如何配置经济型PC机绘图系统


1994-01-28

        
        ●硬件系统
        一、主机
        在PC机图形硬件系统中，主机是它的控制核心。输入设备、显示设备和输出设备都不过是人机对话的工具，用于输入命令数据和输出图形。而大量的工作，例如绘图的中间处理过程则都是由主机完成的。图形系统的主机主要是为交互式绘图服务的，主机的性能与图形系统的性能有很大关系。在选择主机时，要注意图形软件对主机的要求，以PC机上广泛使用的AutoCAD软件包为例，其运行环境为IBM-PC系列微机及其兼容机。因此，IBM-PC/XT、AT、386、486等IBM系列PC机及其兼容机都可以作为图形系统的主机。不过，由于档次的不同，各种类型的PC机在性能上可能存在一定差异，比如主机的运算速度就是一个很重要的参数。运算速度越快，处理图形数据的能力越强。为了提高图形数据的处理速度，除了选用运算速度比较快的PC机作主机外，在原有PC机的基础上扩大内存容量和增加协处理器芯片也是一种很好的办法。IBM-PC/XT、AT、386系列微机的协处理器芯片分别为8087、80287和80387，主机板上已预留有安装协处理器芯片的位置，买一块装上即可使用。运行AutoCAD软件包，至少需要配置640KB内存才能满足要求，如果需要提高速度，还可以进一步扩充。
        另外，由于图形系统处理的数据量比较大，所以必须配置适当的外存，用来驻留图形软件和保存绘图过程中产生的图形数据。常用外存设备有两种:即软盘驱动器和硬盘，硬盘用于驻留图形软件，也可以用来存放图形数据；软盘则主要用于存放图形数据。一般情况下，图形系统都配有1至2个5.5英寸软盘驱动器和一个10MB以上的硬盘。
        二、显示系统
        在图形系统中，图形显示器是最基本的外设，不管是交互式还是非交互式，它都是不可缺少的设备。图形显示器的主要用途是显示所绘制的图形和绘图过程中的有关信息。因此，对一个图形显示系统来说，不仅要求能够显示字符和图形，还要能对图形进行平移、缩放、旋转、开窗等变换处理。在交互式图形系统中，还要求能够配合键盘、鼠标器、数字化仪等输入设备，对图形进行随机操作。
        就图形显示器而言，主要可分为两种类型：一种是以不连续的点来表示一幅画面的光栅扫描显示器。这种显示器的优点是成本低并能显示彩色图形，特别是在显示三维图形时，借助于消隐、阴影、明暗、色彩浓淡等技术，可以逼真地显示出立体图形，这是随机扫描显示器无法做到的，另外光栅扫描显示器实时响应的速度也比较快。另一种显示器是以连续的线条来勾画一幅图形的随机扫描显示器，它克服了存储管显示器不能对同一画面作局部修改、不能产生动画效果的缺点，精度比较高，能够产生平滑的线条，用平滑线条来构成二维 或三维图形，但实时反应速度慢。因此，过去曾经在计算机辅助设计系统广泛使用过的随机扫描显示器，近年来逐渐为以不连续线条构成图形的光栅扫描显示器所代替。附录B列出了AutoCAD软件包支持的图形显示器的类型。
        三、输入设备
        输入设备是人和计算机打交道的接口，人向计算机发出的命令和数据，必须通过它转换成计算机可以理解和接受的表示形式输入到计算机中去。对于PC机图形系统来说，通过输入设备输入的信息主要有以下几种类型：
        ■指定、拾取和选择屏幕上显示的某一图形，这个图形可以是图象，也可以是字符；
        ■在屏幕上对某一图形进行定位；
        ■在屏幕上或数字化仪上作图；
        ■输入各种命令和执行命令时所需的数据。
