微机绘图原理与程序设计PDF电子书下载

第一章 绪论 1

§1-1 国内外计算机绘图概况 1

一、国外计算机绘图发展概况 1

二、我国计算机绘图发展概况 2

§1-2　计算机绘图在科研生产中的应用 3

§1-3　计算机绘图的基本原理 3

一、计算机绘图中一些常用的概念 3

二、插补原理 6

§1-4　计算机绘图的现状与发展趋势 10

一、由静态绘图向动态绘图方向发展 10

二、由二维图形软件向三维实体造型方向发展 11

三、向CAD、CAM、CAG三者一体化方向发展 11

四、向分布式高档微机工作站方向发展 11

习题 12

一、IBM-PC/XT，AT绘图系统的配置 13

§2-1　微机自动绘图系统的配置 13

第二章　计算机绘图系统的硬件结构 13

二、Apple-Ⅱ绘图系统的配置 16

§2-2　滚筒式绘图机 19

一、绘图机的精度指标 19

二、滚筒式绘图机的绘图流程与组成 20

三、脉冲马达（步进电机） 21

§2-3　平台式绘图机 23

一、平台式绘图机的种类 23

二、平台式绘图机的组成 23

§2-4　平面电机绘图机 24

一、平面电机绘图机的构造特点 25

二、SAWYER平面电机的工作原理 25

三、平面电机绘图机的优点 26

习题 27

二、常数 28

一、字符集 28

§3-1 基本概念 28

第三章　BASIC语言简介 28

三、变量 29

四、函数 29

五、运算符和表达式 30

§3-2　输入输出语句 31

一、赋值语句（LET） 31

二、键盘输入语句（INPUT） 32

三、读数／置数语句（READ/DATA） 33

四、恢复数据区语句（RESTORE） 33

五、应用举例 34

六、输出语句（PRINT） 35

§3-3　控制语句 36

一、无条件转移语句（GOTO） 36

二、条件语句（IF） 37

三、控制转移语句 38

四、循环语句（FOR/NEXT） 39

五、暂停语句（STOP） 42

六、注释语句（REM） 42

§3-4　子程序 43

§3-5　数组 44

§3-6　字符串 45

一、在赋值语句中 45

二、在读数／置数语句（READ/DATA）中 46

三、在键盘输入语句（INPUT）中 47

四、在条件语句（IF）中 47

五、字符串数组 48

六、字符串函数（LEN） 48

第四章　低、高分辨率绘图 51

§4-1　低分辨率绘图指令及调用 51

一、低分辨率绘图指令 51

二、举例 52

一、高分辨率绘图指令 53

§4-2　高分辨率绘图指令及调用 53

二、虚线、点划线的生成 54

三、曲线的生成 55

§4-3　平面图形变换 59

§4-4　动态画面构成 62

一、延时作用的产生 63

二、GR、HGR、TEXT、HOME的运用 63

习题 65

第五章　微机绘图软件 67

§5-1　绘图软件概述 67

§5-2　微机交互图形软件包 67

二、Personal Designer交互图形软件包 68

三、CADKEY交互图形软件包 68

一、Auto CAD交互图形软件包 68

四、Apple CAD交互图形软件包 69

§5-3　SR-6602绘图机软件 69

一、主要技术参数 69

二、主要绘图指令 69

三、应用举例 71

§5-4　DMP系列绘图机软件 77

一、主要技术参数 77

二、主要绘图指令 77

习题 79

第六章　二维图形矩阵变换原理 80

§6-1　预备知识 80

一、向量 80

二、矩阵 83

三、图形的几何变换 90

一、恒等变换 92

二、比例变换 92

§6-2　二维图形的矩阵变换 92

三、镜射 93

四、错切 94

五、旋转 95

六、连续变换 96

七、二维图形变换后面积的变化 98

八、平移——齐次坐标概念的引入 100

九、齐次坐标的几何意义 101

十、齐次坐标的优点 103

十一、二维变换矩阵具有透视仿射对应的性质 104

十二、绕任意点的二维旋转 107

十三、绕X、Y、Z轴的二维旋转变换矩阵 108

十四、二维图形变换的程序设计 110

十五、二维图形变换菜单文件的制作 114

习题 127

一、三维比例变换 128

第七章　三维图形矩阵变换原理 128

§7-1　三维变换矩阵各算子的作用 128

二、三维错切变换 130

三、三维镜射变换 130

四、三维平移变换 131

五、三维旋转变换 131

六、绕过原点的任意轴的旋转变换矩阵 133

七、绕过任意点P（l，m，n）的轴线旋转θ角的变换矩阵 136

习题 136

第八章　三维正投影变换及程序设计 138

§8-1　三维正投影变换矩阵 138

一、三维物体数学模型的建立 138

二、获得六个基本视图信息的思路 138

三、六个基本视图的变换矩阵 139

四、举例 143

二、绘图信息的生成 145

