CG第3章電子教案匯編

CG第3章電子(diànzǐ)教案匯編第一頁(yè)，共51頁(yè)。3.1用戶接口(jiēkǒu)設(shè)計(jì) 用戶接口確定用戶與計(jì)算機(jī)如何進(jìn)行信息交換。包括用戶通過(guò)什么途徑(tújìng)與圖形系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，通過(guò)什么手段來(lái)操作系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)等。要點(diǎn)：高效；友好；方便第二頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/623.1.1用戶(yònghù)模型用戶模型〔UserMode〕是用戶接口(jiēkǒu)設(shè)計(jì)的根底，它提供給用戶有關(guān)他所處理的對(duì)象以及作用于這些對(duì)象的處理過(guò)程的一個(gè)概念性模型。第三頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/633.1.2顯示屏幕(píngmù)的有效利用1.信息顯示(xiǎnshì)的布局合理性 用戶工作區(qū) 菜單區(qū) 顯示(xiǎnshì)提示幾反響信息區(qū)第四頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/64一類(yīlèi)應(yīng)用圖符〔applicationicons〕2.充分而又正確(zhèngquè)地使用圖符一類(yīlèi)控制圖符〔controlicons〕第五頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/653.恰當(dāng)?shù)厥褂酶鞣N(ɡèzhǒnɡ)表示方法進(jìn)行選擇性信息顯示。一些(yīxiē)常見(jiàn)圖符：如加框，加亮，閃爍(shǎnshuò)，動(dòng)畫，變色等第六頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/663.1.3反響(fǎnxiǎng)反響(fǎnxiǎng)：就是動(dòng)態(tài)地顯示系統(tǒng)運(yùn)行中所發(fā)生的一些變化，以便更有效地進(jìn)行交互作用。簡(jiǎn)潔，清晰(qīngxī)快速第七頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/673.1.4一致性原那么(nàme)一致性原那么是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)遵從統(tǒng)一的、簡(jiǎn)單的規(guī)那么，保證不出現(xiàn)例外和特殊的情況。按用戶認(rèn)為最正常、最符合(fúhé)邏輯的方式去做第八頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/683.1.5減少(jiǎnshǎo)記憶量重要(zhòngyào)的是喚醒用戶的識(shí)別而不是記憶。第九頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/693.1.6回退和出錯(cuò)(chūcuò)處理回退〔undo〕機(jī)制取消〔Cancel〕機(jī)制確認(rèn)(quèrèn)機(jī)制設(shè)計(jì)好的診斷程序提供出錯(cuò)消息對(duì)可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的一些動(dòng)作進(jìn)行預(yù)測(cè)約束機(jī)制：動(dòng)作與對(duì)象相一致第十頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6103.1.7聯(lián)機(jī)幫助 為用戶提供(tígōng)聯(lián)機(jī)幫助(On-LineHelp)措施，能在用戶操作過(guò)程中的任何時(shí)刻提供(tígōng)請(qǐng)求幫助。第十一頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6113.1.8視覺(jué)效果設(shè)計(jì)(shèjì)色彩的使用:選擇色彩比照時(shí)以色調(diào)比照為主。就色調(diào)而言，最容易引起視覺(jué)疲勞的是蘭色和紫色，其次是紅色和橙色；而黃色、綠色、藍(lán)綠色和淡青色等色調(diào)不容易引起視覺(jué)疲勞。為減輕視覺(jué)疲勞，應(yīng)在視野范圍(fànwéi)內(nèi)保持均勻的色彩的明亮度。適應(yīng)不同的用戶:提供多種方法使軟件能適應(yīng)不同熟練程度的用戶。