CAD第三章：图形处理技术与坐标系解析

"CAD课件第三章 计算机图形处理技术" 在CAD（计算机辅助设计）领域，第三章主要探讨了计算机图形处理技术的核心概念，包括窗口和视区的定义与变换、图形坐标系的类型及其作用，以及二维和三维几何变换的详细内容。 首先，窗口和视区是图形显示中的关键元素。窗口可以理解为一个矩形观察框，用于展示我们感兴趣的图形内容，它可以是任意形状，如矩形、圆形或多边形，且可以嵌套。视区则是图形设备上实际显示图形的矩形区域，它必须小于或等于屏幕区域，允许在一个屏幕上设置多个视区。窗口与视区之间的变换通过坐标变换来实现，以确保图形在不同的窗口和视区之间正确显示。变换公式涉及到窗口坐标到视区坐标的映射，影响图形的放大、缩小和变形。 接着，章节深入讨论了图形坐标系的四种类型：模型坐标系（MCS）、工作坐标系（WCS）、屏幕坐标系（SCS）和观察坐标系（VCS）。模型坐标系是所有几何数据的基础，是直角坐标系，而工作坐标系是为了便于用户输入图形数据而设定的可移动和旋转的坐标系。屏幕坐标系直接对应于显示器的像素位置，而观察坐标系则是基于观察者视角的坐标系，用于将三维模型投射到二维屏幕上。 在二维几何变换部分，章节涵盖了平移、比例、对称、旋转和综合变换。这些变换允许我们操作图形的位置、大小和方向。例如，平移变换保持形状不变，只是改变物体的位置；比例变换可以放大或缩小图形；对称变换沿特定轴镜像图形；旋转变换围绕一个点改变图形的方向；而综合变换是这些基础变换的组合。 在三维几何变换中，除了前面提到的平移、比例、对称和旋转，还包括了投影和透视。投影是从三维空间到二维平面的转换，通常有正交投影和斜投影两种，而透视则模拟人眼观察物体时的视觉效果，使远离观察者的物体显得更小。 这一章的内容深入讲解了CAD中的图形处理基础，不仅涵盖图形显示的基本原理，还涉及图形操作和坐标系的理解，这些都是进行有效CAD设计和建模不可或缺的知识。了解并掌握这些概念和技术，对于使用CAD软件进行工程设计和图形创作至关重要。