        能在PC机图形系统上使用的输入设备种类很多，例如键盘操纵杆、跟踪球、触摸屏、光笔、鼠标器和数字化仪等都是曾经或者仍在使用的输入设备，在计算机绘图的不同历史阶段上发挥过一定的作用。
        操纵杆与飞机驾驶员使用的控制杆差不多，只不过尺寸较小，放置在控制台上。操作人员通过操纵杆移动和控制屏幕上的光标位置。跟踪球是一个可以用手朝任意方向旋转的球，球的转动使互相垂直安装的转轴带动各自的电位计转动，从而实现对屏幕上光标的移动控制。触摸屏直接安装在显示屏幕上，操作人员用手抚摸屏幕上的不同部位，即可控制光标的位置。光笔在60年代末至70年代前期，曾广泛应用于图形系统，它是与当时的随机扫描显示器配合使用的，能够有效地从屏幕上拾取部分图形或对图形进行操作，完成对图形的增加、删除和修改。但上述这些输入设备现在已很少使用，早已为新的、功能更强的、技术更先进的输入设备所代替了。下面介绍的几种比较常用的输入设备，也是AutoCAD图形软件包所支持的输入设备，它们是键盘、鼠标器和数字化仪。
        ■键盘 键盘是人们都很熟悉的一种输入设备，无论是在图形系统中还是在非图形系统中它都是一种不可缺少的输入设备。通过键盘，人和计算机之间可以十分方便地进行对话。键盘的主要功能是输入命令和数据，但在图形编辑状态下，由于系统已对键盘上的某些键作了定义，因此也可以用于光标的定位等。
        键盘用来输入非图形数据是非常有效的，但用于输入大量的图形数据时，就显得效率太低，而且操作很不方便。因此，在绘图过程中，常把它作为输入设备的一部分，与其它输入设备配合使用。
        ■鼠标器 鼠标器是一种可以在桌面上自由行走的手握式输入设备，通过一条电缆与主机相连。鼠标器既可以与数字化仪配合使用，也可以单独使用，其作用是控制显示屏幕上的光标位置。当鼠标器在桌面上行走时，屏幕上的光标也跟着移动，鼠标器在桌面上的位置直接反映了光标在屏幕上的位置，因此可以用鼠标器来对光标进行定位，还可以通过鼠标器选择菜单项，使用起来比键盘方便多了。鼠标器在定位精度方面虽不如数字化仪高，功能上也存在很大差异，但它具有价格低廉、使用方便等优点，所以使用鼠标器作为图形输入设备的用户日益增多。常用的鼠标器主要有两种，即机械式鼠标器和光学式鼠标器，它们各有优缺点，但普遍认为光学式鼠标器比机械式鼠标器要好，因为光学式鼠标器全部用电子元件组成，故障少、制造简单，且价格低廉。
        ■数字化仪 数字化仪，也称图形输入板，是PC机图形系统最常用的输入设备。其主要功能是：通过移动屏幕上的光标，实现对图形的增加、删除和修改；借助于数字化仪上的“菜单”输入命令和数据；对图形进行数字化处理，转换成计算机可以接受的数字信息。
        数字化仪由一块固定的平板和一支可以在平板上移动的触笔(或手动游标或鼠标器)组成。数字化仪的工作方式与鼠标器的工作方式有点儿相似，当触笔在平板上移动时，屏幕上的光标也随着移动。触笔的前端有一个比较敏感的压力开关，当你将触笔的前端指到平板上的某一位置，然后将角笔往平板上轻轻一压，触笔内的压力开关就立即接通，并把触笔在平板上的坐标位置，实际上也是光标在屏幕上的位置告诉主机。主机在获取信息后先进行分析，然后转入相应的处理。手动游标和鼠标器的使用方法与触笔差不多，只不过它们的操作部位安装的不是触笔而是按钮。鼠标器和手动游标一般都装有几只按钮，除一只用于指示游标或鼠标器的位置之外，其余按钮均可由用户自己定义，分别赋予不同的功能。
        四、输出设备
        任何用户绘图的目的都是希望自己所绘图形能有一个比较满意的结果，即把图形输出到图纸上形成最终产品，以便于使用或长期保存。因此，在配置PC机图形系统时，必须注意自动选择图形输出设备，因为它关系到绘制图纸的质量和速度。使用得比较多的图形输出设备主要有两种，即绘图机和图形打印机。