第十二頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/612名稱基本功能定位設(shè)備(Locator)指定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置(x,y)筆劃設(shè)備(Stroke)指定一系列點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值設(shè)備(Valuator)輸入一個(gè)整數(shù)或?qū)崝?shù)字符串設(shè)備(String)輸入一串字符選擇設(shè)備(Choice)選擇某個(gè)菜單項(xiàng)拾取設(shè)備(Pick)選擇顯示著的圖形的組成部分3.2邏輯(luójí)輸入設(shè)備與輸入處理3.2.1邏輯(luójí)輸入設(shè)備PHIGS和GKS將各種圖形輸入設(shè)備(shèbèi)從邏輯上分為六種:第十三頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/613⒈定位設(shè)備〔Locator〕典型方法是定位屏幕光標(biāo)。定位設(shè)備有鼠標(biāo)器、操縱桿、跟蹤(gēnzōng)球、空間球、數(shù)字化儀的觸筆或手動(dòng)光標(biāo)等。定位：定位設(shè)備位移屏幕光標(biāo)位移鼠標(biāo)第十四頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/614定位設(shè)備分為三類：直接(zhíjiē)設(shè)備和間接設(shè)備〔ToutchScreen〕絕對(duì)坐標(biāo)設(shè)備和相對(duì)坐標(biāo)設(shè)備〔Digitizer〕連續(xù)設(shè)備和離散設(shè)備〔KeyBoard〕手柄操縱桿第十五頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/615定位(dìngwèi)方法：定位是確定平面一點(diǎn)(x,y)或空間一點(diǎn)(x,y,z)的坐標(biāo)。直接定位直接定位是用定位設(shè)備直接指定某個(gè)(mǒuɡè)點(diǎn)的位置,如鍵盤輸入。直接定位方法可以準(zhǔn)確地給點(diǎn)定位.間接定位間接定位指通過(guò)定位設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制屏幕上的光標(biāo)進(jìn)行定位。如在移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，根據(jù)鼠標(biāo)移動(dòng)的相對(duì)距離去控制屏幕上光標(biāo)的移動(dòng)。指點(diǎn)(zhǐdiǎn)桿手寫平板電腦第十六頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/616另外，使用數(shù)字化儀不僅(bùjǐn)可像鼠標(biāo)那樣產(chǎn)生輸入點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，還可輸入點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)。如果我們要輸入一張圖紙，用數(shù)字化儀輸入圖上各點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)是最適宜的方法。數(shù)字化儀第十七頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/617⒉筆劃(bǐhuá)設(shè)備輸入:屢次調(diào)用定位設(shè)備，產(chǎn)生一系列的坐標(biāo)值，根據(jù)產(chǎn)生的坐標(biāo)值可產(chǎn)生多邊形和曲線等。許多用于產(chǎn)生定位輸入的物理設(shè)備均可以用作筆畫設(shè)備，如鼠標(biāo)、軌跡球和圖形輸入板等。第十八頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/618筆畫(bǐhuà)方法：筆畫輸入用于輸入一組坐標(biāo)點(diǎn)，相當(dāng)于屢次調(diào)用定位輸入.輸入的一組點(diǎn)常用于顯示(xiǎnshì)折線或作為曲線的控制點(diǎn)。筆畫設(shè)備鼠標(biāo)、軌跡球、游戲棒連續(xù)移動(dòng)的信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換成為一組坐標(biāo)值。圖形輸入板的連續(xù)模式可通過(guò)按鍵激活。當(dāng)光標(biāo)在圖形輸入板表面上移動(dòng)時(shí)，就產(chǎn)生一組坐標(biāo)值。