图形输入输出设备
计算机图形学软硬件简介与图元分析
旋钮 空间球操纵杆 图像扫描仪 语音系统
2、硬拷贝设备
3、图形网络：图形服务器，客户
4、因特网上的图形
Part 03
计算机图形学软件
3.1坐标表示 3.2图形功能 3.3软件标准 3.4其他软件包 3.5OpenGL简介
坐标表示
笛卡尔坐标 建模坐标 世界坐标 规范化设备坐标 设备坐标或屏幕坐标
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• 初始化（ glutInit ） • 创建窗口（ glutCreateWindow） • 设定窗口的显示模式（ glutInitDisplayMode） • 指定窗口的位置和大小
（ glutInitWindowPosition和glutInitWindowSize ） • 指定窗口的显示内容函数（ glutDisplayFunc） • 运行框架（ glutMainLoop）
输出图元
点绘制 画线算法 圆生成算法 椭圆生成算法 区域填充 字符生成
OpenGL提供的所有图元（点、线、多边形）的绘制， 必须通过glBegin（）和glEnd（）函数的配对来完成。
➢ void glBegin(Glenum mode) ❖功能：描述一个几何图形顶点序列的开始。 ❖参数说明：mode指图元的类型。
• 一个完整的窗口系统的
应用软件
OpenGL图形处理系统的结 构为：最底层为图形硬件，
OpenGL
第二层为操作系统，第三 层为窗口系统，第四层为
窗口系统
OpenGL，最上面的层为应 用软件。
操作系统
图形硬件 22
OpenGL的绘制流程——流水线
• OpenGL命令将被放在一个命令缓冲区中，这样命令缓 冲区中包含了大量的命令、顶点数据和纹理数据。
（完整版）计算机图形学期末考试
（完整版）计算机图形学期末考试计算机图形学期末模拟题⼀、选择题1、在下列叙述语句中，错误的论述为（ C ）A) 在图形⽂件系统中，点、线、圆等图形元素通常都⽤其⼏何特征参数来描述；B)在图形系统中，图形处理运算的精度不取决于显⽰器的分辨率；C) 在光栅扫描图形显⽰器中，所有图形都按⽮量直接描绘显⽰，不存在任何处理；D) 在彩⾊图形显⽰器中，使⽤RGB颜⾊模型。
2、光线跟踪算法中包括了哪些光照效果？（ C ）A) 仅有光反射；B) 仅有光透射；C) 有光反射和光透射；D) 都没有3、透视投影中主灭点最多可以有⼏个？（ D ）A) 0 B) 1 C) 2 D) 34、在明暗光滑处理算法中，下列论述哪个是错误的？（ D ）A) Gouraud明暗模型计算中，多边形与扫描平⾯相交区段上每⼀采样点的光亮度值是由扫描平⾯与多边形边界交点的光亮度插值得到的；B) Phong明暗处理模型中，采⽤了双线性插值和构造法向量函数的⽅法模拟⾼光；C) Gouraud明暗模型和Phong明暗处理模型主要是为了处理由多个平⾯⽚近似表⽰曲⾯物体的绘制问题；D) Phong明暗模型处理的物体表⾯光亮度呈现不连续跃变；5、B样条曲线中，按照节点⽮量T的不同可以将B样条分为均匀B样条，开放均匀B样条和⾮均匀B样条，以下选项中属于开放均匀B样条节点⽮量的是（C ）。
A、T＝（0，1，2，3，4，5，6）B、T＝（0，0，1，1，2，2，3，3）C、T＝（0，0，0，1，2，3，4，5，5，5）D、T＝（0，0.1，0.2，0.2，0.5，1）6、曲线的分类有（ A ）A、规则曲线⾃由曲线随机曲线B、规则曲线变换曲线⾃由曲线C、变换曲线随机曲线⾃由曲线D 随机曲线变换曲线规则曲线7、曲线曲⾯拟合的⽅法有（ B ）A、插值做差拟合B、插值逼近拟合C、插值闭合拟合D 插值变换拟合8、光线跟踪算法中包括了哪些光照效果？（ C ）A) 仅有光反射；B) 仅有光透射；C) 有光反射和光透射；D) 都没有⼆、填空题1、计算机制作动画从狭义上是指根据要求⽣成⼀系列连续变动的画⾯，它的步骤由（造型）、（运动控制）和（绘制）组成。
计算机辅助设计与制造技术
CAD 软件
CAD 专用软件
CAD 支撑软件
优化方法库
图形支撑软件
数据库软件
有限元分析软件
系统软件
操作系统
高级语言编译器
网络软件
系统软件 主要用于计算机的管理、维护、控制以及计算机程序的翻译、装入与运行。 操作系统：Windows 95/98、 UNIX、Windows NT等。 语言编译系统：Visual C/C++、 Visual Basic、AutoLisp等。 支撑软件 是为满足CAD/CAM用户共同需要而开发的通用软件。 数据库管理系统：Foxpro/ORACLE/INFORMIX/Sybase等。 计算机分析软件：ANSYS/NASTRAN/ADAMS等。 图形支撑软件：可分为图形处理语言及交互式绘图软件。
到2000年，我国机械制造业应用CAD技术的普及率和覆盖率均达70%以上；工程设计行业CAD技术的普及率和覆盖率均达100%。
沈阳变压器厂用CAD技术输出三峡工程项目三维彩色产品设计图和计算机分析的数据，从而赢得了三峡工程的招标项目。
