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图形软件类型 坐标表示 图形标准 窗口系统 2.1 图形软件类型 通用编程软件包 ----为C, FORTRAN一类的高级语言编程提供一组图形函数。基本功能包括生成基本图形、属性设置、视图选择以及图形变换功能等。 专用应用软件包 ---- 为非程序员设计，用户可生成图形而无需考虑图形生成原理。 例如 CAD. 通用图形软件包功能 属性描述。属性描述一个特定图元是怎样显示的，包括强度和彩色设定，线型、文本类型，以及填充模式； 几何变换(如平移、比例、旋转、投影等)改变物体的位置、大小或方向； 观察变换选定视图投影到输出设备； 交互输入功能； 控制操作功能，如屏幕初始化… 图形支撑软件 第一层次是面向系统的，主要解决图形设备与计算机的通讯接口等问题，称为设备驱动程序，包括一些最基本的输入、输出程序。事实上，设备驱动程序现在已被作为操作系统一部分，由操作系统或设备硬件厂商开发； 第二层次是建立在驱动程序之上，完成图元的生成、设备的管理等功能，目前这个层次上的图形支撑软件已经标准化，如GKS、PHIGS、CGI等； 第三层次是在中间层基础上编写的，其主要任务是建立图形数据结构，定义、修改、输出图形，它是面向用户的，要求具有较强的交互功能，使用方便，风格好，概念明确，容易阅读，便于维护和移植，OpenGL、DirectX便属于这一层次的软件。 图形软件类型 坐标表示 图形标准 窗口系统 2.2 坐标表示 坐标类型： 笛卡尔坐标 建模坐标 世界坐标 规范化设备坐标 设备坐标或屏幕坐标 笛卡儿坐标：通用图形编程软件包采用的右手系标准坐标。 建模坐标系/局部坐标系/主坐标系：描述单个物体的形状、大小、尺寸所采用的坐标系称为建模坐标。 世界坐标系(WC)：场景参照坐标系。 规范化坐标系(NC)：指独立于具体物理设备的一种坐标系，它的显示空间在x和y上都是0到1范围内，主要用于在计算机内部处理图形，对一个具体物理设备，NC与DC仅仅是相差一个比例因子，NC可被看成是一个抽象的图形设备 。 设备坐标系(DC)或屏幕坐标系：将场景的世界坐标系描述转换为一个或多个输出设备参照系来显示。该坐标系依赖于具体的显示输出设备 。 从建模坐标到设备坐标的变换序列为： (xmc,ymc)-(xwc,ywc)-(xnc,ync)-(xdc,ydc) 为适应比例和纵横比的差别，NC变换到输出设备(DC)的正方形区域，以保持适当的比例 图形软件类型 坐标表示 图形标准 窗口系统 2.3 图形标准 制定标准的最初目的: 可移植性 软件可以方便地从一个硬件系统移植到另一个硬件系统，从一个操作系统环境移植到另一个操作系统环境，从一个开发工具环境到另一个开发工具环境，从一种程序语言到另一种程序语言… 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。 ISO ANSI 标准 GKS--Graphical Kernel System图形核心系统。GKS定义了一个独立于语言的图形核心系统，包括全部的图形处理功能，分为十类。GKS 3D PHIGS--Programmer’s Hierarchical Interactive Graphics Standards程序员分层交互图形标准 PHIGS是GKS的扩展，增加了对象建模、彩色 设定、图形管理等功能。 PHIGS+（三维表面明暗处理功能） CGI--Computer Graphics Interface计算机图形接口 GCI提供控制图形硬件的一种与设备无关的方法； CGM--Computer Graphics Metafile计算机图形元文 件CGM是一套与设备无关的语义词法定义的图形文件 格式； 流行于工业界的软件包： DirectX (MS) Xlib(X-Window系统) OpenGL(SGI) Adobe公司Postscript 图形标准分类 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) 图形核心系统GKS，GKS3D 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） 图形函数定义为独立于任何程序设计语言的一组规范。 语言绑定则为特定的高级语言而定义，即不同的语言有专门的语言绑定。 语言绑定提供特定编程语言访问标准图形库函数的语法。 CGI(Computer Graphics Interfac