手寫板第十九頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/619⒊定值設(shè)備常用(chánɡyònɡ)來(lái)輸入各種參數(shù)和數(shù)據(jù)。數(shù)字鍵盤，旋鈕，滑動(dòng)電位器，刻度盤，等等旋鈕第二十頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/620定值方法(fāngfǎ)：定值〔或數(shù)值〕輸入用于設(shè)置物體旋轉(zhuǎn)角度、縮放比例因子等。它是要在給定(ɡěidìnɡ)的數(shù)字范圍內(nèi)輸入一個(gè)值?？捎面I盤鍵入數(shù)值.可用軟件的方法在屏幕上繪制一刻度尺或比例尺，用戶可用定位(dìngwèi)設(shè)備控制光標(biāo)在尺子上移動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)值的輸入。用刻度盤實(shí)現(xiàn)數(shù)值輸入的原理也一樣，操作員控制從圓心出發(fā)的線段繞圓心旋轉(zhuǎn)，根據(jù)顯示的角度讀數(shù)或比例數(shù)據(jù)來(lái)定值.如果要輸入一個(gè)精確的數(shù)，最好還是用鍵盤輸入。定值的幾種方法第二十一頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/621⒋字符串設(shè)備 進(jìn)行字符串輸入。鍵盤數(shù)字化儀、光筆、聲音(shēngyīn)識(shí)別儀、觸壓板等。光筆鍵盤第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/622字符串方法(fāngfǎ)：鍵盤是目前輸入字符串最常用的設(shè)備.寫字板輸入字符曾經(jīng)也很流行書寫時(shí)筆畫的次序可被系統(tǒng)記錄下來(lái)，因而比脫機(jī)掃描輸入識(shí)別具有更多信息，具有更高的識(shí)別率。語(yǔ)音輸入也是字符串輸入以及功能選擇(xuǎnzé)的一種輸入方法.語(yǔ)音輸入需要使用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)。手寫板語(yǔ)音輸入第二十三頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/623⒌選擇設(shè)備 用來(lái)選擇菜單項(xiàng)選擇項(xiàng)、屬性選項(xiàng)和用于構(gòu)圖的對(duì)象形狀等。包括光筆、觸摸屏、數(shù)字化儀、鼠標(biāo)、操縱桿、跟蹤球,字符串輸入(shūrù)設(shè)備、編程功能鍵、聲音識(shí)別儀等。第二十四頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/624選擇(xuǎnzé)方法：選擇是在某選擇集中選出一個(gè)元素，它可以用于指定命令，確定操作對(duì)象(duìxiàng)或選定屬性等。選擇功能可用功能鍵.可用鼠標(biāo)移動(dòng)光標(biāo)到要選圖元附近的位置，按下鼠標(biāo)的按鈕，通過(guò)軟件選擇距光標(biāo)最近的圖元。畫圖(huàtú)中的選項(xiàng)第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/625菜單功能使用最普遍，也是非常重要的一種交互方法(fāngfǎ)。使用菜單可改善應(yīng)用系統(tǒng)用戶接口的友好性。第二十六頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/626對(duì)話框和鍵盤上的按鍵也可提供(tígōng)選擇功能。對(duì)話框的內(nèi)容極豐富，在對(duì)話框中通常用于選擇功能的是選擇開(kāi)關(guān)及radio按鈕〔單項(xiàng)選擇按鈕，以小圓框打點(diǎn)表示被選中〕。鍵盤選擇也極為簡(jiǎn)單，如擊數(shù)字鍵“1〞表示使用綠色繪制，“2〞表示使用藍(lán)色繪制等.第二十七頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/627拾取的功能是選擇圖形對(duì)象，用于選擇場(chǎng)景中即將進(jìn)行變換或編輯的局部。拾取一個(gè)對(duì)象的方法有：指定名稱法:通過(guò)指定欲拾取對(duì)象的名稱實(shí)現(xiàn).特征點(diǎn)法:選擇時(shí)讓圖形的特征點(diǎn)〔如線段的端點(diǎn)，圓心(yuánxīn)等〕以強(qiáng)光醒目顯示,來(lái)拾取對(duì)象.邊界盒法:對(duì)每一個(gè)子圖預(yù)先求一個(gè)邊界盒或比邊界盒大一點(diǎn)的ε邊界盒。分類法:分別將點(diǎn),折線,弧等在有關(guān)按鍵的控制下進(jìn)行拾取。