《接口与交互技术 .ppt

安徽理工大学计算机学院 孟靖 1999年7月 图形系统及其标准 硬件，图形 I/O 设备，系统软件，图形软件。 图形软件：通用编程软件包，专用应用软件包。 通用类：提供一个可用于高级程序语言的图形功能扩展集(比如，OpenGL). 基本功能：图元生成，属性设置（颜色，….）选择观察及实施变换等。 专用类：不关心图形操作过程（比如，CAD系统)。 图形系统标准 图形标准：图形系统及其相关应用系统中各界面之间进行数据传送和通信的接口标准，以及供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准，前者称为数据及文件格式标准，后者称为子程序界面标准。 图形系统标准分类 面向图形设备的接口标准： 计算机图形元文件(CGM)，(CRT,Mouse,…) 计算机图形接口(CGI).设备驱动程序。 面向应用软件的标准： 程序员层次交互式图形系统（PHIGS）,GL (图形程序包) （三维）图形核心系统（3D-)GKS 面向图形应用系统中工程和产品数据模型及其文件格式： 基本图形转换规范（IGES） 产品数据转换规范（STEP） CGI（计算机图形接口) -- 提供控制图形硬件的一种与设备无关的方法。 -- 也可看作图形设备驱动程序的一种标准。 -- 在用户程序和虚拟设备之间，以一种独立于设备的方式提供图形信息的描述和通信。 CGI （计算机图形接口) 包括控制功能集、图形对象输出功能集、图段功能集、输入和应答功能集、光栅功能集等. 控制功能集 : 虚拟设备管理、虚拟设备坐标系和设备坐标系的坐标空间转换、出错控制、系统控制、询问功能等； 输出功能集 :涉及图元、属性、对象构成及控制和询问； 图段功能集 :图形对象组合、标志、产生、修改和操纵等功能； CGI （计算机图形接口) 输入和应答功能集 : 输入象素阵列，并将输出结果应答在CGI虚拟设备上； 光栅功能集 : 产生、检索、修改和显示象素数据的功能； CGM（计算机图形元文件) -- 与设备无关的语义、词法定义的图形文件格式,包括功能规格说明和编码； -- 规定了生成、存储、传送图形信息的格式。 -- 面向系统和系统开发者，和CGI配套提供。 -- 通用性是其关键属性。 CGM （计算机图形元文件) 1.图形元文件 规定生成、存储、传送图形信息的格式，包括图形生成元文件和图段生成元文件两种； 2.设计CGM的目的 提供图形存档的数据格式；图形协议；图形设备接口标准化；查错；集成手段； 3. CGM的组成 功能描述、字符、二进制数、正文编码. ? GKS(图形核心系统) -- 提供了在应用程序和图形输入输出设备之间的 功能接口。 -- 与语言无关。 -- GKS提供了一个称为元文件的顺序文件接口 -- 应用程序的所有图形资源由GKS控制（通过GKS元文件-GKSM） -- GKSM用于: 图形信息存档； 系统传送图形信息 在GKS应用程序间传送图形信息； 与图形信息相关的非图形信息的存储和复用。 GKSM （图形核心系统元文件标准） --GKSM功能：在GKS中，用图段来存储GKS运行过程中的信息。在GKS关闭后，图段不存在，信息自动丢失。为了解决此问题，我们采用GKS元文件GKSM——保存信息的一种机制。 -- GKS的实现系统在实现其接口的功能时，必须依赖于元文件的内容和格式。 GKSM（图形核心系统元文件标准） -- GKSM生成：GKSM定义了一个明文编码方案，是可以被大多数系统和设备应用的与系统无关的元文件。它提供了可向上兼容的文件格式，其结构是一个逻辑数据项目的序列。 --一个GKSM的生成是在GKS运行中，通过一个GKSM输出工作站的“打开”—“启用”— “停用”—“关闭”整个过程后实现的。 PHIGS（ISO IS9592） -- 向应用程序员提供的控制图形设备的图形系统接口； -- 图形数据按层次结构组织； -- 提供动态修改和绘制显示图形数据的手段。是一个高度动态化和交互式图形系统。 PHIGS（ISO IS9592） --特点：高效，快速； --PHIGS结构：通过层次调用发生关系，结构元素不能在结构之外存在，每个结构有一个给定的标示名； --结构编辑： 打开、关闭、查询、复制、执行、删除元素和结构等结构编辑命令； PHIGS（ISO IS9592） -- GKS-3D和PHIGS的比较 其差别表现在： 数据结构，可修改性，属性存储，输出流水线等 五种坐标系： 造型坐标系，用户坐标系，观察坐标系，投影坐标系，设备坐标系； -- PHIGS+ 包含了PHIGS的功能