹配，从而实现目标物体的识别和定位。
三、人机交互技术在交互式计算机图形学中的应用人机交互技术在交互式计算机图形学中起着至关重要的作用。
它可以用来打造更具人性化的交互式界面，提高用户的使用体验。
在人机交互技术的应用中，常常会用到手势识别、语音识别等技术。
例如，在虚拟现实技术中，可以通过语音识别来控制场景和角色，从而使交互更加便捷和自然。
四、图形学算法在交互式计算机图形学中的应用图形学算法是交互式计算机图形学不可或缺的一部分。
它可以用来实现计算机对图像的处理和生成。
在图形学算法的应用中，常常会用到光线追踪、立体成像、纹理映射等技术。
例如，在虚拟现实技术中，可以通过图形学算法来实现对虚拟场景的渲染和生成，从而使虚拟场景更加真实和逼真。
总结：交互式计算机图形学技术的研究和应用涉及到多个方面的技术和知识。
计算机图形学第6章-人机交互绘图技术
整理ppt
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1. 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等） 输入方式包括直接或间接在屏幕上输入,设置数值坐标等
触摸板
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键盘
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2. 笔画设备（Stroke）
用于指定用户空间中一组有序点的位置（如指定一条折 线的顶点组、指定一条自由曲线的控制点等） 输入方式与定位设备的输入方式一致。 物理设备
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6．字符串设备（String)
用于向应用程序输入字符串（如为某对象确定名字、 为某图纸输入加注文字等） 输入方式:
➢ 键盘输入 ➢ 手写输入 ➢ 声音输入 ➢ 菜单输入
物理设备
➢ 字母键盘、数字化仪、光笔、声音 识别仪、触压板等
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基本交互任务
1. 定位 2. 笔画 3. 定值 4. 选择 5. 拾取 6. 字符串
➢语音输入需要使用语音识别技术。
手写板 语音输入
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基本交互模式
现在最常用的三种基本交互模式
•请求模式（request mode） •样本模式（sample mode） •事件模式（event mode）
现代的计算机图形输入系统往往不是单一地使用一种输入 方式，而是多种输入方式的混合使用，即一个应用程序可以 使用多种控制方式,使用几种不同的输入设备。
物理设备
➢包括光笔、触摸屏、数字化仪、鼠标、操纵杆、跟踪球,
字符串输入设备、编程功整能理pp键t 、声音识别仪等。
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5．拾取设备（Pick）
用于在处理的模型中选取一个对象，从而为应用型操作确 定目标
输入方式:
➢ 直接在屏幕上选取 ➢ 时间扫描 ➢ 字符串选取
交互式计算机图形学的新方法和技术
交互式计算机图形学的新方法和技术随着计算机图形学的不断发展，人们对于图像生成的要求也越来越高。
之前的计算机图形学在渲染出图像后，用户是无法进行任何交互的，而现在的计算机图形学则能够支持对图像进行实时的交互，让用户更好地了解和控制图像。
这种能够实时交互的计算机图形学称之为交互式计算机图形学。
交互式计算机图形学的出现，不仅直接提升了用户对图像的感知质量，还解决了之前存在的瓶颈，让用户可以更加顺畅地对图像进行操作和控制。
下面我们就来探讨交互式计算机图形学的新方法和技术。
一、物理引擎技术交互式计算机图形学的核心是实时交互，而物理引擎技术可以让用户在交互时感受到更真实的质感。
常见的物理引擎技术包括仿真重力、碰撞检测、弹性算法等。
通过这些物理引擎技术,用户能够感受到更加真实的世界运动学。
例如，在游戏设计领域，借助物理引擎技术可以更好地模拟游戏场景的真实感，从而提升玩家的游戏体验。
二、虚拟现实技术虚拟现实技术是交互式计算机图形学的核心，通过虚拟现实技术,用户可以感知到更加真实的世界，例如，虚拟现实游戏让用户可以非常真实地感受到游戏的乐趣。
当前虚拟现实技术正以前所未有的方式迅猛发展，未来有望嵌入到更多应用领域。