拾取對(duì)象的幾種(jǐzhǒnɡ)方法⒍拾取(shíqǔ)設(shè)備第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/628解決方法：在圖形(túxíng)對(duì)象生成時(shí)就對(duì)每一個(gè)對(duì)象確定其拾取優(yōu)先級(jí)采用依次對(duì)拾取圖形(túxíng)設(shè)立標(biāo)志的方法。找距離最近的對(duì)象優(yōu)先拾取。(1)利用定位(dìngwèi)設(shè)備拾取(shíqǔ)沖突問(wèn)題：ABE?ABCDE?AB?第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/629計(jì)算(jìsuàn)點(diǎn)P0(x0,y0)到以點(diǎn)(x1,y1)和點(diǎn)(x2,y2)為端點(diǎn)的線段距離：第三十頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/630(2)指定拾取(shíqǔ)窗口拾取(shíqǔ)窗口是以光標(biāo)位置為中心的一個(gè)矩形窗口第三十一頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/631(3)矩形(jǔxíng)包圍(4)直接(zhíjiē)鍵入結(jié)構(gòu)名字交互性較差，速度慢拾取(shíqǔ)排斥第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/632設(shè)備的評(píng)價(jià)三個(gè)層次：⒈設(shè)備層:硬件性能最優(yōu)化⒉任務(wù)層：?jiǎn)稳蝿?wù)：選擇最正確的交互設(shè)備⒊對(duì)話層：多任務(wù)：比較(bǐjiào)優(yōu)劣第三十三頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6333.2.2輸入(shūrù)模式輸入模式：管理(guǎnlǐ)、控制多種輸入設(shè)備進(jìn)行工作常用輸入模式：請(qǐng)求〔request〕采樣〔sample〕事件(shìjiàn)〔event〕上述模式的組合形式第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6341.請(qǐng)求模式〔requestmode〕 輸入設(shè)備在應(yīng)用程序的控制(kòngzhì)下工作：程序工作，輸入設(shè)備等待程序請(qǐng)求遇到請(qǐng)求指令（request）輸入設(shè)備工作，程序等待接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求滿足程序和設(shè)備輪流(lúnliú)處于工作狀態(tài)和等待狀態(tài)，由程序支配輸入設(shè)備的活動(dòng)。第三十五頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6352.取樣模式〔samplemode〕 應(yīng)用程序和輸入設(shè)備同時(shí)工作：輸入設(shè)備連續(xù)不斷地產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并送入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)緩存區(qū)的內(nèi)容(nèiróng)不斷刷新；當(dāng)程序遇到采樣語(yǔ)句要求輸入時(shí)，從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)。程序工作數(shù)據(jù)采樣輸入設(shè)備工作數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)緩沖區(qū)第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6363.事件模式〔eventmode〕程序和被置成事件方式的設(shè)備分別獨(dú)立工作。當(dāng)用戶在輸入(shūrù)設(shè)備上完成一個(gè)輸入(shūrù)動(dòng)作(如按一下按鈕)便產(chǎn)生一個(gè)事件，輸入(shūrù)的信息及該設(shè)備的編號(hào)等便被存放到事件隊(duì)列中等待程序的處理。不同的應(yīng)用程序可到隊(duì)列中來(lái)查詢和提取與之有關(guān)的事件。程序遇到事件處理語(yǔ)句時(shí)，就按照先進(jìn)先出的原那么從事件隊(duì)列中取出隊(duì)首事件予以處理。如果事件隊(duì)列為空，程序那么等待一定的時(shí)間片，等待事件的發(fā)生。