第一章图形设备与系统2
第一章 CIMS概述
生产组织模式的转变
小而全——大而全——全球协作化生产 传统制造模式（橄榄型） 现代制造模式（哑铃型）
CIMS三要素
CIMS三要素
三要素之间的关系
利用计算机、自动化技术、 制造技术及信息技术等来达 到预期的经营目标
市场被迅速分割，产品的生命周期缩短 市场全球化，竞争国际化 客户要求多样化 计算机技术和网络技术的迅速发展
CIMS产生的背景和基础
CIMS产生的背景和基础
20世纪末制造业的重大变化
市场全球化，竞争空前加剧 微电子为基础的信息技术高速发展 竞争要求制造业：
加快新产品开发和上市时间 提高质量 降低成本 完善售前/售后服务 有益于环境
CAM子系统
经营管理分系统
以MRPII为核心，从制造资源出发，考虑了 企业进行决策的战略层、中短期生产计划编 制的战术层以及车间作业计划与生产活动控 制的操作层。
其功能覆盖：市场销售，物料供应，各级生 产计划与控制，财务管理，成本、库存管理 等部分的活动，是以经营生产计划、主生产 计划、物料需求计划、能力需求计划、车间 作业计划、车间调度与控制为主题形成的闭 环系统。
是CIMS的中枢，指挥和控制各部门有条不紊 地工作。
经营管理分系统
制造自动化分系统
制造自动化系统是在计算机的控制与调度下， 按照NC代码将一个毛坯加工成合格的零件， 在装配成部件以至产品，并将制造现场信息 实时地反馈到相应部门。
生成：
车间作业计划，进行优化调度与控制，生成工件、 刀具、夹具需求计划，进行系统状态监控和故障 诊断处理，完成数据采集及评估等。
《计算机应用基础》周南岳-第一章
《计算机应用基础》周南岳-第一章在当今数字化的时代，计算机已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而《计算机应用基础》这本书，就像是一把打开计算机世界大门的钥匙，为我们提供了必备的知识和技能。
周南岳老师编著的这一教材，第一章便为我们开启了这段精彩的学习之旅。
第一章首先向我们介绍了计算机的发展历程。
从早期庞大笨重的电子管计算机，到后来体积逐渐缩小、性能不断提升的晶体管、集成电路和大规模集成电路计算机，每一次的技术革新都带来了巨大的变化。
这一发展历程不仅让我们感叹人类智慧的伟大，也让我们对计算机的未来充满了期待。
计算机的分类也是一个重要的知识点。
按照不同的标准，计算机可以分为超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机和工作站等。
超级计算机拥有超强的计算能力，用于解决复杂的科学计算和大规模数据处理问题；大型计算机则通常被用于大型企业和机构的核心业务处理；小型计算机适用于中小企业的管理和数据处理；微型计算机，也就是我们常见的个人电脑，广泛应用于家庭和办公场景；工作站则在专业领域，如图形设计、动画制作等方面发挥着重要作用。
了解计算机的特点对于我们更好地理解和应用它至关重要。
计算机具有运算速度快、计算精度高、存储容量大、具有逻辑判断能力、自动化程度高以及通用性强等特点。
运算速度快使得它能够在瞬间完成大量复杂的计算任务；计算精度高保证了数据处理的准确性；存储容量大让我们能够存储海量的信息；逻辑判断能力使它能够根据设定的条件进行智能决策；自动化程度高让许多重复性工作得以高效完成；通用性强则意味着它可以应用于各种各样的领域和任务。
计算机的应用领域更是广泛得超乎想象。
在科学计算领域，它帮助科学家们进行复杂的数学模型运算和数据分析，推动了科学技术的进步；在数据处理方面，企业和机构依靠计算机来管理和分析大量的业务数据，提高工作效率和决策质量；在过程控制中，计算机实时监控和调整生产过程中的参数，保证生产的稳定性和质量；在计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）领域，它为设计师和工程师提供了强大的工具，加速了产品的开发周期；在人工智能领域，计算机通过模拟人类智能，实现了语音识别、图像识别、自然语言处理等令人惊叹的功能；在网络通信方面，计算机让我们能够跨越时空的限制，与世界各地的人们进行信息交流和资源共享。
计算机图形学期末复习[1]
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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。
计算机图形学第一章课后习题作业
1. 阐述计算机图形学,图象处理,模式识别和计算几何这四门学科之间的关系.答: 计算机图形学研究是数据模型和几何模型转化为图像信号，模式识别是研究图像信号到数据模型和几何模型图像处理是处理图像到图像。