泸东造船厂应用CAD技术后，生产技术准备周期缩短1/3以上，造船的设计开发能力提高一倍。
仿真模拟和动画制作：在电影制作中的成功应用，如“未来世界”、“玩具总动员”、“侏罗记公园”等
在轻工行业的应用：如模具CAD和服装CAD等。
在医学中的应用： 计算机辅助手术规划和手术模拟。
在电子电路中的应用：超大规模集成电路的设计制造。
我国科学技术部在CAD应用工程2000年规划纲要中指出：“到2000年，在国民经济主要部门的科研、设计单位和企业中全面普及推广CAD技术，实现‘甩掉图板’（指传统设计中的描图板），提高智能劳动效率，推广我国CAD市场，扶持发展以CAD为突破口的我国自主创新的软件产业，建立起我国的CAD产业”。
计算机图形学期末考试试题及答案
计算机图形学期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 计算机图形学是研究计算机生成和处理图形信息的学科，以下哪项不是计算机图形学的研究内容？A. 图形表示和存储B. 图形输入和输出C. 图形变换D. 数据库管理答案：D2. 以下哪种图形设备不是常见的图形输入设备？A. 鼠标B. 扫描仪C. 数字化仪D. 打印机答案：D3. 在计算机图形学中，以下哪种算法用于消除隐藏面？A. 罗伯特算法B. 画家算法C. 深度排序算法D. 光照模型答案：C4. 在计算机图形学中，以下哪个概念表示颜色空间的一个点？A. RGBB. HSLC. HSVD. 所有以上选项答案：D5. 在三维图形变换中，以下哪种变换不能保持图形的形状和大小不变？A. 平移B. 旋转C. 缩放D. 错切答案：D6. 在计算机图形学中，以下哪种方法用于实现抗锯齿效果？A. 插值B. 卷积C. 重采样D. 双线性插值答案：C7. 在计算机图形学中，以下哪种技术用于模拟光线传播和反射？A. 光照模型B. 光线追踪C. 阴影算法D. 纹理映射答案：B8. 在计算机图形学中，以下哪种图形表示方法基于图像？A. 向量图形B. 位图图形C. 分形图形D. 隐函数图形答案：B9. 在计算机图形学中，以下哪种技术用于生成动态图形？A. 动态扫描B. 动态纹理映射C. 动态建模D. 动态渲染答案：D10. 在计算机图形学中，以下哪种技术用于实现虚拟现实？A. 三维建模B. 虚拟现实引擎C. 头戴式显示器D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 计算机图形学的基本研究内容包括：图形表示和存储、图形输入和输出、图形变换、图形显示和图形交互。
2. 常见的图形输入设备有：鼠标、扫描仪、数字化仪、触摸屏等。
3. 常见的图形输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等。
4. 在计算机图形学中，RGB表示红绿蓝三原色，用于描述颜色的空间。
5. 在三维图形变换中，常见的变换包括：平移、旋转、缩放、错切等。
电路设计之计算机辅助设计全
可编辑修改精选全文完整版电路设计之电子电路计算机辅助设计一、电子电路、计算机辅助设计在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机里并能快速地进行检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
用计算机辅助设计电子电路能够减轻设计人员的劳动,缩短设计周期和提高设计质量。
二、计算机系统的组成用于电子电路辅助设计的计算机通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础,主要设备有:计算机主机、图形显示终端、图形输入板、绘图仪、扫描仪、打印机、磁带机以及各类软件。
工程工作站一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。
它有较强的计算能力,用规范的图形软件,有高分辨率的显示终端,可以联在资源共享的局域网上工作,已形成最流行的CAD系统。
图形输入输出设备除了计算机主机和一般的外围设备外,计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。
图形输入设备的一般作用是把平面上点的坐标送入计算机。
图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝两大类。
软拷贝设备指各种图形显示设备,是人机交互必不可少的;硬拷贝设备常用作图形显示的附属设备,它把屏幕上的图像复印出来,以便保存。
CAD软件除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外,CAD主要使用交互式图形显示软件、CAD应用软件和数据管理软件3类软件。
交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看,图形的变换、修改,以及相应的人机交互。
