计算机图形学课程设计实习报告.docx

1、计算机图形学课程设计实习报告实验零 Visual C+ 2005绘图系统地点： 土木楼B401机房 时间： 星期三下午 节次： 第三大节 一、 实验目的：1. 了解Visual C+ 2005绘图的基本概念2. 了解Visual C+ 2005绘图环境3. 掌握用Visual C+ 2005设计绘图项目的基本步骤4. 掌握用Visual C+ 2005绘图的基本命令二、 实验内容：实验内容1：创建绘图应用程序主框架实验内容2：应用程序编译运行实验内容3：设置菜单项并生成消息响应函数实验内容4：SetPixel绘图三、 实验步骤： 实验内容1：创建绘图应用程序主框架步骤：1创建一个工作目录D:M

2、yProject2启动 Visual Studio 2005 3单击“文件”-“新建”-“项目”，项目类型对话框中选择“其他语言”-“VC+” -“MFC”，模版选择“MFC应用程序”。在工作目录D:MyProject 下创建一个新应用项目: Sample，如下图所示。4单击“确定”按钮。5单击“下一步”按钮。6在“应用程序类型中”，选择“单文档”类型。7单击“完成”，创建了一项空的工程-绘图应用程序主框架。实验内容2：应用程序编译运行运行版本有两类：Debug、Release, 生成Debug解决方案步骤如下: 1生成解决方案点击“生成-生成解决方案”, 生成了Debug版的可运行程序。2调

3、试运行程序点击菜单“调试开始执行（不调试）”, 执行Debug版的可运行程序。结果如下：生成Release解决方案步骤如下:1生成解决方案点击“生成-批生成”。2勾选“Release”，单击“生成”，生成可以独立于Visual C+ 2005外运行的.exe程序。3查看目录，sample.exe是Release版，单击即可以运行。运行结果：实验内容3：设置菜单项并生成消息响应函数1弹出菜单设计器单击“解决方案管理器”窗口中的资源文件Sample.rc，弹出资源视图，2插入一项菜单双击“资源视图”中的“Menu”展开文件夹，双击“IDR_MAINFRAME”，弹出菜单设计器。右健单击菜单设计器的

4、“帮助”，选择“新插入”，插入一项菜单。在新插入的菜单项的“Caption” 中输入“绘图”。3输入ID输入“打开”菜单项，输入“直线”菜单项，在“直线”菜单项下输入“DDA”菜单，“DDA”菜单的ID为ID_LINE_DDA。IDCaption功能ID_LINE_DDADDA用DDA发绘制直线4调出类视图窗口单击菜单“视图-类视图”， 在“解决方案管理器”窗口中出现“类视图”窗口。4生成菜单消息响应函数在类视图窗口，单击Csample0View类，单击事件按钮，5选择ID_LINE_DDA的COMMAND，添加OnLineDDA事件。6进入代码编辑器在void Csample0View:On

5、LineDda()中的 / TODO: 在此添加命令处理程序代码处输入的自己代码：AfxMessageBox(Hello World,MB_OK,NULL);7修改项目字符集属性选择“项目”菜单-属性-，弹出“属性”对话框，选择“配置属性 -常规-字符集”，改为“未设置”。8运行结果重新生成解决方案，运行结果如下。实验内容4：SetPixel绘图在void Csample0View:OnLineDda()中的 / TODO: 在此添加命令处理程序代码处输入的代码：/ TODO: Add your command handler code hereCClientDC *pdc=new CClie

6、ntDC(this); CPen pen; pen.CreatePen(PS_DOT,1,RGB(255,0,0); CPen *oldpen=(CPen*)pdc-SelectObject(&pen);int x,y;y=100;for(x=100;xSetPixelV(x,y,RGB(255,0,0); pdc-DeleteDC();运行结果如下。四、 实验结果：实验内容1：创建绘图应用程序主框架结果实验内容2：应用程序编译运行结果实验内容3：设置菜单项并生成消息响应函数实验内容4：SetPixel绘图五、 回答如下问题： 解释以下每条命令的含义CClientDC *pdc=new CCl

7、ientDC(this);/定义一个指针类型的CClientDC对象，客户区设备上下文用于客/户区的输出，与特定窗口关联CPen pen;/定义一个画笔对象pen.CreatePen(PS_DOT,1,RGB(255,0,0);/赋予pen对象以风格CPen *oldpen=(CPen*)pdc-SelectObject(&pen);/pdc-SetPixelV(x,y,RGB(255,0,0);/画出像素坐标为（x，y），风格为红色的一点六、 其它的实验内容：答：工具条按钮的添加七、 实验中发现的问题及你解决的方法：答：发现的问题：调试过程中出现如下错误解决的方法：重新生成解决方案，如还出现

8、则多生成几次。实验一 直线的生成算法地点： 土木楼B401机房 时间： 星期三下午 节次： 第三大节 一、 实验目的：1理解DDA算法2理解中点Bresenham算法3理解改进的Bresenham算法4了解DDA和Bresenham算法的区别，以及生成图形的差异原因二、实验内容：实验内容1：设计DDA算法程序实验内容2：设计中点Bresenham算法程序实验内容3：改进的Bresenham算法三、 实验步骤： 实验内容1：设计DDA算法程序添加函数：void DDALine(int Xa, int Ya, int Xb, int Yb)/DDA算法void CSampleView:DDALin