例如，在军事和医疗方面，可以使用虚拟现实技术进行模拟仿真，更加安全高效的完成实际任务。
虚拟现实技术可以模拟现实的环境感，更好的向用户展现产品细节和表现能力。
三、光线跟踪技术光线跟踪技术可以让计算机更好地模拟真实的光线动态，从而让图像看起来更加真实、自然，而不是像之前一样过分平滑、简单。
通过光线跟踪技术,计算机可以更加准确地模拟出光线的运动轨迹，从而更加真正地描述实际环境。
例如，使用场景中千变万化的光线来模拟太阳光，用户可以更好地感受到太阳的辐射。
光线跟踪技术还可以模拟多样化的反光、折射、透明等光学效应，在视觉上有更好的表现力。
总结本文讨论了交互式计算机图形学的新方法和技术，包括物理引擎技术、虚拟现实技术和光线跟踪技术。
交互式绘图技术
– 2、点击绘制按钮，修改绘制状态：
• View类中 m_ToolIndex = DRAWRECT;
– 3、OnLButtonDown函数
– 4、OnMouseMove函数
– 5、View类的OnDraw中增加绘制矩形的代码
• 交互绘制折线的步骤：
– 1、添加折线类CPolyline，增加成员变量和成 员函数 – 2、 Doc类中增加折线动态数组，用于存放绘 制的折线
• 如果距离的平方小于16，表示该线段被拾取， b_Selected = true
– 3、OnLButtonDown函数
• 调用每条线段中的SelectByPoint函数
实验四
• • 实验项目名称：交互绘图程序 实验日期：2010年6月3日、6月10日 1.2节
•
实验内容：
– 实现线段、矩形、折线（polyline）、多边
– 2、OnPrepareDC中设定窗口到视口的映射， 其会在OnDraw之前被调用 – 3、OnLButtonDown：
• 记录窗口区矩形MapRc的左上坐标(逻辑值)
– 4、OnLButtonUp：
• 记录窗口区矩形MapRc的右下坐标(逻辑值) • Invalidate();
– 5、OnMouseMove
一是控制坐标轴Y的方向；二是坐标系统的单位长度
映射模式 MM_TEXT（默认） 逻辑单位 1象素
•
• •
MM_LOMETRIC
MM_HIMETRIC MM_LOENGLISH
0.1mm
0.01mm 0.01英寸
↑
↑ ↑
•
•
MM_ANISOTROPIC
MM_ISOTROPIC
不固定
计算机图形学人机交互绘图技术共32页文档
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
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按动按钮 选中物体 +
+
移动光标 也移动物体 当物体正确定 位时按钮停止
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6.3.2 拾取技术 当屏幕上有几个图形显示时，要处理某一图形，此 时我们只需点取此图形，表示现在要处理该图形。如点 取图形上一点、划长方形框处理框内图形。
+ +
+
高亮度选择点
划定长方形框选择
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6.3.3 菜单技术
1、采用菜单技术的优点： （1）菜单可清楚显示出用户所能选择功能，如绘图菜单 （2）用菜单不会出现错误命令 （3）菜单使用十分灵活
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1、交互式绘图系统软件 （1）应用数据库：存放图形几何信息数据（大小、尺寸 等）、属性数据（线形、颜色等）和非几何数据（文字、 数值等） （2）图形系统：提供各种图形功能的程序（如AutoCAD） （3）应用程序：交互式绘图系统的核心，为各种应用 界面而设计 2、交互式绘图系统硬件： 除主机外，主要对的图形交互式设备就是图形输入 设备和输出设备，如键盘、鼠标、数字化仪等
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窗口设计原则：
①对简单系统或为生疏型用户使用，设计瓦片式窗口便 足够了，在完成同样功能下能够减少不必要复杂性； ②可以利用窗口进行任务切换，但应该尽可能减少任务 切换次数，以减少系统开销，提高运行速度； ③删除与现在任务无直接关系的窗口，以使屏幕显示清 晰，并提高运行效率。④充分利用窗口系统，来自行多窗口的设计。组成：
①窗口管理程序。 ②窗口系统。
