22_图形绘制.ppt

2-2 图形绘制 图形与图形学 图形构成 图形点阵算法 图形操作 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 图形信息具有以下特点: 表达直观, 易于理解。在科学技术高度发达的今天, 图形信息显示出任何语言无法比拟的优越性, 它能直接反映出客观世界变幻无穷的图像, 供全人类所共享, 不受语言限制。 表示准确、精练。图形给人一瞬间把握整体的特点, 它比文字更加简明精练, 而文字要逐字逐句逐段联系起来才能理解, 真是“一幅图胜过千言万语”。 2.1 图形与图形学 图形信息能“实时”地反应过程的变化规律。连续变化的图形信息能更“实时”地反映生产和科学研究与实验过程, 并从中发现起决定作用的因素和关系。 图形信息的信息量较大。 “一幅图胜过千言万语”, 这从另外一个角度也说明图形中包含的信息量较大, 因此, 图形如何在计算机中表示, 也是计算机图形学研究的内容之一。 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 计算机绘图 图形、图表和模型图等的绘制是计算机图形学应用中的另一个重要方面。 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 科学计算可视化，在计算机上通过模拟图形进行模拟试验。 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 计算机模拟与仿真 2.1 图形与图形学 过程控制 2.1 图形与图形学 计算机辅助教学(CAI) 2.1 图形与图形学 计算机动画 2.1 图形与图形学 计算机艺术 2.1 图形与图形学 人体造型与动画 2.1 图形与图形学 医疗卫生方面的应用 2.1 图形与图形学 真实感图形显示 2.1 图形与图形学 人机交互技术 人机交互技术(Human-computer Interaction Techniques)是通过计算机输入/输出设备, 以有效的方式实现人与计算机对话的技术。 人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。 它与认知学、 人机工程学、 心理学等学科领域有密切关系。 2.1 图形与图形学 虚拟现实 虚拟现实的特征(VR)有四个主要特征, 用以区别相邻技术, 如计算机图形学、多媒体技术、仿真技术、科学计算可视化技术等。 这四个主要特征分别是: 多感知性(Multi-Sensation)。 沉浸感(Immension)。 交互性(Interaction)。 自主性(Autonomy)。 2.1 图形与图形学 2.1 图形与图形学 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.2 图形构成 2.3 点阵图形的基本算法 2.3 点阵图形的基本算法 2.3 点阵图形的基本算法 以增量DDA算法为例。 设直线的起点坐标为(xs，ys)， 终点坐标为(xe， ye)， 则直线的方程为：  y=mx+b 2.3 点阵图形的基本算法 其中, 直线的斜率为 在y轴上的截距为 给定直线的两个端点坐标后，求得m和b；然后在xs≤x≤xe范围内对x均匀取整数，进行浮点乘法和加法运算，求得y值后再取整数值即可得到需要的直线上的像素点。 2.3 点阵图形的基本算法 改进算法是: 给定直线的两个端点坐标后，求得m和b；当|m|≤1时，在xs≤x≤xe范围内将x取整数，进行浮点乘法和加法运算，求得y值后再取整数值；当|m|＞1时，则y先取整数，再求得x值后再取整数值。 可以认为直线图形上的点是由有先后顺序的一列像素点构成的，相邻的两点应满足:  yi+1=yi+m(xi+1-xi) 2.3 点阵图形的基本算法 其中, (xi, yi)是第i步求得的像素点坐标，(xi+1, yi+1)是第i+1步求得的像素点坐标。类似前面的分析，我们应要求 并且要求其较大者就是1。也就是说，如果 |m|≤1，则要求 2.3 点阵图形的基本算法 如果|m|＞1，则要求 ? (a) |m|≤1的情况： 在xe-xs≥0时， 有  xi+1=xi+1， yi+1=yi+m  ? 在xe-xs≤0时， 有  xi+1=xi-1， yi+1=yi-m 2.3 点阵图形的基本算法 (b) |m|＞1的情况：  在ye-ys≥0时， 有  yi+1=yi+1， xi+1=xi+1/m