9、e(int Xa, int Ya, int Xb, int Yb) CClientDC *pdc=new CClientDC(this); CPen pen; pen.CreatePen(PS_DOT,1,RGB(255,0,0); CPen *oldpen=(CPen*)pdc-SelectObject(&pen); float delta_x,delta_y;int x,y; int dx,dy,steps,k; dx=Xb-Xa; dy=Yb-Ya; if(abs(dx)abs(dy) steps=abs(dx); else steps=abs(dy); delta_x=(float)d

10、x/(float)steps; delta_y=(float)dy/(float)steps; x=Xa; y=Ya; pdc-SetPixelV(x,y,RGB(255,0,0); for(k=1;kSetPixelV(x,y,RGB(255,0,0); pdc-DeleteDC();添加事件响应函数：/ 消息响应函数DDA算法程序的设计画直线void CSampleView:OnDdaLine() DDALine(100,100,300,300);实验内容2：设计中点Bresenham算法程序添加函数：void LineBresenhams(int Xa,int Ya,int Xb,int

11、 Yb)/Bresenhams算法程序的设计画直线的实现void CSampleView:LineBresenhams(int Xa,int Ya,int Xb,int Yb) CClientDC *pdc=new CClientDC(this); CPen pen; pen.CreatePen(PS_DOT,1,RGB(255,0,0); CPen *oldpen=(CPen*)pdc-SelectObject(&pen); int dx=abs(Xa-Xb); int dy=abs(Ya-Yb); int p=2*dy-dx; int twody=2*dy; int twodydx = 2

12、*(dy-dx); int x,y,xend; if(XaXb) x=Xb; y=Yb; xend=Xa; else x=Xa;y=Ya; xend=Xb; pdc-SetPixelV(x,y,RGB(255,0,0); while(xxend) x+; if(pSetPixelV(x,y,RGB(255,0,0); 添加事件响应函数：void CSampleView:OnBresenhamline() / TODO: 在此添加命令处理程序代码 LineBresenhams(100,200,300,300);实验内容3：改进的Bresenham算法添加函数：void ImproveBresen

13、hams(int Xa, int Ya, int Xb, int Yb)/Bresenham算法改进算法的实现void CSampleView:ImproveBresenhams(int Xa, int Ya, int Xb, int Yb) CClientDC *pdc=new CClientDC(this); CPen pen; pen.CreatePen(PS_DOT,1,RGB(255,0,0); CPen *oldpen=(CPen*)pdc-SelectObject(&pen); int dx,dy,e,x,y; dx=Xb-Xa; dy=Yb-Ya; e=-dx; x=Xa; y

14、=Ya; while(xSetPixelV(x,y,RGB(255,0,0); x+; e+=2*dy; if(e0) y+; e-=2*dx; 添加事件响应函数：/菜单响应函数生成直线ImproveBresenhams算法void CSampleView:OnImprove() / TODO: 在此添加命令处理程序代码 ImproveBresenhams(200,100,300,300);四、 实验结果：实验内容1：设计DDA算法程序实验内容2：设计中点Bresenham算法程序实验内容3：改进的Bresenham算法五、 回答如下问题： DDA算法的缺点是什么？答：DDA算法的缺点是：它的

15、y和斜率k必须用浮点数表示，而且每一步都必须对y进行舍入取整，这不利于用硬件实现。六、 其它的实验内容：答：添加工具栏按钮DDA，Bresenham，Bresenham改进画直线在SampleView.cpp中添加代码：ON_COMMAND(ID_BUTTONDDALine,OnDda)ON_COMMAND(ID_BUTTONBresenham,OnBresenham)ON_COMMAND(ID_BUTTONImprovedBresenham,OnImprovedbresenham)调试点击工具栏按钮查看效果。七、 实验中发现的问题及你解决的方法：发现的问题：在生成Release文件时出现错误

16、，但调试时没有错误。解决的方法：查了资料，现在还没有解决。实验二：圆和椭圆的生成算法地点： B401机房 时间： 星期四 节次： 第一大节 一、 实验目的：1、了解Bresenham法生成圆和椭圆方法2、掌握Bresenham生成圆和椭圆算法的基本思想、推导和算法二、实验内容：实验内容1：Bresenham法生成圆实验内容2：Bresenham法生成椭圆三、 实验步骤：实验内容1：Bresenham法生成圆步骤1：添加菜单“实验二”，子菜单如下：圆 ID_Circle步骤2：在SampleView类中添加函数bool CircleLine(x1,y1,r)实现代码：bool CSampleVi

17、ew:CircleLine(int x1, int y1, int r) CClientDC *pdc=new CClientDC(this); CPen pen; pen.CreatePen(PS_DOT,1,RGB(255,0,0); CPen *oldpen=(CPen*)pdc-SelectObject(&pen); int x,y,d; x = 0; y = r; d = 3 - 2 * r; while(x SetPixelV(x+x1,y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(y+x1,x+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-y

