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* 第二章 计算机图形系统 第一节 计算机图形系统的组成结构 一、计算机图形系统的组成 计算机图形系统＝通用计算机系统 ＋图形输入、输出设备 ＋图形软件 　　　　　　　　　　　　　主机 　　　　　　　　　硬件 　　 　　　　　　　 　　　　图形外部设备 　　 计算机图形系统　　　　　　　　　　　　操作系统 　　　　　　　　　　　　　系统软件　　网络软件 　　　　　　　　　软件　　支撑软件 　　　　　　　　　　　　　应用软件 二、计算机图形系统的组成结构 二、计算机图形系统的组成结构 扫描仪 图形输入板 显示器 三、图形系统的基本功能：(P34) 1. 计算功能 实现图形处理过程中的计算、变换和分析。能对所描述的图形坐标进行几何变换、曲线和曲面生成、图形的交切计算和集合运算。 2. 存储功能 存储与图形有关的各类信息（几何、拓扑），并能对其进行检索、增删和插入等处理。 3. 输入功能 输入与图形生成和操作相关的各类参数和命令。能把有关对象的模型或其图形、指令和数据等信息输入到计算机中。 4. 输出功能 在各类图形输出设备上输出图形。能把处理产生的各种信息以图形显示、图形硬拷贝及文字和数字的形式输出。 5. 对话功能 通过各种人-机交互设备实现人与计算机的交互操作（人机通信）。 四、 图形系统的分类 1、 PC图形系统（P35） PC 机 键盘 鼠标 打印机 绘图仪 彩色图形显示器 图形适配卡 特点：1. 价格低廉，易于使用。 2.图形处理主要靠软件和CPU来完成，较难承受三维图形 实时处理时的计算量。 改进：配置高档图形卡，如 3Dlabs (Wildcat 4210---38000元)等。 2、工作站(Workstation)主要特点： （P38） 1）. 运算速度高 采用64位的CPU 采用RISC技术：程序执行时间=I（指令数）＊CPI（每条指令执行所用周期数）＊T（周期时间） 采用多处理器结构实现并行处理 2）. 图形处理功能强 配有专用的图形处理硬件子系统。 例如 几何处理器GE(Geometry Engines) 、显示处理机（DPU） 显示分辨率高，色彩丰富。 3）. 存储量大 4）. 操作方式 多任务、多进程：配备UNIX和窗口管理系统(X-window、Motif、OpenLook) 普遍采用了超标量、超流水线、超长指令字等先进技术。 5）.价格较高。主要的厂商：SUN、SGI、IBM、COMPAQ/DEC、HP等。 3、虚拟现实系统----VR(Virtual Reality) （P51） 虚拟现实系统又称之为虚拟现实环境，是指由计算机生成的一个实时三维空间。 虚拟现实技术主要研究交互式实时三维图形在计算机环境模拟方面的应用。 虚拟现实系统除了具有常规的高性能计算机系统的硬件和软件外，还必须对下列关键技术提供强有力的支持： 1．能以实时的速度生成具有高度逼真感的景物图形； 2．能高精度地实时跟踪用户的头和手； 3．头带显示器能产生高分辨率图像并有较大的视角； 4．能对用户的动作产生力学反馈。 还需配备有三维输入设备：例如控制球、指套、操纵盒、数据手套等。 第二节 计算机图形系统的硬件 一. 图形输入设备 按逻辑功能可分为六类： 1. 定位（locator） 基本功能：输入一个点坐标。 典型物理设备：数字化仪（digitizer） 图形输入板(teblet） 鼠标器（mouse） 操纵杆（joystick） 跟踪球（track ball） 2. 笔划（ stroke ） 基本功能：输入一系列点坐标。 典型物理设备：数字化仪（digitizer） 图形输入板(tablet） 鼠标器（mouse）