计算几何是研究几何模型和数据处理的学科，探讨几何形体的计算机表示.2.计算机图形学的研究内容是什么？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.计算机图形学的研究内容非常广泛，主要有以下几个方面：计算机图形学的应用；计算机图形设备和系统；国际标准化组织(ISO)发布的图形标准；人机交互接口技术；基本图形实体、自由曲线和自由曲面的生成算法；图形变换和裁剪；曲面和实体造型算法；颜色、光照模型及真实感图形显示技术与算法等内容。
2. 简述计算机图形学的发展过程和发展趋势发展过程:1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风I（Whirlwind I）计算机的附件诞生了。
该显示器用一个类似于示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。
1958年美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。
1962年，MIT林肯实验室的Ivan E.Sutherland 发表了一篇题“Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统”的博士论文，他在论文中首次使用了计算机图形学Computer Graphics”这个术语，证明了交互计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，从而确定了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位。
1973年开始，相继出现了英国剑桥大学CAD小组的Build系统、美国罗彻斯特大学的PADL-1系统等实体造型系统。
从80年代中期以来，超大规模集成电路的发展，为图形学的飞速发展奠定了物质基础。
计算机的运算能力的提高，图形处理速度的加快，使得图形学的各个研究方向得到充分发展，图形学已广泛应用于动画、科学计算可视化、CAD/CAM、影视娱乐等各个领域。
第一章计算机网络基础
1. 数据通信 2. 计算机系统的资源共享 3. 进行数据信息的集中和综合处理 4. 能均衡负载，相互协作 5. 提高了系统的可靠性和可用性 6. 进行分布式处理
统速率不用匹配，适于数据通信。 缺点：时延较大，“分组”（或“打包”）的过程比较
复杂，丢包服务质量无保证。
三、计算机网络的产生与发展
1)多用户分时系统，微机
哑终端 虚拟机
主机
T
T
T
T
终端－计算机网络模型
虚实概念
If it's there and you can see it It's REAL If it's there and you can't see it It's
二、计算机网络基本原理
平时常接触的网络
计算机网（局域网，因特网）
计算机和通信技术结合的产物 共享资源
公共交换电话网（Public Switched Telephone Network，PSTN）
有线电视网 电网
电路交换
最早的交换方式，源自电话系统。 建立电路交换的过程：（以打电话为例） 建立链路（象拨打电话并接通，通信的两端接通，便拥有一条实
是一种可以在网络环境中以客户和服务器模式工作的 多功能操作系统。
支持域管理，提供对网络资源管理的一整套解决方案
Unix操作系统
Unix
催生了计算机辅助制造，制造控制系统，实验室模拟和因特网 起源于上个世纪70年代贝尔实验室， 71年用C代码重写 众多版本（没有当今网络，各不相同） 加州大学伯克利分校计算机系统研究小组（CSRG）使用Unix对操作
计算机图形学复习题及答案
第一章计算机图形学概论1.计算机图形学研究的主要内容有哪些？研究图形图像的计算机生成、处理和显示2 .图形学中的图形特点是什么？图形图像有什么区别？图形主要是用矢量表示，图像则是由点阵表示3.计算机图形学发展的主要阶段包括哪些？字符显示->矢量显示->2D光栅显示->3D显示->新的计算机形式4.计算机图形学主要应用哪些方面？你对哪些领域比较熟悉？计算机辅助设计、可视化技术、虚拟现实、地理信息系统、计算机动画与艺术5.颜色模型分为面向用户和__面向设备__两种类型，分别是什么含义？颜色模型是一种在某种特定的上下文中对颜色的特性和行为解释方法。
6.解释三基色原理。
三基色：任意互不相关（任意两种的组合不能产生三种的另一种颜色）的三种颜色构成颜色空间的一组基，三基色通过适当的混合能产生所有颜色。
7.解释加色模型和减色模型的概念。
