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前言 1

第一章计算机图形的组成元素 1

1.0概述 1

1.0.1 图形语言 1

1.0.2图象感知 1

目录 1

1.0.3形象思维 2

1.1 技术元素 3

1.1.1主要图形硬件 4

1.1.1.1存贮管理显示器 4

1.1.12 向量刷新显示器 4

1.1.1.3光栅扫描显示器 4

1.1.2图象的物理性质 7

1.1.2.1亮度和对比度 7

1.1.2.4长宽比 8

1.1.3访问显示元素 8

1.1.2.2颜色 8

1.1.2.3分辨率 8

1.1.3.1多路复用与分时 9

1.1.3.2 内存映象 9

1.2 人的因素 10

1.2.1 视觉器官 10

1.2.2视觉调节 11

1.2.3眼睛运动 11

1.2.4滞留 11

1.2.7眼睛疲劳 12

1.2.5敏锐度 12

1.2.6视觉范围 12

1.2.7.1催眠效果 13

1.2.7.2图形组合与眼睛疲劳 13

1.3美学元素 13

1.3.1 图形组合与图形美 13

1.3.1.1 平衡和重量 14

1.3.1.2形状（shape）和形态（Form） 15

1.3.1.3 图和背景 15

1.3.1.4空间和深度感 16

1.3.2文本字符的美学 19

1.3.1.5光与色 19

第二章IBM显示器和图形资源 20

2.0 IBM图形硬件 20

2.0.1 图形卡和图形系统 21

2.0.2字母数字方式和图形方式 21

2.0.3显示存贮器 23

2.1 PC显示系统 24

2.1.1 单色显示适配器（MDA） 24

2.1.2 Hercules图形卡（HGC） 26

2.1.3彩色图形适配器（CGA） 26

2.1.4增强图形适配器（EGA） 27

2.1.5 PCjr显示硬件 28

2.2 PS/2显示系统 30

2.2.1 MCGA系统 30

2.2.3 PS/2系统监视器 31

2.3高分辨率图形板 31

2.2.2 VGA系统 31

2.3.1 IBM专用图形系统 32

2.3.2 8514/A显示适配器 32

第三章图形软件 34

3.0图形程序设计 34

3.0.1 独立于设备的图形学 35

3.1虚拟图形机器 36

3.1.1虚拟图形设备 36

3.1.3输入函数 37

3.1.2输出函数（图元） 37

3.1.4显示文件 39

3.1.4.1坐标标准化 40

3.1.4.2显示文件命令 40

3.2图形软件标准 40

3.2.1图形核心系统（GKS） 41

3.2.1.1 GKS工作站 42

3.2.1.2 GKS坐标系统 42

3.2.1.3 GKS输出图元 43

3.2.4标准化组织 45

3.2.5标准化与软件开发 45

3.2.2虚拟设备接口（VDI） 45

3.2.3虚拟设备元文件（VDM） 45

3.3 高级语言图形学 46

3.3.1 图形模型 46

3.3.2传统语言图形学 47

3.3.3 系统软件对图形的支持 47

3.3.3.1 BIOS支持 48

3.3.3.2 OS/2对图形的支持 48

3.3.4图形语言 48

3.3.4.2 PHIGS 49

3.3.4.1 PostScript 49

3.4机器级图形学 50

3.4.1 设备驱动器 50

3.4.2 图元 50

3.4.3低级语言形式的图形应用程序 51

3.5图形开发工具 51

3.5.1 混合语言图形程序 51

3.5.2用C语言设计图形 52

4.1 汇编语言程序设计工具 53

第四章图形程序设计工具 53

4.0 图形程序开发 53

4.1.1编辑程序 54

4.1.2汇编程序 54

4.1.2.1宏汇编程序 55

4.1.3连接程序 55

4.1.4用软件仿真8087 56

4.1.5调试程序 57

4.2高级语言处理程序 57

4.3.2 8087芯片简介 58

4.3图形和数学协处理器 58

4.3.1 8087数学协处理器 58

4.3.3 8087用于图形程序设计 59

4.3.4 8086/8087接口与同步 61