18、+x1,x+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1,-y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1,y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-y+x1,-x+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(y+x1,-x+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(x+x1,-y+y1,RGB(255,0,0); if(d SetPixelV(x+x1,y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(y+x1,x+y1,RGB(255,0,0); pdc

19、-SetPixelV(-y+x1,x+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1,-y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1,y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-y+x1,-x+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(y+x1,-x+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(x+x1,-y+y1,RGB(255,0,0); return true;步骤3;添加画圆菜单响应函数：void CSampleView:OnCircle() / TODO: 在此添加

20、命令处理程序代码 CircleLine(200,200,100);步骤四：调试运行。实验内容2：Bresenham法生成椭圆步骤1：添加菜单“实验二”，子菜单如下：椭圆：ID_Ellipse步骤2：在SampleView类中添加函数void Ellipse(int x1,int y1,int a, int b)实现代码：/ 画椭圆的函数void CSampleView:Ellipse(int x1,int y1,int a, int b) CClientDC *pdc=new CClientDC(this); CPen pen; pen.CreatePen(PS_DOT,1,RGB(255,0

21、,0); CPen *oldpen=(CPen*)pdc-SelectObject(&pen); float d1,d2; int x,y; x=0; y=b; d1=b*b+a*a*(-b+0.25); pdc-SetPixelV(x+x1 ,y+y1 ,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1 ,-y+y1 ,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(x+x1 ,-y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1 ,y+y1,RGB(255,0,0); while(b*b*(x+1)a*a*(y-0.5) if(d1Set

22、PixelV(x+x1 ,y+y1 ,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1 ,-y+y1 ,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(x+x1 ,-y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1 ,y+y1,RGB(255,0,0); d2=b*b*(x+0.5)*(x+0.5)+a*a*(y-1)*(y-1)-a*a*b*b; while(y0) if(d2SetPixelV(x+x1 ,y+y1 ,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1 ,-y+y1 ,RGB(255,0,0); pdc-

23、SetPixelV(x+x1 ,-y+y1,RGB(255,0,0); pdc-SetPixelV(-x+x1 ,y+y1,RGB(255,0,0); 步骤3;添加画圆菜单响应函数：void CSampleView:OnEllipse() / TODO: 在此添加命令处理程序代码 Ellipse(100,100,20,10);步骤四：调试运行。四、 实验结果：1.程序:程序在实验步骤中已有2.图形:五、 回答如下问题： 1、屏幕上显示圆的几部分？为什么？ 答：8部分，因为我们采用的画圆方法是八分法画圆，在屏幕上画出的是圆的8部分。2、屏幕上显示椭圆的几部分？为什么？答：8部分，因为我们在画圆的

24、时候在第一象限内画出的有两部分：上半部分和下半部分；因此在四个象限内画出的是8部分。六、 其它的实验内容：答：用动态画圆和椭圆的的方法来画圆：七、 实验中发现的问题及你解决的方法：答：发现的问题：在调用函数的时候用传参的方法传递CClientDC *pdc不能运行；解决方法：舍弃传参，每次画图形时重新声明CClientDC指针对象。实验三：二维图形的基本几何变换地点： B401机房 时间： 星期四 节次： 第四大节 一、 实验目的：1、掌握二维图形基本的几何变换原理及变换矩阵2、掌握矩阵运算的程序设计二、实验内容：1、平移2、旋转三、实验步骤： 1、平移步骤1：初始化函数，画出图形平移前的状态

25、。实现在void CSampleView:OnDraw(CDC* pDC) CSampleDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc); /初始化画出图形平移旋转前的状态 static double x1=0.0,10.0,100.0,110.0,0.0; static double y1=0.0,50.0,50.0,0.0,0.0; static double x25; static double y25; int i; double r; pDC-MoveTo(scx(0),scy(-ymax/2); pDC-LineTo(scx(0),scy

26、(ymax/2); pDC-MoveTo(scx(-xmax/2),scy(0.0); pDC-LineTo(scx(xmax/2),scy(0.0); for(int x=0;x=1;x=x+20) parallel(x,x/2); for (i=0;i=4;i+) x2i=affinex(x1i,y1i,1.0); y2i=affiney(x1i,y1i,1.0); for (i=0;iMoveTo(scx(x2i),scy(y2i); pDC-LineTo(scx(x2i+1),scy(y2i+1); 步骤2：旋转函数的添加，在CSampleView类里添加旋转函数void Rotate

27、();/ 旋转再依次添加辅助函数及变量public: int scx(double xj); int scy(double yj);public: double affinex(double x,double y,double d); double affiney(double x,double y,double d);public: void parallel(double dx,double dy);public: double f33; /成员变量 double xmax; double ymax; void rotate(double theta);在SampleView.cpp中依次实现他们，函数如下：/平移函数void CSampleView:Pan() / TODO: Add your command handler code here static double x1=0.