CAD应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能,以完成面向各专业领域的各种专门设计。
图像处理基本概念
图像的分辨率、颜色深度
图像在计算机中的度量单位为“像素” ，而实际的打印输出中，图像的度量单位往往是 长度单位，如厘米(cm)、英寸(inch)等等，它们之间的关系是通过“分辨率”来描述的。分
材料科学与工程学院
网络部
辨率=像素数/图像线性长度。通常用“每英寸中的像素数”(Pixels Per Inch--ppi)来表示。显 示器的分辨率一般为 72dpi， 打印机的分辨率一般用 “每英寸中的墨点数” (Dots Per Inch--dpi) 来表示。 图像文件的大小用计算机存储的基本单位字节(Byte) 来度量。一个字节(Byte) 由八个二 进制位(Bit)组成，共可表示 256(0～255)个数。不同色彩模式的图像中每一像素所需的字节 数不同，每一像素所用的二进制位的个数就叫做颜色深度。如 Grayscale 和 Indexed Color 模 式只需一个字节八个二进制位；RGB 模式的图像每一像素需 3 个字节 24 个二进制位。
图像的色彩模式
为了在 PhotoShop 中成功地选择正确的颜色，必须首先懂得色彩模式。色彩模式是用来 提供一种将颜色翻译成数字数据的方法， 从而使颜色能在多种媒体中得到连续的描述。 例如 我们说的“蓝绿”色，应当说我们并不能很确切地描绘出什么是“蓝绿”色，而在一种颜色 模式中我们可以为它定义一个很确切的值，如在 CMYK 模式中“蓝绿”色表示为 100%的 青色、3%的品红、30%的黄色和 15%的黑色。 PhotoShop 提供了几种不同的颜色模式：RGB 模式、 CMYK 模式、 HSB 模式、Lab 模 式、Indexed Color 模式、Grayscale 模式、Bitmap 模式、Duotone 模式、MultiChannel 模式。 RGB 模式 RGB 模式又叫做加色模式，它是通过对红、绿、蓝三个基本颜色进行组合来改变像素 的颜色。这种模式大约可反映出 1.67 千万（256×256×256）中色彩。
职业技能等级试卷制图员中级(含答案)
河南交通技师学院职业技能等级认定制图员中级理论知识试卷 A一、单项选择题：（每题1分，共80分）1.一个典型的微型计算机绘图系统一般是由( )几部分组成的。
A 、主机、图形输入设备、图形输出设备、外存贮器 B 、主机、显示器、图形输入设备、打印机 C 、主机、电源、显示器、鼠标、键盘 D 、主机、电源、图形输入设备、鼠标、键盘 【参考答案】A2.标注圆的直径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“( )”。
A 、R B 、φ C 、SR D 、S φ 【参考答案】B3.( )不能用其他图线代替，一般也不得与其他图线重合或画在其延长线上。
A 、尺寸界线 B 、尺寸线 C 、尺寸线终端 D 、尺寸数字 【参考答案】B4.关于图纸的标题栏在图框中的位置，下列叙述正确的是( )。
A 、配置在任意位置 B 、配置在右下角 C 、配置在左下角 D 、配置在图中央 【参考答案】B5.同一方向的空间直线段，其轴测投影长与其( )之比称作轴向变形系数。
A 、投影长 B 、实长 C 、定长 D 、轴测投影长 【参考答案】B6.用计算机绘图时，显示缩放命令可将屏幕上图形放大，使图形看上去更清晰，实体的尺寸与放大前相比( )。
A 、不一定B 、缩小了C 、增大了D 、不变 【参考答案】D7.画图时，铅笔在前后方向应与纸面( )，而且向画线前进方向倾斜约30o 。
A 、垂直 B 、平行 C 、左斜 D 、右斜 【参考答案】A8.详图索引符号中， ( )。
A 、上半圆注详图编号，下半圆注被索引图纸的编号B 、下半圆注详图编号，上半圆注被索引图纸的编号C 、上半圆注所用标准图册的编号，下半圆注详图编号D 、上半圆注详图编号，下半圆注所用标准图册的编号 【参考答案】A9.标注绝对标高的房屋图样是房屋的( )。
A 、建筑平面图B 、总平面图C 、基础平面图D 、结构平面图 【参考答案】B10.制图标准规定，剖视图分为全剖视图、( )、局部剖视图。
国开形成性考核00711《机械CAD-CAM》形考作业(1)试题及答案
国开形成性考核《机械CAD/CAM》形考作业(1)试题及答案（课程ID：00711，整套相同，如遇顺序不同，Ctrl+F查找，祝同学们取得优异成绩！）一、选择题（每小题4分，共25个）题目：1、下述CAD/CAM过程的概念中，属于CAD范畴的是（D）。
【A】：FMS【B】：CAPP【C】：CIMS【D】：几何造型题目：2、CAD/CAM系统基本功能不包括下面哪个功能（B）？【A】：图形显示功能【B】：检验评价功能【C】：人机交互功能【D】：信息处理功能题目：3、计算机辅助制造是指（B）。
【A】：计算机在机械制造方面的应用【B】：计算机在产品制造方面有关应用的统称【C】：计算机在机械产品设计方面的应用【D】：计算机在多品种、小批量生产方面的应用题目：4、在CAD/CAM系统中，（C）是联接CAD、CAM的纽带。