加色模型：若颜色模型在颜色匹配时只需要将光谱光线直接组合而产生新的颜色类型这种颜色模型称为加色模型，形成的颜色空间称为加色空间减色模型：若颜色模型在匹配是某些可见光会被吸收而产生新的颜色类型，这种颜色模型称为减色模型，形成的颜色空间称为减色空间。
8.RGB表示模型中（1,0,0）（1,1,1）（0,0,0）（0.5,0.5,0.5）分别表示什么颜色？红白黑灰第二章计算机图形的显示与生成1.有哪两种主流的扫描显示方式？光栅扫描随机扫描2.解释屏幕分辩率的概念。
荧光屏在水平方向和垂直方向单位长度上能识别的最大光点数称为分辨率3.CRT产生色彩显示有哪两种技术？分别进行解释。
电子束穿透法：用红—绿两层荧光层涂覆在CRT荧光屏的内层，而不同速度的电子束能穿透不同的荧光粉层而发出不同颜色的光。
荫罩法：在荧光屏每个光点处呈三角形排列着红绿蓝三种颜色的荧光点，三支电子枪分别对应三个荧光点，调节各电子枪发出的电子束强度，即可控制各光点中三个荧光点所发出的红绿蓝三色光的强度。
建筑结构CAD-第一章 绪论
●在模具行业，进行模具的自动设计和加工过程的仿真； 在制衣行业，根据体形自动设计剪裁形状、尺寸等； 在化学行业，进行分子模型的表示等。
●1.2 CAD技术在土木建筑行业中的应用
●在CAD技术出现以前，工程设计的全过程都是由人用 笔、尺子加图板来完成的。现在可以由计算机更快、 更好地去完成，这就是CAD技术的意义所在。
●CAD应用软件就是根据某一专业的特点和规定，将人和计 算机有机地结合在一起，去完成该专业的设计任务而编写 的专用软件。
●结构分析与计算是工程设计行业应用计算机最早的领域。 ●结构分析结果的输出，也从早期的数表形式过渡到数表加
图形方式。 ●大型、复杂的结构一般是用结构有限元分析程序来计算。 ●1.4.2 CAD应用软件的选配 ●使用单位配置CAD应用软件情况大致有以下几种：
●利用CAD技术可以收到以下效果。
●首先，可以缩短设计工期。
●其次，可以提高设计质量。 ●另外，可以降低设计成本。 ●一般建筑物或构筑物的建设都要经过规划、设计、施
工几个阶段，建成以后则进入维护管理阶段。目前， CAD技术已经被应用在各个阶段中。 ●(1)在规划中的应用 ●对应于该阶段的CAD系统主要有三类： ●第一类是有关规划信息的存储和查询的系统。这一类 系统多采用数据库系统的形式。 ●第二类为信息分析系统。 ●第三类为规划的辅助表现及作图系统。
●(3)在施工中的应用
●一般的土木建筑工程的施工都包含以下过程，即投标 报价→施工调查→施工组织设计→人员、器材和资金 的调配→具体施工及项目工程管理→验收等。
●(4)在维护管理中的应用
●对土木建筑结构物的维护和管理包括定期检查、维修 和加固等。
●近年来，出现了以数据库为中心的、道路设施的维护 管理CAD系统。这种系统具有两种作用：一种是用于 保存定期检查结果等信息，另一种是用于辅助维修和 加固的规划设计。
消防控制室使用说明
版本号：5029100811安装、使用产品前，请阅读安装使用说明书。
请妥善保管好本手册，以便日后能随时查阅。
CRT-9000消防控制室图形显示装置一般用户使用手册深圳市泛海三江电子有限公司目录第一章系统简介 (1)1.1 系统特点： (1)1.2 系统功能： (1)1.3 系统配置： (1)第二章系统安装 (2)2.1 软件安装： (2)2.2 连接方式： (2)2.3 系统启动和退出： (2)第三章系统操作环境 (4)3.1 系统操作主界面： (4)3.2 空间层次视图和层平面图： (5)3.3 设备层次、状态层次和图标视图： (7)第四章系统菜单操作说明 (10)4.1 文件 (10)4.2 操作 (10)4.3 视图菜单 (13)4.4 帮助 (14)4.5 首火警 (16)4.6 标准工具栏 (16)第五章系统工程的建立 (17)5.1 CRT-9000 文件目录结构说明 (17)5.2 报警主机数据备份说明 (19)第六章隔离型PCI-CAN总线接口卡简介与硬件设置 (21)6.1 概述 (21)6.1.1性能与技术指标 (21)6.1.2典型应用 (21)6.2信号输入/输出插座和开关选择定义 (22)6.2.1 PCI-CAN总线接口卡信号输入/输出插座定义 (22)6.2.2 CAN卡安装、拆除.................................................................................................错误！未定义书签。
