计算机图形学学习总结.docx

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计算机图形学学习总结

计算机图形学

学习总结

学院：

计算机与通信工程学院

班级：

计科07-2

学号：

姓名：

日期：

2010/12/11

目录

总述3

一、实验3

实验一3

（1）画点3

（2）画直线和折线4

（3）画弧线和曲线4

（4）画封闭曲线4

（5）画笔与画刷5

实验二5

（1）实现DDA画线程序6

（2）放大10倍后，算法演示程序6

（3）加入鼠标功能，实现交互式画直线7

实验三7

（1）中点画圆法的扫描转换算法7

（2）添加鼠标程序，实现交互式画圆8

（3）编写中点画椭圆法的扫描转换程序8

实验四8

实验五9

（1）编码裁剪算法的程序设计9

（2）用鼠标实现交互式裁剪效果9

实验七9

（1）抛物线程序设计10

（2）Hermite曲线程序设计10

（3）Bezier曲线的算法实现10

实验八11

（1）根据数学模型，编写几何变换程序11

任务二：

利用鼠标实现交互式移动图形11

实验特色11

二、学习总结11

总述

计算机图形学（ComputerGraphics，简称CG）是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。

简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。

一、实验

实验一

一、实验目的

VisualC++是在MicrosoftC的基础上发展而来的，随着计算机软、硬件技术的快速发展，如今VisualC++已成为集编辑、编译、运行、调试于一体功能强大的集成编程环境。

本章以VisualC++6.0为对象，主要介绍VisualC++集成编成环境的使用、图形设备接口和常用图形程序设计、鼠标编程以及菜单设计等基础，目的是通过对VisualC++的学习，掌握VisualC++图形程序设计的方法，为计算机图形学原理部分的算法实现提供程序工具和方法。

二、实验任务

1．学习VisualC++图形程序设计的方法；

2．掌握VisualC++集成编成环境的使用、图形设备接口和常用图形程序设计、鼠标编程、橡皮筋交互技术、画刷与画笔以及菜单设计等；

三、实验内容：

（1）画点

（2）画直线和折线

（3）画弧线和曲线

（4）画封闭曲线

（5）画笔与画刷

（1）画笔

（2）画刷

实验二

一、实验目的

在一个图形系统中，基本图形（也称为图元、图素等）的生成技术是最基本的，任何复杂的图形都是由基本图形组成的，基本图形生成的质量直接影响该图形系统绘图的质量。

所以，需要设计出精确的基本图形生成算法，以确保图形系统绘图的精确性。

本次实验的目的就是验证直线生成的三种扫描算法，并要求对基本算法进行扩充和改进，包括：

利用VisualC++实现三种直线生成算法，验证算法的正确性；

二、实验任务

1．理解三种直线生成算法思想，写出实现程序；

2．添加鼠标功能，实现交互式画直线程序；

3．将10个像素作为步距单位，编出Bresenham算法的示例。

三、基本知识和实验步骤

（1）实现DDA画线程序

（2）放大10倍后，算法演示程序

（3）加入鼠标功能，实现交互式画直线

实验三

一、实验目的

编写圆和椭圆的扫描转换算法程序，验证算法的正确性。

二、实验任务

1．编写中点画圆法的扫描转换程序，考虑原点在（x0,y0）处程序的改动；

2．添加鼠标程序，实现交互式画圆；

3．编写中点画椭圆法的扫描转换程序；

4．添加鼠标程序，实现交互式画椭圆；

三、实验内容

（1）中点画圆法的扫描转换算法

（2）添加鼠标程序，实现交互式画圆

（3）编写中点画椭圆法的扫描转换程序

实验四

一、实验目的

编写区域填充算法程序，验证算法的正确性。

验证线型与线宽处理技术。

二、实验任务

1．多边形有序边表算法程序设计；

2．边填充算法和边标志填充算法；

3．简单的种子填充算法和扫描线填充算法；

4．区域填充图案程序设计；

三、实验内容

实验五

一、实验目的

编写线段裁剪算法程序，验证算法的正确性。

二、实验任务

1．编码裁剪算法的程序设计；

2．要求用鼠标画线技术，实现交互式裁剪效果；

三、实验内容

（1）编码裁剪算法的程序设计

（2）用鼠标实现交互式裁剪效果

实验七

一、实验目的

根据曲线和曲面的基础知识和常用曲线的数学基础，对其算法进行程序设计，验证算法的正确性，并通过程序结果加深对常用曲线数学模型的理解。

二、实验任务

1．抛物线程序设计；

2．Hermite曲线程序设计；

3．Bezier曲线的算法实现；

4．B样条曲线的程序设计

三、实验内容和实验步骤

（1）抛物线程序设计

（2）Hermite曲线程序设计

（3）Bezier曲线的算法实现

实验八

（1）根据数学模型，编写几何变换程序

1．平移变换

2．旋转变换

3．放大缩小变换

4．对称变换

任务二：

利用鼠标实现交互式移动图形

实验特色

多次B样条曲线

二、学习总结

计算机图形学（ComputerGraphics，简称CG）是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。

简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。

图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。

从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。

计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。

为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。

所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。

事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。

同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。

图形与图像两个概念间的区别越来越模糊，但还是有区别的：

图像纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息，而图形含有几何属性，或者说更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。

计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。

      本人对图形学有深厚的兴趣，通过这门课的学习，我认识到了很多，给我以后的学习带来很大的帮助，谢谢了。