图形学实验报告
计
算
机
图
形
学
实验指导书
学号：1441901105
姓名：谢卉
实验一：图形的几何变换
实验学时：4学时
实验类型：验证
实验要求：必修
一、实验目的
二维图形的平移、缩放、旋转和投影变换（投影变换可在实验三中实现）等是最基本的图形变换，被广泛用于计算机图形学的各种应用程序中，本实验通过算法分析以及程序设计实验二维的图形变换，以了解变换实现的方法。如可能也可进行裁剪设计。
二、实验内容
掌握平移、缩放、旋转变换的基本原理，理解线段裁剪的算法原理，并通过程序设计实现上述变换。建议采用VC++实现OpenGL程序设计。
三、实验原理、方法和手段
1．图形的平移
在屏幕上显示一个人或其它物体（如图1所示），用交互操作方式使其在屏幕上沿水平和垂直方向移动Tx和Ty，则有
x’=x+Tx y’=y+Ty
其中：x与y为变换前图形中某一点的坐标，x’和y’为变换后图形中该点的坐标。其交互方式可先定义键值，然后操作功能键使其移动。
2．图形的缩放
在屏幕上显示一个帆船（使它生成在右下方），使其相对于屏幕坐标原点缩小s倍（即x方向和y方向均缩小s倍）。则有：
x’=x*s y’=y*s
注意：有时图形缩放并不一定相对于原点，而是事先确定一个参考位置。一般情况下，参考点在图形的左下角或中心。设参考点坐标为xf、yf则有变换公式x’=x*Sx+xf*(1-Sx)=xf+(x-xf)*Sx
y’=y*Sy+yf*(1-Sy)=yf+(y-yf)*Sy
式中的x与y为变换前图形中某一点的坐标，x’和y’为变换后图形中该点的坐标。当Sx>1和Sy>1时为放大倍数，Sx<1和Sy<1时为缩小倍数（但Sx和Sy
必须大于零）。
3．图形的旋转
在屏幕上显示一个汽车，根据自己确定的旋转角度和旋转中心对图形进行旋转。旋转公式为
x’=xf+(x-xf)*cos(angle)-(y-yf)*sin(angle)
y’=yf+(y-yf)*cos(angle)+(x-xf)*sin(angle)
其中：xf,yf为围绕旋转的中心点的坐标。x,y为旋转前图形中某点的坐标，x’和y’为旋转后图形中该点的坐标。
4．裁剪
对一个三角形进行裁剪，裁剪后的图形应是一个封闭的图形。可采用线段裁剪法，其方法可用书上的线段相交求点的公式，确定可见线段予以保存，不在窗口的线段则应舍弃。
图1
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式，每个同学独立完成上述实验要求。
五、实验条件
每人一台计算机独立完成实验。
六、实验步骤
（1）将图形显示在初始位置。
（2）对图形各点按变换表达式作坐标变换，计算出各点变换后的相应点的坐标。
（3）将原来的图形抹去。
（4）在新的位置显示图形。
七、程序代码
平移缩放
// test1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include"stdafx.h"
#include"gl/glut.h"
#include"math.h"
#include
float width,highth,angle;
void init (void)//画正方形
{
glClearColor (1.0,1.0, 1.0, 0.0);//背景颜色
glMatrixMode (GL_PROJECTION);// 投影
gluOrtho2D (0.0, 600.0, 0.0, 600.0);//参数分别代表（左下角x坐标，右上角x坐标，左下角y 坐标，右上角y坐标）
}
void display (void)
{
glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glColor3f (0.0, 1.0, 1.0);//矩形颜色
glBegin(GL_POLYGON);
glTranslatef(0,0,0);
glRotatef(angle,0,0,1);
glVertex2f(100.0f+width,100.0f+highth);//用来画点
glVertex2f(100.0f+width,300.0f+highth);
glVertex2f(300.0f+width,300.0f+highth);
glVertex2f(300.0f+width,100.0f+highth);
glEnd();
glFlush ( );
}
void mySpecialKeyboard(int key, int x, int y)
{
if(key==GLUT_KEY_RIGHT)
width+=5;
if(key==GLUT_KEY_LEFT)
width-=5;
if(key==GLUT_KEY_UP)
highth+=5;
if(key==GLUT_KEY_DOWN)
highth-=5;
glutPostRedisplay();
}
void myKeyboard(unsignedchar key, int x, int y)
{
if(key == 'c' || key == 'C')
exit(0);
glutPostRedisplay();
}
void mymouse(int button,int state,int x,int y)//鼠标控制缩放
if(state==GLUT_DOWN)
{
if(button==GLUT_LEFT_BUTTON)
{
glScalef(0.5,0.5,0.0);
display();
}
elseif(button==GLUT_RIGHT_BUTTON)
{
glScalef(1.5,1.5,0.0);
display();
}
glutPostRedisplay();//重新调用绘制函数
}
return;
}
void main (int argc, char** argv)
{
glutInit (&argc, argv);
glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); glutInitWindowPosition (50, 50); glutInitWindowSize (600, 600);
glutCreateWindow ("方向键控制平移，鼠标控制缩放"); init ( );
glutDisplayFunc (display);
glutSpecialFunc( mySpecialKeyboard);
glutMouseFunc(&mymouse);
glutKeyboardFunc( myKeyboard);