6.3 应用注意事项 (22)第七章常见问题与排除 (233)第一章系统简介1.1 系统特点：CRT-9000消防控制室图形显示装置（以下简称CRT-9000）是一个整合了火灾报警控制系统各个报警主机及所有终端设备信息，并进行显示与控制的综合系统平台；其具有良好的安全性、稳定性、可靠性、可扩展性，适用于网络分布式应用，实现网络实时监控。
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2021/1/24
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要保持显示一幅稳定的画面，必须不断地 发射电子束
刷新频率
刷新一次是指电子束从上到下扫描一次 的过程
刷新频率高到一定值后，图象才能稳定 显示
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电子枪
电灯丝，阴极和控制栅组成。
阴极：由灯丝加热发出电子束，
控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小 孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压 高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点 的亮度。
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工作原理
应用程序发出绘图命令，→解析成显示处理器可 接受命令格式，存放在刷新存储器中。刷新存储器中所 有的绘图命令组成一个显示文件，由显示处理器负责解 释执行(刷新)， →驱动电子枪在屏幕上绘图。
修改图形，实际是修改显示文件中的某些绘图命令。
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2.1.4 光栅扫描的显示系统
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聚焦系统
保证电子束在轰击屏幕 时，汇聚成很细的点。
加速电极
加正的高压电（几万伏），使电子束高速 运动。
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偏转系统
控制电子束，静电场或磁场，产生偏转。 电子束要到达屏幕的边缘时，偏转角度
就会增大。到达屏幕最边缘的偏转角度 被称为最大偏转角 最大偏转角是衡量系统性能的最重要的 指标，显示器长短与此有关 CRT显示器屏幕越大整个显象管就越长
2021/1/24
电子枪、影孔板中 的一个小孔和荧光 点呈一直线； 每个小孔与一个像 素（即三个荧光点） 对应
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调节各电子枪 发生的电子束中 所含电子的数目， 即可控制各色光 点亮度。
显示器能同时显示的颜色个数
如果每支电子枪发出的电子束的强
度有256个等级，则显示器能同时显
示256*256*256=16M种颜色，称为
光栅扫描显示系统
特点：光栅扫描 扫描线 帧 水平回扫期 垂直回扫期
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几个概念
行频、帧频 水平扫描频率为行频。垂直扫描频率为帧频。
高速电子束
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彩色阴极射线管-射线穿透法
应用：主要用于画线显示器 优点：成本低 缺点：只能产生有限几种颜色
2021影孔板法
影孔板法
原理：影孔板被安装在荧光屏的内表面， 用于精确定位像素的位置
影孔板
外层玻璃
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荧光涂层
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荧光屏
荧光物质：当它被电子轰击时发出亮光
持续发光时间：电子束离开某点后，该点的 亮度值衰减到初始值1/10所需的时间 刷新(Refresh)：为了让荧光物质保持一个稳 定的亮度值
刷新频率：每秒钟重绘屏幕的次数
某种CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率 =1秒/荧光物质的持续发光时间 （例如）=1000/40=25Hz
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影孔板的类型 点状影孔板 代表：大多数球面与柱面显像管