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用户
应用 程序1 应用 程序2 应用 程序3 窗口 管理器
高级 图形包
终端仿 真程序
客户程序
窗口系统和图形包 操作系统 硬件
服务器
窗口系统与应用程序之间关系
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思考题：
构图技术有哪几种？你认为哪一种技术
最容易实现？为什么？
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6.3.1 构图技术 构图技术是指建立或修改物体的几何模型的技术， 它可以通过选择作图命令和指定一系列定位点进行作图。 常用构图技术有： 1、定位法： 用定位设备来确定要显示物体或字符串位置 2、约束法： 当需要绘制水平和垂直直线段时，运用水平和垂直约束 技术可以避免由于人眼或定位设备带来的误差
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6.2.3 设计原则
1、设计一致性 系统各个环节应统一、简单、方便使用； 2、简单易学 操作步骤简单，随时对用户进行提醒，有帮助命令等； 3、提供反馈 要求：a、反应越快越好 b、对于一些大量计算不能及时反应，需给出计 算机正常工作指示，以免用户误认为操作不当 4、减少出错的可能性 5、提供改错能力 第六章 交互式绘图技术 6、面向多种技术层次 7、减少记忆量
菜单区 图形显示区 提示区
图形 显示区
菜单区
×××× ×××× ××
提示区
(a)对称式 屏幕划分
(b)非对称式
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2、字型选取：中文或英文、字体
3、颜色选取
4、窗口：屏幕上可划分大小不同窗口，方便交互式对话
5、菜单：用菜单表示程序中各种功能
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6.5.2 交互式工作方式 1、固定输入/输出方式 2、问答方式 第六章 交互式绘图技术 3、表处理方式 4、命令语言 6.5 交互式绘图系统构造方法 6.5.1 界面布置 5、菜单方式 6.5.2 交互式工作方式 6、图标方式 6.5.3 交互式用户接口的实现 6.5.3 交互式用户接口的实现 1、交互式输出界面设计 （1）设计原则 ①要全盘考虑显示信息内容，布局和格式等； ②反馈信息和屏幕输出应面向用户，指导用户，以满足 用户需求为目标； ③反馈信息内容应准确、简洁； ④屏幕显示和布局应美观、清楚、合理； ⑤合理安排信息在屏幕上显示顺序； ⑥显示方式一致性； ⑦合理选择文本方式和图形方式显示；
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6.2 交互式绘图系统
6.2.1 交互式绘图系统组成 交互式绘图是在交互软件 的支持下，通过交互绘图 设备由操作员和计算机对 话而随机进行的绘图。 交互式绘图系统由软件和 硬件两部分组成。
第六章 交互式绘图技术
6.2 交互式绘图系统 6.2.1 交互式绘图系统组成 6.2.2 交互式绘图系统交互任务 6.2.3 交互式绘图系统设计原则
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在被动式绘图中，程序和图形具有相对固定的联 系，程序的直接运行结果就是某个预定的图形，操作 员不能对运行中的程序进行干预，要想改变图形必须 从修改源程序做起。即重新编辑、编译、连接、运 行……。 这种工作方式对于某些方面可能是不方便的，例 如在总体设计、造型设计、外观设计以及建筑设计等 场合下，往往需要凭借直观边作设计边调整，这就需 要采用交互式绘图进行工作。
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（2）窗口操作 对一个窗口操作有： 建立－>保留－>恢复－>拖动－>关闭 （3）窗口管理系统 定义：管理屏幕空间，使多种程序利用屏幕空间而 不相互干扰。 作用：a、为显示终端开出不同窗口； b、在窗口内可显示结果； c、改变屏幕窗口区域、大小、位置； d、可生产弹出式或下拉式菜单对话窗。
