图形学第三章.ppt.ppt

3.3.2 激光打印机 激光打印机是一种既可用于打印字符又可用于绘图的设备 。 激光打印机的工作原理 1）激光打印机主要由感光鼓、粉盒、打底电晕丝和转移电晕丝等组成，如图（a）所示。 滚筒 转移 电晕丝 打印纸 打 底 电 晕 丝 感光鼓 碳粉 (a) 2）激光打印机开始工作时，感光鼓旋转通过打底电晕丝，使整个感光鼓的表面带上电荷，如图（b）所示。 打底 电晕丝 (b) + + + + + + + + + + + 鼓表面未带电荷 感光鼓旋转方向 鼓表面 带电荷 3）打印机处理器将打印数据转换成可以驱动打印引擎动作的类似数据表的信号组，并送至激光发射器。发射器发射的激光照射在多棱反射镜上，随着反射镜的转动，不断变换角度，将激光点反射到感光鼓上，如图（c）所示。 (c) 碳 粉 滚筒 感 光 鼓 旋转 方向 4）感光鼓上被激光照到的点将失去电荷，在感光鼓表面形成一幅肉眼看不到的磁化现象。感光鼓旋转到上粉盒，其表面被磁化的点将吸附碳粉形成碳粉图像，如图（d）所示。 (d) 感光鼓 碳粉 转移 电晕丝 激光打印机的工作原理 激光打印机的优点 有效利用了激光定向性、单色性和能量密集性，并结合了电子扫描技术的高灵敏度和快速存取等特性。 输出图形图像的质量非常高，分辨率可达300～600点/英寸。 图形及文本质量非常高，可直接作为制版的原稿。 5）打印纸从感光鼓和转移电晕丝之间通过，转移电晕丝将产生比感光鼓上更强的磁场，碳粉受吸引从感光鼓上脱离，向转移电晕丝方向移动，结果是在不断向前运动的打印纸上形成碳粉图像。打印纸继续向前运动，通过高温的溶凝部件，定型在打印纸上，产生永久图像，如图（e）所示。 (e) 多棱反射镜 激光发射器 激光打印机的工作原理 3.3.3 笔式绘图机 笔式绘图机是矢量型设备，操作过程中，绘图笔相对纸作随意移动。笔式绘图机分为滚筒式和平板式。 滚筒式绘图机 平板式绘图机 1. 滚筒式绘图机 笔和纸都是运动的。绘图纸卷在滚筒上，步进电机带动链轮作正向和反向旋转，带动图纸作X方向的正向和负向运动，两种运动的结合使画笔画出各种图形。 图3.19滚筒式绘图机结构 Y 方向步进电机 X 笔架 落笔 抬笔 + X + Y 2. 平板式绘图机 绘图笔在纸上沿X和Y两个方向运动，图纸通常静止不动，装有笔架的导轨作X方向移动，笔架在导轨上作Y方向移动，两种运动配合画出多种图形。 图3.20平板式绘图机结构 X 方向步进电机 Y 方向步进电机 + Y 抬笔 落笔 + X 平板式绘图机的分类 机械传动 驱动装置一般为钢丝绳或齿轮条箱 速度低、精度低、寿命短，价格相对便宜 平面电机驱动 绘图台有两块平板，上面的平板称为滑动导板，即电机定子。 画笔装在电机动子的下部，画笔之下是绘图台板。 返回 3.4 图形输入设备 各种图形模型的建立、操作和修改都离不开图形输入设备。 常用的图形输入设备有： 键盘、鼠标 光笔、数字化仪 触摸板、图形扫描仪、手写输入板 语音输入、数据手套 3.4.1 光笔 光笔有选图和跟踪两种基本功能。 选图（又称标定或指点）是对显示器上已显示的图形或字符进行加工处理。 跟踪是用光笔拖动光标实现定位，可用于图形编辑。 光笔的形状和普通钢笔相似，它由透镜、光导纤维、光电元件、放大整形电路和接触开关组成（如下图）。 图 3.21光笔结构示意图 光笔 光笔的优缺点 优点 与触摸屏的设备相比较，价格便宜许多； 在一些不适宜使用鼠标的地方，可以起到替代作用。 缺点 手和笔迹可能将遮挡屏幕图像的一部分； 会造成手腕的疲劳； 光笔不能检测黑暗区域内的位置； 会因房间背景光的影响产生误读现象。 3.4.2 数字化仪和手写输入板 1. 数字化仪 数字化仪是一种把图形转变为计算机能接受的数字形式的专用设备，它可以采样几何图形上的关键数据点，然后由程序进行处理。 数字化仪的工作原理： 在一块布满金属栅格的绝缘平面板上放置一个可移动的定位设备； 当电流通过定位设备上的电感线圈时产生相应的感应电流； 根据已产生电流的金属栅格的位置，判断出定位设备当前所处的坐标位置传送给计算机，就实现了图形的数字化。 数字化仪的主要技术指标： 最大有效幅面 指能够有效地进行数字化操作的最大面积，一般按照工程图纸的规格来划分。 数字化的速率 每秒几点到几百点，多采用可变方式，由用户选择。 最高分辨率 指输出坐标显示值增加1的最小可能距离，一般每毫米几十线到几百线。最高分辨率取决于电磁技术。 2.手写输入板 手写输入板是最常见的定位设备，工作原理同数字化仪相同，不同之处是前者的台面较小，分辨率也低；而后者的台面较大，分辨率和精度也高。 3.4.3触摸屏