计算机辅助设计y机电1101课后作业.doc

《计算机辅助设计》
课后作业2012-9-8：
一、简答
1、 CAD系统的基本概念
计算机辅助设计和计算机辅助制造的基本含义是指产品设计和制造技术人员在计算机系统的支持下，根据产品设计和制造流程进行设计和制造的一项技术，是人类智慧与系统中的硬件和软件功能巧妙的结合。
2、cad系统的的基本功能
l 图形显示功能；
l 输入输出功能；
l 存贮功能
l 交互功能(即人机接口)
3、cad软件系统的层次结构
CAD系统硬件构成其体系结构讲可分为三个部分，即由计算机、外围设备和生产设备组成。
CAD 系统软件也可大致分为基础层（系统软件）、支撑层和应用层三个层次。
4、什么是计算机图形学
计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理、显示的学科
计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门的显示设备上显示的原理、方法和技术的学科 。
二、直线端点为（20,10）和（30,15），用Bresenham法画线
解：： Dx ＝ 10， Dy ＝ 5， k = Dy / Dx = 0.2， e0 ＝ -0.5
画初始点(20, 10), 并根据判别式确定沿线段路径的后续像素位置如下表:

i
ei+1
(Xi+1,Yi+1)
0
0
20,10
1
0.5
21,11
2
0
22,11
3
0.5
23,12
4
0
24,12
5
0.5
25,13
6
0
26,13
7
0.5
27,14
8
0
28,14
9
0.5
29,15
10
0
30,15

课后作业2012-9-9
三、分别画出对右图中的 三角形AOB作以下两种图形组合变换后的结果，并写出变换矩阵
1、沿Y轴平移1个单位+绕原点逆时针旋转90°
2、绕原点逆时针旋转90°+沿Y轴平移1个单位

平移转换矩阵：

`逆时针旋转 矩阵：（sin90°=1，cos90°=0）
顺时针旋转矩阵：（sin90°=1，cos90°=0）

四、简述常见设计模型的显示类型
(1)线框类型：显示模型的所有边线轮廓；
(2)消隐类型：显示模型的边线轮廓，被挡住的线条不显示；
(3)虚隐藏线类型：显示模型的边线轮廓，被挡住的线条用灰线(虚线)显示；
(4)小平面着色类型：显示模型可见的外表面，曲面被分割成很多小平面显示；
(5)平滑明暗类型：显示模型可见的外表面，曲面光滑显示；
(6)拟真类型：显示模型可见的外表面，有灯光效果，模型表面反映真实材料的色感。

以下部分为参考
参考：考虑在第一象限，斜率 k<1 的直线，
l 起始位置像素落在直线上，d = 0
l d为y的增量，沿横坐标每前进一步，d 的值增加量为k, 即d = d + k
l 一旦d > 1，即令d = d－1， 保证 d 介于0与 1之间
l 当d > = 0.5 时， 直线接近右上方像素，d < 0.5 时，直线接近右方像素
l 为便于判别，令 e = d － 0.5， 则当e >= 0， 取右上方像素，当 e < 0， 取右方像素
l e 的初始值为 －0.5
l Bresenham 画线步骤：
l 1.输入直线的两端点P0(x0,y0)和P1(x1,y1)。
l 2.计算初始值△x、△y、e=-0.5、 k = Dy / Dx 、x=x0、y=y0。
l 3.绘制点(x,y)。
l 4.e更新为e+k，判断e的符号。若e>0，则(x,y)更新为(x+1,y+1)，同时将e更新为e-1；否则(x,y)更新为(x+1,y)。
l 5.当直线没有画完时，重复步骤3和4。否则结束。