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形式： ①以程序库的形式向用户提供基本的窗口管理库函数， 这种类型的系统功能较简单，图形技术应用较少。 ②以集成操作环境为特点的窗口系统。这种操作系统就 是以窗口形式进行各种操作，它具有统一的用户界面，并 有一套完整的软件开发工具。 ③建立在分布系统上的窗口系统，它既具有集成操作环 境的特点，又具有网络透明性。
2、菜单分类： （1）主菜单：在屏幕某区域，始终显示在屏幕上 （2）下拉式菜单 （3）弹出式菜单
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6.5 交互式绘图系统构造方法
第六章 交互式绘图技术 6.5 交互式绘图系统构造方法 6.5.1 界面布置 6.5.2 交互式工作方式 6.5.3 交互式用户接口的实现
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6.5.1 界面布置 界面布置包括屏幕划分、显示内容、颜色搭配等 1、屏幕划分：如图
+ 按下 按钮 开关
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+
+
移 动 光 标
方向约束
3、引力场法：如果要从已知直线上一点再画一条直线， 可以在每一条直线围一条区域，当光标移到这个区域时 + ，就自动被直线上最近一个点代替 +
+ +
+
利用引力场法使线段互联 橡皮筋法
4、橡皮筋法：在起点确定后，光标移出去定终点时， 在屏幕上始终显示一条连结起点和光标中心的直线 5、拖动法：用光标将形体在空间移动至任一位置
第六章 交互式绘图技术
6.1 概述 一、计算机绘图方式 1、被动式绘图 依靠程序运行自动产生图形 的绘图方式； 图形在生成过程中，操作者 无法对图形进行操作和控制。 如C语言绘图
第六章 交互式绘图技术 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 概述 交互式绘图系统 交互式绘图的交互技术 输入控制方式 交互式绘图系统构造方法
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2、 交互式绘图 允许用户动态对显示图形进行修改，改变图形参数、 颜色、比例等。如AutoCAD就是一款著名的交互式绘图 软件 随着计算机绘图技术的广泛应用，交互处理已经是必 不可少的内容。
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二、交互式绘图特点 1、可以及时交换信息 a、对计算机应用程序：可根据用户选择内容决定程序 流向，即程序如何运行 b、对用户来说，可以根据提示内容输入选择 2、灵活方便运行程序 一个应用程序会有不同的应用功能，用户可以根据 需要方便的选择所需功能。 交互式技术在计算机图形学中非常重要，因此又把 计算机图形学称为交互式计算机图形学。 Computer GraphicsInteractive Computer Graphics
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6.2.2 交互任务
包括定位、选择、文本输入和数值输入
1、定位交互任务：为应用程序指定一个位置量 2、选择交互任务：从选择集中选择一个元素项目 （1）固定选择集，如命令、属性和目标选择集 （2）变化选择集，如目标实体选择集，包括命名和指定 两种方式 3、文本交互任务：输入字符串 4、定值交互任务：输入某一范围内数值
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（2）屏幕显示技术 ①文本式屏幕显示一般格式 标题 屏幕号 a．标题引。 屏幕体 b．屏幕主体。 错误信息 c．出错信息区。 状态、提示行 d．状态和提示行。 ②问答式屏幕设计 一问一答，问答分开 ③信息屏幕设计 包括输人命令的反馈、程序的运行结果、出错信息以及帮 助信息等。 ④程序控制屏幕设计 程序控制屏幕提供给用户用来监视、操纵或控制系统的运 行。 如命令语言、菜单等。
6.2 交互式绘图系统 6.2.1 交互式绘图系统组成 6.2.2 交互式绘图系统交互任务 6.2.3 交互式绘图系统设计原则
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6.3 交互式绘图的交互技术
交互式绘图技术是一种处理用户输入图形数据的技术， 可分为三类： 构图技术 拾取技术 菜单技术
第六章 交互式绘图技术 6.3 交互式绘图的交互技术 6.3.1 构图技术 6.3.2 拾取技术 6.3.3 菜单技术