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《圖形系統(tǒng)與圖形格式介紹》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、計算機輔助設(shè)計及圖形學(xué)第二講CAD軟硬件系統(tǒng)華中科技大學(xué)機械學(xué)院CAD中心吳義忠13545009970cad.wyz@hust.edu.cn本講內(nèi)容2.1CAD系統(tǒng)的構(gòu)成與分類2.2CAD系統(tǒng)的硬件2.3CAD系統(tǒng)的軟件2.4圖形接口與數(shù)據(jù)交換標準2.5主要商用CAD系統(tǒng)介紹2.6CAD系統(tǒng)的設(shè)計與選擇原則2.1CAD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分類CAD系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)CAD系統(tǒng)的分類大型機系統(tǒng)（Mainframe-basedsystem）小型機系統(tǒng)（Minicomputer-basedsystem）圖形工作站系統(tǒng)(Workstation-b
2、asedsystem)微型機系統(tǒng)(Microcomputer-basedsystem)計算機系統(tǒng)：主機外圍設(shè)備：存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備圖形輸入：鍵盤、鼠標、光筆、數(shù)字化儀、掃描儀、虛擬現(xiàn)實輸入設(shè)備輸出設(shè)備：顯示器、繪圖機、打印機、投影儀、三維立體顯示設(shè)備虛擬現(xiàn)實輸出設(shè)備2.2CAD系統(tǒng)的硬件CAD系統(tǒng)硬件組成其他圖形輸入設(shè)備逆向工程中常使用三坐標測量儀激光掃描儀圖形顯示設(shè)備陰極射線管(CRT：CathodeRayTube)占統(tǒng)治地位的顯示器件液晶顯示等離子體顯示其他顯示器激光顯示光二極管顯示CRT顯示器工作原理CRT的結(jié)構(gòu)，由裝在
3、一個玻璃殼內(nèi)的電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)及熒光屏組成彩色陰極射線管RGB三支電子槍CRT圖形顯示器隨機掃描的圖形顯示器直視存儲管圖形顯示器光柵掃描的圖形顯示器向量（vector）顯示器、筆劃（Strokewriting）顯示器。隨機掃描（random-scan）的圖形顯示器中電子束的定位和偏轉(zhuǎn)具有隨機性，即電子束的掃描軌跡隨顯示內(nèi)容而變化，只在需要的地方掃描，而不必全屏掃描。隨機掃描的圖形顯示器隨機掃描的圖形顯示器隨機掃描圖形顯示器的工作原理無冗余掃描、速度快、圖像清晰、比光柵系統(tǒng)更高的分辨率、生成光滑線條；不能顯示逼真場景、和電視標準
4、不一致、驅(qū)動系統(tǒng)也較復(fù)雜。隨機掃描的圖形顯示器直視存儲管DVST（direct-viewstoragetube）從表面上看直視存儲管的特性極象一個有長余輝的熒光屏，一條線一旦畫在屏幕上，在一小時之內(nèi)都將是可見的。直視存儲管圖形顯示器直視存儲管圖形顯示器直視存儲管圖形顯示器的工作原理工作原理無需刷新；很復(fù)雜的圖形都可以在極高的分辨率下無閃爍地顯示；成本較低；不能顯示彩色；不能局部修改；擦除和重畫過程可能持續(xù)較長時間。直視存儲管圖形顯示器光柵掃描圖形顯示器圖2.18光柵掃描原理水平掃描（顯示）水平回掃（消隱）垂直回掃（消隱）工作原
5、理：光柵掃描是控制電子束按某種光柵形狀進行的順序掃描，而字符、圖像是靠Z軸信號控制輝亮來形成的。光柵掃描圖形顯示器的工作原理像素（pixel或pel，是pictureelement的簡寫）:像素信息從應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換并放入幀緩沖區(qū)的過程稱之為掃描轉(zhuǎn)換過程。刷新緩沖存儲器（refreshbuffer）或稱幀緩沖存儲器（framebuffer）。光柵掃描圖形顯示器光點一般是指電子束打在顯示器的熒光屏上，顯示器能夠顯示的最小的發(fā)光點。像素點是指圖形顯示在屏幕上時候，按當前的圖形顯示分辨率所能提供的最小元素點。相關(guān)概念——分辨率屏幕分辨率
6、，也稱為光柵分辨率，它決定了顯示系統(tǒng)最大可能的分辨率，任何顯示控制器所提供的分辨率也不能超過這個物理分辨率。通常用水平方向上的光點數(shù)與垂直方向上的光點數(shù)的乘積來表示。相關(guān)概念——分辨率顯示分辨率是計算機顯示控制器所能夠提供的顯示模式分辨率，實際應(yīng)用中簡稱為顯示模式。對于文本顯示方式，顯示分辨率用水平和垂直方向上所能顯示的字符總數(shù)的乘積表示。對于圖形顯示方式，則用水平和垂直方向上所能顯示的象素點總數(shù)的乘積表示。顯示分辨率不同，它所對應(yīng)的象素點大小也不同。相關(guān)概念——分辨率分辨率電子束產(chǎn)生的光點直徑通常為0.25-0.5mm,若取
7、屏幕的有效面積為30×30cm2，則可在屏幕上構(gòu)成了1024×1024個網(wǎng)格,也稱為柵格，其單位約等于0.3mm。同樣大小的屏幕，如光點直徑小，則網(wǎng)格數(shù)就可增多，稱分辨率高（分辨率是指兩個光點之間的最小距離，是指分辨能力大小的物理量）。分辨率越高圖形線條越平滑，圖形越清晰。目前微機顯示器的光點有約0.26及0.32mm等，分辨率可達1024×768象素的灰度和顏色光柵化后的象素值存放在幀緩存中，每個單元地址與屏幕上的象素地址是一一對應(yīng)的，但單元的位數(shù)可不同當只存一位時，則代表該象素亮或不亮，圖形只有黑白效果，如有8位(如圖中所
8、示，也稱位面1到位面8)，則每個象素值的變化有256種，就可用來表示不同灰度或顏色，圖形就有灰度和彩色常用的是4位或8位,16位，24位,32位，可以表示十分豐富的色彩等級在顏色位面法中，幀緩存被分成若干獨立的存儲區(qū)域，每一個區(qū)域稱為一個位面（BitPlane），每個位面控制