        ■绘图机 是最常见的图形输出设备，具有绘图精度高、易于操作等优点。绘图机上装有单支或多支绘图笔，绘图笔可以在X、Y方向任意移动，抬起或落下，从而在绘图纸上绘制出各种各样的图形。绘图机的种类很多，使用得比较广泛的绘图机有两种，滚筒式绘图机和平台式绘图机。目前大多数用户使用的都是滚筒式绘图机，这种绘图机具有绘图速度快、精度高、占地面积少等优点。
        ■图形打印机 普通的点阵式打印机配上微处理器和缓冲存储器以后就可以输出图形。其工作原理与点阵式字符输出的原理相同。在计算机程序控制下，对输出图形进行逐行扫
        描，在打印板上打印出一个一个的像点，由这些像点组成图形。
        图形打印机的优点是结构简单、价格低廉，特别是一些已有图形打印机的PC机用户，在不增加新的输出设备的情况下就可输出图形，这是非常有利的。但打印机输出的图形质量较差。
        
        ●软件系统
        软件是PC机图形系统的又一组成部分，硬件系统和软件系统常被称之为构成图形系统的两大支柱。我们在这里所说的软件既不是指程序方式绘图使用的高级语言，也不是指支持图形系统的系统软件，而是指具有交互式绘图功能的图形软件包，它是整个图形系统的核心。
        近年来，由于PC机性能的不断提高和价格的急剧下降，使得PC机在绘图领域的应用越来越广泛。为了满足广大用户的绘图需要，围绕PC机而开发的图形软件包越来越多，并且在功能上日趋完善。因此，如何选择图形软件包，对组成一个交互式图形系统来说是一件十分重要的事情。就目前情况来看，能在IBM-PC系列微机上运行的图形软件包主要有Autodesk公司开发的AutoCAD软件包、Computervision公司开发的Personal Designer图形软件包和Control/System公司开发的CADKEY图形软件包等。
        Personal Designer软件包是在大型软件包CADDS的基础上为微机开发的一个软件包，能在IBM-PC/XT机上运行，但对输入输出设备要求比较苛刻。使用Personal Designer软件包必须配置CV公司的图形显示器和数字化仪。CADKEY软件包也只能在IBM-PC/XT机上运行。所以说，这两种软件包都不是PC机上运行的理想软件包。
        AutoCAD软件包是Autodesk公司为IBM-PC系列微机专门开发的一个交互式图形软件包，具有很强的二维和三维绘图功能。在我国目前的PC机图形系统中，AutoCAD是使用得最普遍的一个图形软件包。
        为了满足广大用户的绘图要求，从1982年11月推出AutoCAD1.0版以来，在短短的10余年间，Autodesk公司已对自己的产品做了10多次大的修改和版本升级，使软件包内容不断丰富，功能不断增强。以前只能在大型机上才能实现的一些高级辅助设计功能，现在在PC机上就可以实现了。
        一个实用的经济型CAD系统可以象下面这样进行配置。
        ■硬件系统IBM-PC/286主机一台，40MB硬盘一个，1.2MB和360KB5.5英寸软盘驱动器各一个，2个串行接口，1个并行接口(对CAD来说I/O口很重要)，101键盘一个，14英寸单色显示器一台，光电式鼠标器一个，80287数字运算协处理器一片。整个系统配置价格约为5500元。如果需要配置图形输出设备，可以选择一台9针打印机输出图形，9针打印机的价格约为1500元。
        ■软件系统 操作系统可以选择DOS3.3或其它版本；AutoCAD软件包可以选10.0以上的版本，因为版本越高，功能越强。