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1、1、 图形输入设备：键盘、鼠标器、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球和空间球、数据手套、数字化仪、图像扫描仪、声频输入系统和视频输入系统等。2、 图形输出设备：阴极射线管、CRT图形显示器、平板显示器和三维观察设备等。3、 阴极射线管由五部分组成：电子枪、加速电极、聚焦系统、偏转系统和荧光屏4、 荧光屏上涂有一层荧光粉，受到电子束打击时会发出荧光。当打击结束后，荧光仍会保持一段时间才消失，这种现象称为余辉，荧光亮度随着时间按指数衰减，为了使人们看到一个稳定而不闪烁的图形，整个画面必须在每秒钟内重复显示许多次，这也称为屏幕刷新。CRT上用的荧光物质有多种，除颜色不同外，荧光物质的主要差别在于它们的余辉

2、保持时间，短余辉荧光层需要较高刷新速度，才能保证屏幕图像不闪烁。短余辉荧光层用于动画，而长余辉荧光层则用来显示高复杂程度的静态图形。对于图形显示CRT，通常采用余辉时间为10s60s的荧光材料。5、 用CRT产生彩色显示的两种基本技术是电子束穿透法和荫罩法。6、 电子束穿透法：用于随机扫描显示器。两层荧光层，通常是一红一绿，涂覆在CRT屏幕的内层，而显示的颜色取决于电子束穿透进荧光层的深浅。慢速的电子束只激活外面的红色层，快速的电子束穿过红色层并激活里面的绿色层。而中速的电子束，通过红、绿光发射的组合，来生成另外的两种颜色：橙色和黄色。电子束穿透法是随机扫描显示器生成彩色的廉价途径，但只可能有

3、四色，而且图形质量不如其它方法。 7、 荫罩式： 根据屏幕上荧光点的排列不同，控制栅也就不一样。普通的显示器一般用三角的排列方式，这种显像管被称为荫罩式显像管。荫罩法常用于光栅扫描系统，因为它能产生的彩色范围比电子束穿透法宽广得多。工作原理：电子枪发射的电子束去轰击各自的荧光粉单元，受到高速电子束的激发，这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光，从而混合产生不同色彩的像素，大量的不同色彩的像素组成了一张漂亮的画面，而不断变换的画面就成为可动的清晰而细腻的图像。8、 荫栅式：荫栅式显象管的红、绿、蓝三色荧光点在屏幕上呈垂直条形排列，并将荫罩网改为条状荫栅，这种条状荫栅由固定在一个拉力极大

4、的铁框中的互相平行的垂直铁线阵列组成，且整个栅栏从屏幕顶一直通到屏幕底。电子枪发出的三个电子束穿过栅条打在荧光条上使其发光。9、 图元生成算法的要求：准确、亮度均匀、速度快。前面已经知道，矢量显示（随机扫描显示器）和光栅显示是两种完全不同的图形显示技术。目前，光栅显示技术占主要地位。原因：1、光栅显示可以用颜色或图案来填充一个区域；2、光栅显示以象素为单位进行读写和存储，可以实现对物体细节的描述；3、图形的任意部分均可以被移动和复制。10、 光栅平面显示的直线：但在光栅显示平面上，我们只能用二维光栅格网上尽可能靠近这条直线的象素点的集合来表示它。每个象素具有一定的尺寸，是显示平面上可被访问的最

5、小单位，它的坐标x和y只能是整数，也就是说相邻象素的坐标值是阶跃的而不是连续的。11、 所以要求绘制算法应该：1、最接近数学上的直线；2、沿着线段分布的象素应均匀；3、画线速度尽可能的快。12、 生成直线的DDA算法 ：13、 直线DDA算法特点：该算法简单，实现容易，但由于在循环中涉及实型数的运算，因此生成直线的速度较慢。14、 生成直线的Bresenham算法 ：15、 直线Bresenham算法特点：由于程序中不含实型数运算，因此速度快、效率高，是一种有效的画线算法16、 圆的生成：1、直角坐标法2、极坐标法17、 中点算法生成圆 ：假设M是E和SE的中点，即 1、当F(M)0时，M在圆

6、外(圆弧B)，表明SE点离圆更近，应取SE点；3、当F(M)=0时，在E点与SE点之中随便取一个即可，我们约定取SE点。 正负算法生成圆：1、 区域填充：区域填充一般分两类：多边形填充和种子填充2、 一、多边形填充：3、 二、种子填充：四连通，八连通4、 边相关扫描线多边形填充算法 5、 边相关扫描线填充算法特点：该算法充分利用多边形的边相关性和扫描线的相关性，使用ET表对多边形的非水平边进行登记；用AET表的建立和更新来支持填充，大大地减少了求交点的计算量，有效地提高了填充速度。6、 扫描线种子填充算法 7、 扫描线种子填充算法步骤：(1)种子象素入栈。(2)栈非空时象素出栈，否则结束。(3