栅格式影孔板 代表：Sony的Trinitron与Mitsubishi 的Diamondtron显像管
沟槽式影孔板 代表：LG的Flatron显像管
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2.1.2 彩色阴极射线管-影孔板法
点状影孔板工作原理 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
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真彩系统 19
球面显示器与柱面显示器
普通的显象管采用的都是点状影孔板显 象管，显象管的表面呈略微凸起的球面 状，故称之为“球面管”。而柱面显象 管采用荫栅式结构，它的表面在水平方 向仍然略微凸起，但是在垂直方向上却 是笔直的，呈圆柱状，故称之为“柱面 管”
常用的点状影孔板显象管有日本索尼公
第一章图形设备与系统2
第二章 图形设备与系统
2.1 图形显示设备 2.2 图形系统及其标准
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2
2.1 图形设备
图形显示设备
图形输出包括图形的显示和图形的绘制， 图形显示指的是在屏幕上输出图形
图形绘制通常指把图形画在纸上，也称硬 拷贝，打印机和绘图仪是两种最常用的硬 拷贝设备
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荧光屏
像素(Pixel:Picture Cell)：构成屏幕（图 像）的最小元素
分辨率(Resolution)：CRT在水平或竖直 方向单位长度上能识别的最大像素个数， 单位通常为dpi（dots per inch)。在假定 屏幕尺寸一定的情况下，也可用整个屏幕 所能容纳的像素个数描述，如640*480， 800*600，1024*768，1280*1024等等
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2.1.2 彩色阴极射线管
产生彩色的常用方法： 射线穿透法 影孔板法
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2.1.2 彩色阴极射线管-射线穿透法
• 原理：两层荧光涂层，红色光和绿 色光两种发光物质，电子束轰击穿
透荧光层的深浅，决定所产生的颜 色
荧光涂层 产生颜色
低速电子束
电子束
较低速电子束 较高速电子束
点距为.28的球 面显示器
柱面和球面显示器点距定义示意图
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2.1.3 随机扫描的显示系统
特点：电子束可随意移动，只扫描荧屏上要显示的 部分。
逻辑部件：刷新存储器(Refreshing Buffer),显示处 理器（DPU:Display Processing Uuit）和CRT
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2021/1/24
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阴极射线管（CRT)
阴极射线管(CRT- Cathode Ray Tube) –组成：包括电子枪、加速结构、聚焦 系统、偏转系统、荧光屏
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阴极射线管(CRT)
工作原理
高速的电子束由电子枪发出，经过聚焦 系统、加速系统和磁偏转系统就会到达 荧光屏的特定位置。由于荧光物质在高 速电子的轰击下会发生电子跃迁，即电 子吸收到能量从低能态变为高能态。由 于高能态很不稳定，在很短的时间内荧 光物质的电子会从高能态重新回到低能 态，这时将发出荧光，屏幕上的那一点 就会亮了
司的特丽珑管（Trinitron）和三菱公司的
钻石珑管（Diamondtron）
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红 绿兰
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荫栅 荧光屏 RGB
荫栅式彩色CRT显色原理
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0.25mm
G B R G B R G GB
d=0.28mm
0.31mm
2021/1/24
点距为.25的柱 面显示器
0.22mm