【A】：CAG【B】：CAE【C】：CAPP【D】：CAQ题目：5、CAD技术起源于一种人机对话系统，该系统为（C）技术的发展奠定了基础。
【A】：数控机床【B】：专家系统【C】：交互式图形生成【D】：工程数据库题目：6、CAD/CAM系统主要研究对象描述、系统分析、方案的优化、计算分析工艺设计仿真模拟、NC编程以及图形处理等，它（B）。
【A】：输入的是设计要求，输出的是图纸。
【B】：输入的是设计要求，输出的是制造加工信息。
【C】：输入的是设计要求，输出的是工艺流程。
【D】：输入的是设计要求，输出的是设计方案。
题目：7、计算机辅助制造应具有的主要特性是（B）。
【A】：准确性、耐久性等【B】：适应性、灵活性、高效率等【C】：知识性、趣味性等【D】：系统性、继承性等题目：8、CAD/CAM系统主要研究对象描述、系统分析、方案的优化、计算分析工艺设计仿真模拟、NC编程以及图形处理等，它（A）。
【A】：输入的是设计要求，输出的是制造加工信息。
【B】：输入的是设计要求，输出的是图纸。
【C】：输入的是设计要求，输出的是设计方案。
各种分辨率介绍
各种分辨率介绍分辨率是和图像相关的一个重要概念，它是衡量图像细节表现力的技术参数。
但分辨率的种类有很多，其含义也各不相同。
正确理解分辨率在各种情况下的具体含义，弄清不同表示方法之间的相互关系，是至关重要的一步。
下面对几种常见的图像输入/输出分辨率及不同图像输入/输出设备分辨率作个介绍，供大家参考。
一、有关分辨率的几个概念要准确把握和理解分辨率的含义，弄清楚下面的几个概念是很有必要的。
分辨率（Resolution）：包括设备分辨率、网屏分辨率、图形分辨率、扫描分辨率和位分辨率。
设备分辨率（Device Resolution）：又称输出分辨率，指的是各类输出设备每英寸上可产生的点数，如显示器、喷墨打印机、激光打印机、热蜡打印机、绘图仪的分辨率。
这种分辨率通过DPI这个单位量来衡量，一般来讲，PC显示器的设备分辨率在60至120DPI之间。
而打印设备的分辨率则在180至720DPI之间。
网屏分辨率（Screen Resolution）：又称网屏幕频率，指的是打印灰度级图形或分色所用的网屏上每英寸的点数。
这种分辨率通过每英寸的行数（RPI）来标定。
图形分辨率（Image Resolution）：指的是图形中存储的信息量。
这种分辨率有多种衡量方法，典型的是以每英寸的像素数（PPI）来衡量。
图形分辨率和图形尺寸的值一起决定文件的大小及输出质量，该值越大图形文件所占用的磁盘空间也就越多。
图形分辨率以比例关系影响着文件的大小，即文件大小与其图形分辨率的平方成正比。
如果保持图形尺寸不变，将其图形分辨率提高一倍，则其文件大小增大为原来的四倍。
图形分辨率也影响到图形在屏幕上的显示大小。
如果在一台设备分辨率为72DPI的显示器上将图形分辨率从72PPI增大到144PPI（保持图形尺寸不变），那么该图形将以原图形实际尺寸的两倍显示在屏幕上。
扫描分辨率：指在扫描一幅图形之前所确定的分辨率，它将影响生成图形文件的质量和使用性能，它决定图形将以何种方式显示或打印。
EMF+ EMF图形输出设备说明书
Package‘devEMF’June29,2023Type PackageTitle EMF Graphics Output DeviceVersion4.4-1Date2023-06-28Author Philip JohnsonMaintainer Philip Johnson<************>Depends R(>=2.10.1)SystemRequirements fontconfig or zlib(only needed for platforms otherthan modern OSX and Windows)Description Output graphics to EMF+/EMF.License GPL-3URL https:///plfjohnson/devEMFBugReports https:///plfjohnson/devEMF/issuesNeedsCompilation yesRepository CRANDate/Publication2023-06-2916:50:02UTCR topics documented:emf (2)Index512emf emf Enhanced Metafile Graphics DeviceDescription’emf’starts the graphics device driver for producing enhanced metafile(emf+/emf)graphics,which can imported natively as vector graphics in both LibreOffice and Microsoft