4.3.5 8087体系结构 61

4.3.5.1 8087寄存器栈 62

4.3.5.2 8087控制寄存器 62

4.3.6 8087的程序设计 65

4.3.5.4指令和数据指针 65

4.3.5.3 8087状态寄存器 65

4.3.6.1 使用8087的整数传送 67

4.3.6.2 8087寻址方式 68

43.6.3 8087编码实例 69

4.3.6.4 异常处理 70

4.3.7 8087指令集 70

4.3.7.1 数据传送指令 71

4.3.7.2 算术指令 71

4.3.7 3 比较指令 72

4.3.7.5 常量指令 73

4.3.7.4 超越指令 73

4.3.7.6处理器控制指令 74

4.3.8 8087软件支持 75

4.3.9 三角函数的计算 76

第五章逻辑与数学程序元素 80

5.0 图形结构 80

5.1 图象 80

5.1.1 常用几何图象元素 80

5.1.1.3曲线和弧线 81

5.1.1.1 点 81

5.1.1.2线段 81

5.1.1.4多边形 82

5.1.1.5编码单元 83

5.1.2 图象映象 83

5.1.2.1 显示缓冲区 83

5.1.2.2图象缓冲区 84

5.1.2.4 窗口 85

5.2 显示文件 85

5.1.2.3观察口 85

5.2.1 图象文件 86

5.2.2图象段 87

5.2.3图象描述符 87

5.3段操作 87

5.3.1命名与创建段 88

5.3.2打开和关闭段 88

5.3.3更名和删除段 88

5.4段属性 88

5.4.3 优先级 89

5.4.4 图象变换 89

5.4.2线颜色、填充颜色和线类型 89

5.4.1 可视性 89

5.5图形数据文件 90

5.5.1编码显示文件 90

5.5.1.1描述符编码 90

5.5.1.2段文件编码 91

5.5.1.3图象文件编码 92

5.6.1坐标矩阵 93

5.6图象变换工具 93

5.6.2矩阵算术运算 94

5.6.2.1标量乘矩阵运算 94

5.6.2.2矩阵加减运算 95

5.6.2.3矩阵乘运算 95

5.7几何变换 96

5.7.1平移 96

5.7.2比例变换 97

5.7.3旋转 98

5.7.4齐次坐标 100

5.7.5连接 101

5.8通过图象变换产生的动画 102

5.8.1简单动画 103

5.8.2复杂动画 104

第六章图形硬件的程序设计 104

6.0 IBM微机上的图形程序设计 104

6.0.1选择一个程序设计模型 105

6.0.1.1兼容性 105

6.0.1.3在EGA系统中执行实例程序 106

6.0.1.2对称分辨率 106

6.0.2 EGA和VGA结构 107

6.0.3图形方式 108

6.0.4显示存贮映象 108

6.0.4.1显示地址压缩 108

6.0.4.2锁存寄存器 108

6.0.4.3存贮映象 108

6.0.4.4访问位平面（BitPlane） 109

6.1预备操作 111

6.1.1显示系统标识 111

6.1.2 GRAPHSYS程序 112

6.1.3 BIOS数据区 118

6.1.4 DOS下显示方式的设置 119

6.1.5 DOS下显示缓冲区地址的设置 119

6.2 可编程显示器件 120

6.2.1 EGA和VGA图形显示器件 120

6.2.1.1 通用寄存器 122

6.2.1.2 CRT控制器 122

6.2.1.3时序发生器 122

6.2.1.4图形控制器 125

6.2.1.5属性控制器 131

6.2.2数一模转换器（DAC） 135

6.3 DOS下的图形软件 137

6.3.1 BIOS提供图形服务 137

6.3.2扩充的BIOS显示服务 137

6.3.2.1 BIOS的扩充服务号16 137

6.3.2.2 BIOS的扩充服务号17 138

6.3.2.3 BIOS扩充的服务号18 140

6.3.2.4 BIO扩充的服务号26 141

7.0.1存贮器的限制 142

第七章OS/2环境下的图形程序设计 142

7.0多任务和图形程序设计 142