glutMainLoop ( );
}
旋转
#include"stdafx.h"
#include
#include
#include"stdlib.h"
#define DEG_TO_RAD 0.017453 //角度转为弧度的参数，即 2*PI/360
float theta=30.0; //直线与X轴正方向的夹角
float length=200.0; //直线的长度
float x=300.0, y=200.0; //直线的第一个端点
void init (void)
{
glClearColor (1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
glMatrixMode (GL_PROJECTION);
gluOrtho2D (0.0, 640.0, 0.0, 480.0);
}
void display (void)
{
glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glColor3f (0.0, 1.0, 1.0);
glBegin (GL_POLYGON);
glVertex2f (x, y);
glVertex2f ( x + length*cos(DEG_TO_RAD*theta), y + length*sin(DEG_TO_RAD*theta) );
glVertex2f ( x + length*cos(DEG_TO_RAD* (theta+30) ), y + length*sin(DEG_TO_RAD* (theta+30)) );
glEnd ( );
glutSwapBuffers ( ); //交换前后台缓存
}
/*void idleFunc()
{
theta += 0.1;
if (theta>360) theta -=360;
glutPostRedisplay(); //重新调用绘制函数
}*/
void myKeyboard(unsignedchar key, int x, int y)
{
if(key == 'a' || key == 'A')
theta += 5.0;
if(key == 's' || key == 'S')
theta -= 5.0;
if(key == 'c' || key == 'C')
exit(0);
if (theta>360) theta -=360;
if (theta<0) theta +=360;
glutPostRedisplay(); //重新调用绘制函数
}
void main (int argc, char** argv)
{
glutInit (&argc, argv);
glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowPosition (100, 100);
glutInitWindowSize (640, 480);
glutCreateWindow ("A键左转，S键右转");
init ( );
glutDisplayFunc (display);
glutKeyboardFunc( myKeyboard);
// glutIdleFunc(idleFunc); //指定空闲回调函数 glutMainLoop ( );
}
八、实验结果
实验二：图形的区域填充
实验学时：4学时
实验类型：验证
实验要求：必修
一、实验目的
区域填充是指先将区域内的一点（常称为种子点）赋予给定颜色，然后将这种颜色扩展到整个区域内的过程。区域填充技术广泛应用于交互式图形、动画和美术画的计算机辅助制作中。本实验采用递归填充算法或扫描线算法实现对光栅图形的区域填充。通过本实验，可以掌握光栅图形编程的基本原理和方法。二、实验内容
掌握光栅图形的表示方法，实现种子算法或扫描线算法。通过程序设计实现上述算法。建议采用VC++实现OpenGL程序设计。
三、实验原理、方法和手段
1．递归算法
在要填充的区域内取一点（X，Y）的当前颜色记为oldcolor，用要填充的颜色newcolor去取代，递归函数如下：
procedure flood-fill(X,Y,oldcolor,newcolor:integer);
begin
if getpixel(framebuffer,x,y)=oldcolor
then begin
setpixel(framebuffer,x,y,newcolor);
flood-fill(X,Y+1,oldcolor,newcolor);
flood-fill(X,Y-1,oldcolor,newcolor);
flood-fill(X-1,Y,oldcolor,newcolor);
flood-fill(X+1,Y,oldcolor,newcolor);
end
end
2．扫描线算法
扫描线算法的效率明显高于递归算法，其算法的基本思想如下：
（1）（初始化）将算法设置的堆栈置为空，将给定的种子点（x,y）压入堆栈。（2）（出栈）如果堆栈为空，算法结束；否则取栈顶元素(x,y)作为种子点。（3）（区段填充）从种子点（x,y）开始沿纵坐标为y的当前扫描线向左右两个方向逐个象素进行填色，其值置为newcolor,直到抵达边界为止。
（定范围）以x left和x right分别表示在步骤3中填充的区段两端点的横坐标。（4）
（5）（进栈）分别在与当前扫描线相邻的上下两条扫描线上，确定位于区间[x left，x right]内的给定区域的区段。如果这些区段内的象素的颜色值为newcolor
或者boundarycolor(边界上象素的颜色值)，则转到步骤2，否则取区段的
右端点为种子压入堆栈，再转到步骤2继续执行。
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式，每个同学独立完成上述实验要求。
五、实验条件
每人一台计算机独立完成实验。
六、实验步骤
（1）将图形显示在初始位置。
（2）给定种子点的坐标。
（3）显示从种子点开始的扩散过程。
（4）显示填充后的图形。
七、程序代码
种子扫描线算法
using System;
using System.Collections.Generic;
using https://www.wendangku.net/doc/053643404.html,ponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Runtime.InteropServices;//