Office.Usageemf(file="Rplot.emf",width=7,height=7,units=c("in","cm","mm"), bg="transparent",fg="black",pointsize=12,family="Helvetica",coordDPI=300,custom.lty=emfPlus,emfPlus=TRUE,emfPlusFont=FALSE,emfPlusRaster=FALSE,emfPlusFontToPath=FALSE)Argumentsfile character string giving the name offile.width width of plot.height height of plot.units units in which width and height are given.Must be one of in(inches,default), cm,or mm.bg plot background color.If transparent,no background color is painted.fg initial foreground color to be used.pointsize default font point size to be used.family default font family to be used(if you use non-standard fonts,consider setting emfPlusFontToPath=TRUE to ensure text looks correct on the viewing system).coordDPI DPI used for coordinate system(while EMF is a vector format,it(and R)use discrete coordinate systems).custom.lty logical:if false,approximate R line types with EMF standard line types(any program that imports EMF should support this).If true,use exact(custom)Rline type,which is only supported by LibreOffice if using EMF+.emfPlus logical:whether to use EMF+records or notemfPlusFont logical:if using EMF+,should text use EMF+or EMF records?emfPlusRaster logical:if using EMF+,should raster images use EMF+or EMF records?emfPlusFontToPathlogical:if using EMF+,should text be converted to graphics paths and saved infile?emf3 DetailsThe standard office suites support very few vector graphics formats for import.Enhanced Metafiles (EMFs)do tend to be supported,which is the purpose of this device.EMF+is a newer format that is encapsulated within an EMFfile and allows options such as partial transparency.The EMF/EMF+specifications do not allow for multiple pages;attempting to create multiple pages will result in a warning message and the outputfile will contain the different pages superimposed.Also,note EMF/EMF+does not support font embedding,so with the default options,any fonts used must be present both on the system that you use when you create the graphicsfile(i.e.,when you run R)and on the system that you use to import/view thefile.HOWEVER,the emfPlusFontToPath= TRUE option converts text characters into graphics paths and makes the