chapter4第四章

chapter4第四章内容摘要：

形数据的中性格式，能适用于不同的图形系统和图形设备。 (2)CGI计算机图形接口编码 它描述了通用的抽象图形设备的软件接口，定义了一个虚拟的设备坐标空间、 — 组图形命令及其参数格式。 数据交换标准 3．数据交换标准 (1)IGES初始图形交换规范 它建立了用于产品定义的数据表示方法与通信信息结构，作用是在不同的 CAD/CAM系统间交换产品定义数据。 IGES定义了文件结构格式、格式语言以及几何、拓扑及非几何产品定义数据在这些格式中的表示方法，其表示方法是可扩展的，并且独定于几何造型方法。 (2)STEP产品模型数据交换标准 它是一套系列标准，其目标是在产品生存周期内为产品数据的表示与通信提供一种中性数字形式，这种数字形式完整地表达产品信息并独立于应用软件，也就是建立统一的产品模型数据描述。 新的 CAD/CAM软件的开发，需要一个适应集成、开放、标准化和并行工程的支持环境，这就要遵循 STEP等国际标准，依托面向对象工程数据库和网络通信、电子数据交换技术，建立好为产品整个生存周期服务的统一的全局信息模型。 而在该模型中，统一几何建模方法、图形软件标准往往又起决定性作用。 4． 3 图形变换 对于一个绘图系统来说，不仅能用图形基本元素的集合构成复杂的二维静态图形．而且可以通过三维的几何体来定义零件的空间模型，还可以令该模型围绕任一指定的轴旋转，以利于从某一最有利的角度去观察它，对它进行修改。 软件的这些功能是基于图形变换的原理实现的。 图形变换是计算机绘图的基础内容之一。 窗、视变换 1．窗口 用户可以在输入的图形上选定一个观察区域。 这个观察区域被称为窗口 (window) 2．视区 在显示窗口内图形时，可能占用整个屏幕，也可能设想屏上有一个方框，要显示的图形只出现在这个方框内。 那么，在图形输出设备上用来复制窗口内容的矩形区域被称为视区 View port)。 视区也可以嵌套，还可以在同一物理设备上定义多个视区，分别作不同的应用或分别显示不同角度、不同对象的图形。 窗、视变换 3. 窗、视变换 只有当定义的视区大小与窗口大小相同，而且设备坐标的度量单位与用户坐标的度量单位也相同时，二者的关系才是 1： 1的对应关系，而在绝大多数情况下，窗口与视口无论是单位还是大小都不相同。 为了把选定的窗口内容在希望的视区上表现出来，即将窗口内某一点 (XR， YR)画在视区的指定位置时，必须进行坐标变换。 采用窗口技术可选取整体图中的部分图形进行处理。 但要将窗口内的图形正确无误地从整体图形中出来，还得应用图形的 “ 裁剪 ” 技术。 即对落在窗口边框上的图形进行剪裁，仅保留窗口部分，从下图可以看出，不同位置的线段被窗口边界分成一段或几段，但其中只有一段落在窗口内，裁剪算法就是要找出落在窗口内线段的起点和终点坐标。 图形裁剪 二维图形的几何变换 1．基本原理 在二维平面中，任何一个图形都可以认为是点之间的连线构成的，对于一个图形作变换，实际上就是对一系列点进行变换。 （ 1）点的表示 在二维平面内，一个点通常用它的两个坐标 (x y)来表示，写成矩阵形式则为： 二维图形的几何变换矩阵 (2)变换矩阵 若 [A]、 [B]、和 [M]都是矩阵，且[A][M]＝ [B]，这种一个矩阵 [A]对另一个矩阵 [M]施行乘法运算而得出一个新矩阵 [B]的方法、可被用来完成一个点或一组点的几何变换。 这里的 [M]被称为变换矩阵。 点的几何变换 (3)点的变换 将点的坐标 (x, y)与变换矩阵 [M]相乘，变换后点的坐标记作（ x’, y’）则： 比例变换 2．变换类型 (1) 比例变换 当 B=C=0； A， D0时，即 1) 恒等变换 A=D=1时， [x’ y’]=[x y ]. 2) 位似变换 A=D时 , [x’ y’]=[Ax, Ay ]. 3) 放大变换 A， D 1时 , [x’,y’]=[Ax, Ay ] [x , y ] 4) 缩小变换 A， D 1时 , [x’,y’]=[Ax, Ay ] [x , y ]。