計算機圖形學(xué)02-圖形系統(tǒng)ppt課件.ppt

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1、第2講：圖形系統(tǒng)第2章：圖形系統(tǒng)圖形硬件系統(tǒng)主機、顯示器、各種輸入輸出設(shè)備等圖形軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件、支撐軟件等用戶操縱計算機的人§2.1.1圖形系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)§2.1.1圖形系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖形硬件=輸入+CPU+內(nèi)存+幀緩存+輸出InputdevicesOutputdeviceImageformedinFB1.圖形硬件輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)觸摸板數(shù)字化儀數(shù)據(jù)手套Kinect1.圖形硬件輸出設(shè)備陰極射線管CRT液晶顯示器LCD打印機PRT繪圖儀1.圖形硬件2.圖形軟件解決某種應(yīng)用問題的圖形軟件圖形應(yīng)用軟件由一組公用的圖形子程序組成的。它擴展了系統(tǒng)

2、中原有高級語言和操作系統(tǒng)的圖形處理功能。圖形支撐軟件一組圖形數(shù)據(jù)文件，其中存放著欲生成的圖形對象的全部描述信息。圖形應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第2章：圖形系統(tǒng)圖形系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：圖形系統(tǒng)中，有一個特別的軟硬件子系統(tǒng)，能高效繪出透視圖中的三維圖元，這就是圖形系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)——圖形系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，也稱為圖形流水線。應(yīng)用程序階段幾何處理階段像素處理階段§2.2圖形系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序階段把數(shù)據(jù)以圖元的形式提供給圖形硬件，例如用來描述三維幾何模型的點、線或多邊形，同時也提供用于表面紋理映射的圖像或者位圖。由于應(yīng)用程序階段是通過軟件方式實現(xiàn)的，因此開發(fā)者能夠?qū)υ?/p>

3、階段發(fā)生的情況進行完全控制，可以通過改變實現(xiàn)方法來改變實際性能。§2.2圖形系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)幾何處理階段以每個頂點為基礎(chǔ)對幾何圖元進行處理，并從三維坐標(biāo)變換為二維屏幕坐標(biāo)的過程。該階段又可以劃分為下面幾個功能階段：§2.2圖形系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)像素處理階段（光柵階段）屏幕對象先是被傳送到像素處理器進行光柵化，再對每個像素進行著色，然后再輸出到幀緩沖器中，最后輸出到顯示器。當(dāng)圖元發(fā)送并通過光柵階段之后，從相機視點處看到的東西就可以在屏幕上顯示出來，這些圖元可以用合適的著色模型進行繪制，如果運用紋理技術(shù)，就會顯示出紋理效果?！?.2圖形系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

4、第2章：圖形系統(tǒng)§2.4圖形支撐軟件第一層次面向系統(tǒng)，設(shè)備驅(qū)動第二層次既面向系統(tǒng)又面向用戶，如CGI第三層次面向用戶，如OpenGL,DirectX§2.4圖形支撐軟件圖形支撐軟件第三層次：功能子程序圖形應(yīng)用接口API：圖形庫§2.4圖形支撐軟件圖形支撐軟件第三層次：功能子程序OpenGL：由若干個函數(shù)庫組成，提供了數(shù)百條圖形命令，包括基本圖形元素的生成，封閉邊界內(nèi)的填色、紋理、反走樣等；基本圖形元素的幾何變換、投影變換、窗口裁剪等；自由曲線曲面處理、隱藏線、隱藏面消除以及具有光照顏色效果的真實圖形顯示；自然界效果（如云彩、薄霧、煙靄

5、）的景象生成等。PointwithOpenGL#includevoidmyDisplay(void){glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f);glPointSize(3);glBegin(GL_POINTS);glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);glVertex2f(-0.4f,-0.4f);glEnd();glFlush();}§2.4圖形支撐軟件圖形支撐軟件第三層次

6、：功能子程序DirectX：是一種圖形應(yīng)用程序接口API，包含DirectDraw，Direct3D，DirectSound，DirectInput，DirectPlay等多個組件。Java3D：是一種功能完備、通用性強的編程語言。作為一種面向?qū)ο蟮母邔覣PI，具有高度的移植性。DirectX一組低級“應(yīng)用程序編程接口(API)”，可為Windows程序提供高性能硬件加速多媒體支持。DirectX直接訪問顯卡與聲卡功能，確保多媒體程序能夠充分利用高性能硬件，從而提供逼真的三維圖形與聲音效果DirectX由很多API組成，可以分為四大部

7、分，顯示、聲音、輸入和網(wǎng)絡(luò)部分DirectDraw,Direct3D,DirectSound,DirectInput,DirectPlayDirectX程序voidRender(){g_pD3DDevice->Clear(0,NULL,D3DCLEAR_TARGET

8、D3DCLEAR_ZBUFFER,D3DCOLOR_XRGB(0,128,0),1.0f,0);g_pD3DDevice->BeginScene();g_pD3DDevice->SetStreamSource(0,g_pD3DVBuffer,0,sizeof(MYVERT

9、EX));g_pD3DDevice->SetFVF(D3DFVF_MYVERTEX);g_pD3DDevice->DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP,0,6);g_pD3DDevice->