事件隊(duì)列輸入設(shè)備工作數(shù)據(jù)輸入程序工作事件處理第三十七頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/637事件模式的工作(gōngzuò)過(guò)程第三十八頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6384.輸入方式的組合使用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)圖形輸入系統(tǒng)往往不是單一(dānyī)地使用一種輸入方式，而是多種輸入方式的混合使用，即一個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)可在幾種輸入模式方式下應(yīng)用幾個(gè)不同的輸入設(shè)備來(lái)進(jìn)行工作。第三十九頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6393.3交互式繪圖(huìtú)技術(shù)3.3.1根本交互繪圖(huìtú)技術(shù)⒈

回顯圖3-8選擇圖符的回顯回顯約束(yuēshù)拖拽引力場(chǎng)。。。選擇菜單的回顯第四十頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/640⒉約束 在圖形繪制過(guò)程中對(duì)圖形的方向、對(duì)齊方式等進(jìn)行(jìnxíng)規(guī)定和校準(zhǔn)。技術(shù)在屏幕上定義一個(gè)可見(jiàn)或不可見(jiàn)的網(wǎng)格。網(wǎng)格線是等間距的水平線和垂直線，其交點(diǎn)為網(wǎng)格點(diǎn)。在使用網(wǎng)格時(shí)，任何方式(fāngshì)輸入的點(diǎn)都將被定位到離該點(diǎn)最近的網(wǎng)格點(diǎn)上。定位約束(yuēshù)的例如定位約束：第四十一頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/641該技術(shù)用于繪制水平或垂直的線段。繪制時(shí),假設(shè)終點(diǎn)和起點(diǎn)的連線與水平線的夾角小于45°，那么繪出一條水平線〔如以下圖〕,否那么繪制垂直線。防止(fángzhǐ)人眼或定位設(shè)備帶來(lái)的誤差，常應(yīng)用于印刷線路板、大規(guī)模集成電路等設(shè)計(jì)。方向(fāngxiàng)約束：方向(fāngxiàng)約束例如第四十二頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/642可以看做是一種定位約束，用光標(biāo)進(jìn)行選圖操作時(shí)，為了使光標(biāo)可以較容易地定位選擇區(qū)域中的圖形，可以將圖形的選擇區(qū)域適當(dāng)變大，這就是引力場(chǎng)方法。例如，在每條線段的周圍假想有一個(gè)區(qū)域，光標(biāo)中心落在這個(gè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，就自動(dòng)地被直線上離光標(biāo)最近的一點(diǎn)(yīdiǎn)所代替，如同一個(gè)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入直線周圍的引力場(chǎng)后，被吸引到這條直線上去一樣。注意引力場(chǎng)區(qū)域大小的選擇要適當(dāng)。引力場(chǎng)引力場(chǎng)：第四十三頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/6433.拖拽

把一個(gè)對(duì)象放到新的位置。光標(biāo)移動(dòng)的同時(shí),對(duì)象也跟著光標(biāo)移動(dòng)，會(huì)使用戶感覺(jué)直觀(zhíguān)，從而使得對(duì)象的定位更為精確。到目的地后松開(kāi)按鈕拖動(dòng)圖元光標(biāo)選擇圖元拖拽圖元到新的位置第四十四頁(yè)，共51頁(yè)。2023/5/644拖拽的另一種形式(xíngshì)：針對(duì)輸入要求，動(dòng)態(tài)地、連續(xù)地將輸入過(guò)程表現(xiàn)出來(lái)，直到產(chǎn)生用戶滿意的輸入結(jié)果為止。不同的只是拖動(dòng)對(duì)象的形狀隨著光標(biāo)位置的不同而變化。比較容易找到通過(guò)一點(diǎn)和一個(gè)圓相切的直線的位置。橡筋的形狀可以是任意的，可以是矩形、圓、圓弧、自由曲線，也可以是更復(fù)雜的圖形。“橡皮筋〞技術(shù)(jìshù)拖拽技術(shù)是當(dāng)前人機(jī)交互中普遍使用的技術(shù)，它可以使用戶的操作更直觀，定位更精確.拖動(dòng)有時(shí)消耗(xiāohào)很大，尤其