§8-2　平面立体三视图的程序设计 145

一、原始图形的存贮 145

三、坐标系的变换 147

四、走笔顺序的设计 149

五、流程框图的设计 150

六、程序的编写 151

七、举例 154

§8-3　曲面立体三视图的程序设计 161

一、走笔顺序的设计 161

二、程序设计 162

三、程序实例分析 163

习题 178

第九章　三维图形信息的生成与程序设计 179

§9-1　任意旋转角三维图形信息的生成 179

一、三维正轴测图变换矩阵 179

三、轴间角 180

二、轴向变形率 180

§9-2　正等轴测投影图信息的生成 181

一、正等轴测图的轴向变形率 181

二、正等轴测图的轴间角 182

三、正等轴测图的变换矩阵 182

§9-3　正二等轴测投影图信息的生成 183

二、正二等轴测图的轴间角 184

三、正二等轴测图变换矩阵 184

一、正二等轴测图的轴向变形率 184

§9-4　正轴测图的程序设计 185

一、平面立体正轴测图的程序设计 186

二、曲面立体正轴测图的程序设计 194

§9-5　斜轴测投影图信息的生成与程序设计 200

一、斜轴测投影图信息生成的基本原理 201

二、斜轴测图变换矩阵分析 201

三、斜轴测图轴向变形率与轴间角 203

五、标准斜轴测图的程序设计 204

四、标准斜二轴测图的变换矩阵 204

六、程序实例分析 205

§9-6　三维建筑俯瞰图信息的生成与程序设计 219

一、三维建筑俯瞰图的特点 219

二、三维建筑俯瞰图信息生成的原理 219

三、三维建筑俯瞰图信息生成的数学模型 220

四、三维建筑俯瞰图的程序设计 221

五、住宅小区程序实例分析 222

习题 229

第十章　三维透视变换及程序设计 231

§10-1　透视图的基本概念 231

一、术语 231

二、垂直于画面直线的透视投影 232

三、正面透视图的画法 233

四、平行于物面？的直线（水平线）的透视投影 233

五、成角透视图的画法 234

§10-2　三维透视图信息的生成 235

一、透视变换矩阵 235

二、一点透视变换（即透视图中的正面透视） 235

三、二点透视变换（即成角透视） 242

§10-3　三维透视图的程序设计 249

一、透视变换关系 250

二、输入的参数 250

三、框图设计 250

四、举例 251

§10-4　三维图形消除隐藏线处理 255

一、算法原理 255

二、消隐的计算方法 256

三、消隐的程序设计 258

习题 270

二、零件图的处理方法 271

一、零件图的内容 271

第十一章　零件图的程序设计 271

§11-1 概述 271

三、常用图形元的程序编制 273

§11-2 图幅及标题栏的程序设计 276

一、通用图幅的程序设计方法 276

二、标题栏的程序设计 278

三、图幅与标题栏的子程序 280

§11-3　尺寸标注与粗糙度的程序设计 282

一、尺寸标注的程序设计 282

二、粗糙度符号的程序设计 285

§11-4　剖面线的程序设计 285

一、典型专用图形剖面线的程序设计 286

二、通用剖面线的程序设计 293

§11-5　典型零件图的程序设计 304

一、轴类零件图的程序设计——拼图法 304

二、轴类零件交互软件包的程序设计 309

三、标准件的程序设计——检索法 312

§11-6　子程序库的调用与程序之间的连接 320

习题 322

第十二章 交互图形系统及二维图形的逻辑运算 323

§12-1　数据结构简介 323

一、数组 323

二、链表的概念 325

三、单链表 325

四、循环链表 328

五、双重链表 328

§12-2　平面几何构形算法 329

一、基本原理 331

二、包容性测试 333

三、求取交点 334

四、新图形的生成 335

§12-3　微型计算机交互图形系统——Apple CAD 336

一、定位与选择 337

二、基本图形实体的产生 339

三、图形编辑 340

四、图形的逻辑运算 340

五、出错处理 341

第十三章　IBM-PC及其兼客机的绘图与程序设计 343

§13-1　图形显示 343

一、屏幕显示方式的选择 343

二、屏幕坐标系统 346

三、画点 347

四、画线 348

五、圆、圆弧、椭圆及曲线 357

六、着色与涂阴影 362

§13-2　交互式作图 369

一、基本概念 370

二、使用键盘的交互作图技术 371

三、窗口与裁剪操作 380

四、视见变换 387

§13-3　动画技术 389

一、字符动画 390

二、直线运动 391

三、曲线运动 394

四、快速动画 396

五、复合运动与背景运动 401

§13-4　三维图形简介 404

一、透视投影举例 404

二、曲面的显示与隐藏线的消除 409

三、三维变换 411

四、三视图及轴测图程序举例 415