7.0.2特权级 143

7.0.3输入和输出的限制 143

7.0.4资源共享 144

7.0.4.1线索（Thread） 144

7.0.4.2进程（Process） 145

7.0.4.3会话（Session） 145

7.1.1段结构 146

7.1 OS/2程序开发 146

7.1.1.1双模态（Bimodal）执行 148

7.1.1.2 8086和8088的兼容性 149

7.1.2创建IOPL段 150

7.1.3连接时的要求 150

7.1.4执行特权代码 151

7.2 OS/2 中的准备操作 151

7.2.1 OS/2 中显示系统的识别 151

7.2.2 OS/2 中显示方式的设置 154

7.2.3取得对物理缓冲区的控制 156

7.2.4屏幕的封闭与开启 157

7.2.5结束图形对话 158

7.3 OS/2图形方式下的字符显示 158

7.3.1将ROM 中的字体表装入RAM 159

7.4多任务图形程序 160

7.4.1 OS/2DOS方式下的图形应用程序 161

7.4.2 OS/2保护方式下的图形应用程序 161

7.4.3存贮一重画一等待线索 162

7.5作为后台任务的图形输出 165

7.4.5图象的存贮与恢复 165

7.4.4关键部分 165

7.5.1到虚拟设备的图形输出 166

7.5.2 VGA方式18：虚拟设备驱动程序 166

第八章开发设备驱动程序 170

8.0设备驱动程序和图元 170

8.0.1前提条件和准备操作 171

8.0.2显示彩色映象和象元模式 171

8.1 EGA和VGA写方式 172

8.1.1选择写方式 173

8.1.2 EGA和VGA写方式0 174

8.1.3 EGA和VGA写方式1 175

8.1.4 EGA和VGA写方式2 176

8.1.5 VGA写方式3 177

8.2 VGA和VGA读方式 177

8.2.1选择读方式 177

8.2.2 EGA和VGA读方式0 178

8.2.3 EGA和VGA读方式1 178

8.3 VGA方式号18：设备驱动例程 178

8.1.3地址计算 179

8.3.1.2细纹理地址计算 180

8.3.1.1粗纹理地址计算 180

8.3.2通用象元写例程 182

8.3.3字节级读例程 183

8.3.4象元级读例程 184

8.4图形方式打印机驱动程序 185

8.4.1控制打印头 185

第九章开发图元 186

9.0图形例程 186

9.1粗纹理图元 186

9.1.1粗边界矩形区域填充例程 187

9.1.2粗边界位模式显示例程 189

9.2细纹理图元 190

9.2.1细边界区域填充例程 190

9.2.2？边界位模式显示例程 191

9.2.3 内存中位模式的编码 193

9.3 直线几何图元 193

9.3.1.1 近似性 194

9.3.1.2 相邻性 194

9.3.1 直线的象元表示法 194

9.3.2修改不相邻图 195

9.3.3不相邻图的修改例程 198

9.3.4点到点的画线例程 199

9.3.5点和斜率的画线例程 200

9.3.6显示和存贮坐标 202

9.4二次曲线几何图元 203

9.4.1 画园例程 203

9.4.2画椭园例程 204

9.4.3画抛物线的例程 206

9.4.4画双曲线的例程 207

9.5文本显示图元 209

9.4.5扇形的显示例程 209

9.5.1字符发生器例程 210

9.5.2字符发生器图元 210

9.6用于图形动画的图元 212

9.6.1 实时动画 212

9.6.2交互式映象例程 213

9.6.2.1 击键拦截例程 213

9.6.2.2交互式屏幕显示 215

9.6.3.1 DOS 下的时钟脉冲动画 217

9.6.3时钟脉冲动画 217

9.6.3.2 OS/2下的时钟脉冲动画 219

9.7其它图元 219

9.7.1 打印机控制例程 219

9.7.2向量命令例程 221

9.8高级语言接口 222

9.8.1 C语言接口 223

9.8.1.1C调用汇编模块 223

9.8.1.2接口首部（Heading）的实例 223