resulting EMF+files truly portable(although text strings will no longer be editable by downstream programs).This option is currently only implemented for Linux(with Fontconfig installed)and Windows.Contact the author if you’d like to request implementation on Apple.EMF/EMF+supports Unicode characters,and this package tries to maintain that support as well.However,font metric information is system dependent and on linux depends on Fontconfig being installed.Regardless,basic font metrics for the standard Adobe PostScript font families are built into this package.Only EMF+allows partial transparency(i.e.,the only useful type–0.0<alpha<1.0);attempting to use a transparent color when emfPlus=FALSE will result in a warning message and the output will be completely transparent(invisible).LibreOffice support for EMF+was incomplete as of version5,and,cannot handle EMF+records with rotated text or raster images(hence the options to turn off EMF+and use EMF instead for these types of records).devEMF defaults to EMF for these records to maintain compatibility,but quality is higher if EMF+records are used.Known limitations•EMF(as opposed to EMF+)raster rendering does not support interpolation control.•EMF(as opposed to EMF+)does not support an alpha channel.•Path rendering is not implemented for EMF(as opposed to EMF+).•The EMF/EMF+specification needs logical bounds in integer units of mm,but needs the graphic frame bounds in integer units of0.01mm.This discrepancy can create a small gap at the right and bottom edges of the graphic.If you need to make a graphic precisely full-bleed with no gap(and no cropping),set the logical DPI high(perhaps1000)and specify figure width and height in integer units of mm.If using Microsoft Office to view the graphic, you’ll need to shrink the bounds by a few0.01mm(subtracting0.04mm appears sufficient)to completely eliminate the gap.Author(s)Philip JohnsonSee AlsoDevices4emfExamplesrequire(devEMF)##Not run:#open file"bar.emf"for graphics outputemf("bar.emf")#produce the desired graph(s)plot(1,1)dev.off()#turn off device and finalize file##End(Not run)Index∗deviceemf,2devEMF(emf),2Devices,3emf,25。