交互式计算机图形系统英文解释翻译、交互式计算机图形系统的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 interactive computer graphic system
分词翻译:
交互的英语翻译:
alternation; each other; in turn; mutual
【计】 interactive
式的英语翻译:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
计算机的英语翻译:
adding machine; calculating machine; calculator
【计】 brain unit; computer; computing machinery; computor; FONTAC; ILLIAC IV
【经】 calculating machine
图形系统的英语翻译:
【计】 graphic system; graphics system
专业解析
交互式计算机图形系统(Interactive Computer Graphics System)是一种允许用户通过输入设备(如鼠标、键盘、触摸屏等)实时操作和影响屏幕上图形显示的计算系统。它结合了计算机图形学、人机交互和实时计算技术,核心在于“交互性”(用户输入能立即引起图形反馈)和“实时性”(系统需在极短时间内响应并更新显示)。
核心构成与工作原理
- 硬件平台:
- 图形处理器 (GPU):负责执行复杂的图形计算,如几何变换、光照计算、纹理映射和渲染管线操作,是实现实时图形显示的关键。
- 输入设备:鼠标、键盘、游戏手柄、触摸屏、数据手套、3D 空间追踪器等,用于接收用户的操作指令。
- 输出设备:显示器(CRT, LCD, LED, OLED)、投影仪、头盔显示器(HMD)等,用于呈现生成的图形图像。
- 软件系统:
- 图形库/API:如 OpenGL, DirectX, Vulkan, WebGL。它们提供了一系列预定义的函数,供开发者调用以创建和操作图形对象、设置光照、材质、视点等,屏蔽底层硬件细节。
- 应用程序:基于图形API开发的特定软件,如CAD系统、游戏、仿真软件、数据可视化工具等,定义了具体的交互逻辑和图形内容。
- 窗口系统与事件驱动机制:管理屏幕空间分配,并将用户输入(如点击、移动)转化为系统可处理的事件(Events),应用程序通过事件处理函数响应这些事件并更新图形状态。
关键特征
- 实时反馈 (Real-time Feedback):用户操作后,系统必须在极短时间(通常要求毫秒级,如每秒30帧或60帧以上)内更新图形显示,保持交互流畅。
- 双向通信 (Two-way Communication):用户输入影响图形,图形变化又为用户提供视觉反馈,形成一个闭环。
- 用户控制 (User Control):用户是交互过程的主导者,可以主动探索、修改虚拟环境或数据表示。
主要应用领域
- 计算机辅助设计 (CAD) / 计算机辅助制造 (CAM):工程师交互式设计产品模型并模拟测试。
- 虚拟现实 (VR) / 增强现实 (AR):创建沉浸式或混合现实的交互体验。
- 游戏开发:提供高度动态和响应式的娱乐环境。
- 科学可视化 (SciVis) / 信息可视化 (InfoVis):交互式探索复杂科学数据或抽象信息。
- 模拟与训练:如飞行模拟器、手术模拟器。
- 用户界面 (UI) / 图形用户界面 (GUI):现代操作系统和应用软件的基础。
- 影视特效与动画:用于预览和交互式编辑。
权威参考来源
- IEEE Computer Society. (n.d.). IEEE Standard Glossary of Computer Graphics Terminology (IEEE Std 610.6-1991). 提供了计算机图形学领域的标准术语定义,包括交互式图形系统的核心概念。
- Foley, J. D., van Dam, A., Feiner, S. K., & Hughes, J. F. (1990). Computer Graphics: Principles and Practice (2nd ed. in C). Addison-Wesley. 被誉为计算机图形学的“圣经”,详细阐述了交互式图形系统的原理、架构和实现技术。
- Shirley, P., Marschner, S., et al. (2009). Fundamentals of Computer Graphics (3rd ed.). A K Peters/CRC Press. 广泛使用的教材,清晰介绍了交互式图形渲染管线、图形API和交互技术基础。
网络扩展解释
交互式计算机图形系统是一种结合人机交互与图形处理技术的综合系统,其核心功能是通过计算机生成、处理和显示图形,并允许用户实时操作。以下是该系统的详细解析:
一、定义与核心特征
交互式计算机图形系统由硬件、软件和用户三部分组成。其核心特征包括:
- 双向交互性:用户可通过输入设备(如鼠标、触摸屏)直接操控图形元素,系统实时响应并更新显示。
- 图形处理能力:支持几何建模、光栅化、渲染等操作,将几何实体转换为屏幕像素。
- 实时反馈:依赖帧缓存技术(Frame Buffer)快速更新显示内容,深度(像素精度)影响图像质量。
二、系统组成
-
硬件部分:
- 输入设备:包括鼠标、键盘、扫描仪、三维输入设备(如数据手套)等,按发展阶段分为四代。
- 处理单元:图形处理器(GPU)负责计算,主机协调资源。
- 输出设备:显示器、绘图仪、打印机等,用于可视化结果。
-
软件部分:
- 图形API:如OpenGL,提供几何变换、光照计算等功能。
- 支撑软件:包括建模工具、渲染引擎,支持多种文件格式。
- 交互逻辑:通过定位设备(Locator)、选择设备(Pick)等实现用户指令解析。
三、核心技术
- 光栅化(Rasterization):将几何图元转换为像素片元(Fragment),处理颜色和位置信息。
- 图形管线(Graphics Pipeline):
- 建模管线:处理3D模型坐标系变换。
- 渲染管线:包含顶点处理、裁剪、片元处理等模块,最终更新帧缓存。
- 虚拟照相机模型:模拟光学投影,通过投影中心(COP)实现三维到二维的映射。
四、应用领域
该系统广泛应用于:
- 计算机辅助设计(CAD):支持工程图纸实时编辑。
- 游戏与影视:实现高质量渲染与动画效果。
- 虚拟现实(VR):结合三维输入设备提供沉浸式交互。
五、发展趋势
未来方向包括更高实时性渲染、多模态交互(如语音+手势),以及AI驱动的智能图形生成。
如需进一步了解技术细节(如帧缓存机制或图形API实现),可参考来源网页中的具体章节(如、3、6)。
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