7、)对出栈象素及左、右两边象素填充，直到遇边界XL、XR。(4)在(XL ，XR) 内查相临的上、下两条扫描线是否为边界或已填充,如不是，则将每区间的最右边的象素入栈。回到(2)。8、 边标志填充算法9、 边标志填充算法特点：该算法思想简单，实现容易。既不需要求交点、交点排序、边的登记，也不需要使用链表、堆栈等数据结构。10、 边标志填充算法错误处理：对于多边形顶点为局部极值点时，扫描线与多边形的相交次数不再是偶数，而是奇数，填充时会出现“抽丝”现象。即某扫描线上不该填充的区段填上色，而应该填充的区段却没有填上色。解决的办法：判断多边形顶点的性质，如果是局部极值点，那么扫描线碰上它则不改变标志特

8、别当心多边形边界的扫描转换，解决的办法：对于不同斜率的边界，都要使用斜率大于1的直线扫描转换方法：每次y方向增长一步，x方向增长1/m步距，以保证扫描线y遇到斜率小于1的边界时，只能遇到一个点11、 图案填充：一、图案填充方式：1、透明方式:若是以透明方式填充图案，则当图案位图的对应位置为1时，用前景色写象素，否则，不改变该象素的值。2、不透明方式: 而若是以不透明方式填充图案，则当图案位图的对应位置为1时，用前景色写象素，否则，用背景色写象素。12、 二、图案定位法：1、相对定位法:2、绝对定位法：13、 图形变换的特点：大多数几何变换（如平移、旋转和变比）是保持拓扑不变的，不改变图形的连接

9、关系和平行关系。对于线框图形，通常是以点变换为基础，把图形的一系列顶点作几何变换后，连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。对于用参数方程描述的图形，可以通过参数方程几何变换，实现对图形的变换（基于效率的考虑）14、 二维几何变换主要包括：平移、比例、旋转、对称、错切、仿射和复合变换15、 投影变换分为平行投影和透视投影两种。1、透视投影变换：投影射线汇聚于投影中心，或者说投影中心在有限远处的投影。2、平行投影变换：平行投影可以看成投影中心在无限远处的投影。16、 裁剪的基本目的是判断某个图形元素是否落在窗口之内，如落在窗口之内则进一步求出位于窗口内的部分。17、 点的裁剪18、 线段的裁剪

10、19、 多边形的裁剪20、 字符的裁剪21、 用户界面设计22、 人机操作界面是计算机与人交互的窗口，一个友好的用户界面对图形系统至关重大。用户界面的好坏，在很大程度上关系到设计的软件是否容易学习和操作、是否成熟可靠、是否高效友好以及是否对用户具有吸引力。良好的用户界面是软件产品实用化、商品化的重要因素之一。它涉及到感性心理学领域（人们对环境的感觉），认识心理学（人们对知识获取的方式），以及人的其它因素（人们如何与机器交互作用）等。23、 4.5.1 界面的屏幕设计24、 4.5.2 菜单设计25、 4.5.3 界面设计原则26、 5.5.1 界面的屏幕设计27、 人机界面的屏幕设计涉及屏幕布

11、局、显示内容、字符及符号选用、网格划分、颜色选择等多方面的内容，每个方面都有一些经验和准则可以参考。28、 （1） 屏幕划分：对称型和非对称型。设计中注意空间优化，突出重点，版面活泼。29、 （2） 字符选择：字体、字型、字的大小、中文、西文及其大小写、对齐方式、字的间隔、页边空白等。选用得好可以给屏幕带来生气，建立起层次感，增加可读性。30、31、 （3） 颜色、亮度的选择：32、 避免同时使用光谱边缘色；33、 字符、细线、小物体应避免用蓝色；34、 颜色的效果与周围环境色彩有关；35、 避免红、绿色同时使用。36、 利用颜色把用户注意力吸引到重要信息上，用颜色对信息进行分类，并增强人的兴

12、趣，减少视觉疲劳。37、38、界面设计原则用户界面设计的原则如下：（1） 保持一致性。是指在设计系统的各个环节时，应遵从统一的、简单的规则，其目的是让用户由系统某个方面的知识推广到其它方面。（2） 提供反馈。反馈是人机交互的一部分，它告诉用户计算机正在进行什么操作、操作的结果、出错处理以及下一步应怎样进行等。如果响应时间太长，反馈信息就更显重要，否则用户会对系统是否已在操作、是否需要进一步的输入等问题感到困惑。3） 尽量减少失误的可能。要尽可能地减少用户的操作失误，引导用户只在有效的范围内工作，不让用户做不允许做的工作。例如没有选择任何东西，就不要让用户做“拷贝”操作。这时，系统就应该使这些不可用的命令隐藏起来，如用灰色表示该菜单，告诉用户这些菜单目前不可用。 （4） 提供出错恢复。谁都