using System.Threading;
namespace ClipLine
{
publicpartialclass FrmMain : Form
{
[DllImport("gdi32.dll")]
privatestaticexternint SetPixel(IntPtr hdc, int x1, int y1, int color);
[DllImport("gdi32.dll")]
privatestaticexternuint GetPixel(IntPtr hdc, int XPos, int YPos);
[DllImport("gdi32.dll")]
privatestaticexternuint GetPixel(IntPtr hdc, Point p);
[DllImport("user32.dll")]
publicstaticextern Int32 ReleaseDC(IntPtr hwnd, IntPtr hdc);
public FrmMain()
{
InitializeComponent();
}
List
List
Graphics g; //画布
Point lastp;
Point mSeed;
int Flag; //选择绘制图形类型（窗口或线段）
//初始化
privatevoid FrmMain_Load(object sender, EventArgs e)
{
g =Graphics.FromHwnd(picShow.Handle);
picShow.Cursor = System.Windows.Forms.Cursors.Cross;
Flag = 1;
btnFillColor.BackColor = Color.Green;
}
privatevoid picShow_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
{
lastp.X = e.X;
lastp.Y = e.Y;
if (Flag == 1)
{
mwp.Add(lastp);
if (mwp.Count > 1)
{
g.DrawLine(Pens.Black, mwp[mwp.Count - 2], mwp[mwp.Count - 1]); }
}
elseif (Flag == 2)
{
mcp.Add(lastp);
if (mcp.Count > 1)
{
g.DrawLine(Pens.Blue, mcp[mcp.Count - 2], mcp[mcp.Count - 1]);
}
}
else
{
mSeed = new Point(e.X, e.Y);
MessageBox.Show("已选择种子，可以开始扫描线种子填充了！","提示");
}
}
//绘制裁剪窗口
privatevoid btnDrawWindow_Click(object sender, EventArgs e)
{
Flag = 1;
mwp.Clear();
//g.Clear(Color.White);
g.DrawRectangle(Pens.Black, 10, 10, picShow.Width - 25, picShow.Height - 25); }
//执行裁剪操作
privatevoid btnClip_Click(object sender, EventArgs e)
{
//ClipPolygon(mcp, mwp);
if(mwp.Count>2)
FillPolygon(btnFillColor.BackColor);
}
//求直线方程（斜率和截距）
privatevoid SolveLine(Point p1,Point p2,reffloat k,reffloat b)
{
if (p1.X != p2.X)
{
k =(float) (p1.Y - p2.Y) / (p1.X - p2.X);
b = p1.Y - k * p1.X;
}
}
//裁剪多边形
privatevoid ClipPolygon(List
{
List
float k1=0, b1=0, k2=0, b2=0;
Point s, p,t,p1,p2;
Point cwp = new Point();
bool IsTrue;
for (int i = 0; i < wp.Count; i++)
{
p1 = wp[i];
if (i == wp.Count - 1)
{
p2 = wp[0];
t=wp[1];
}
else
{
p2 = wp[i + 1];
if (i == wp.Count - 2)
{
t = wp[0];
}
else
{
t = wp[i + 2];
}
}
//计算窗口边的斜率和截距
SolveLine(p1, p2, ref k1, ref b1); if (p1.X != p2.X)
{
#region
if (t.Y >= k1 * t.X + b1)
{
IsTrue = true;
}
else
{
IsTrue = false;
}
//用此边裁剪多边形
for (int j = 0; j < cp.Count; j++)
{
s = cp[j];
if (j == cp.Count - 1)
{
p = cp[0];
}
else
{
p = cp[j + 1];
}
//先判断线段是否穿过窗口
if ((k1 * s.X + b1 - s.Y) * (k1 * p.X + b1 - p.Y) < 0)
{
SolveLine(s, p, ref k2, ref b2);
//求解交点
if (p1.X == p2.X)
{
cwp.X = p1.X;
cwp.Y = Convert.ToInt16(k2 * p1.X + b2);
}
elseif (s.X == p.X)
{
cwp.X = s.X;
cwp.Y = Convert.ToInt16(k1 * s.X + b1);
}
else
{
cwp.X = Convert.ToInt16((b2 - b1) / (k1 - k2)); cwp.Y = Convert.ToInt16(k2 * cwp.X + b2);
}
tp.Add(cwp);
}
//
if ((p.Y >= k1 * p.X + b1) == IsTrue)
{
tp.Add(p);
}
}
#endregion
}
else
{
#region
if (t.X >=p1.X)
{
IsTrue = true;
}
else
{
IsTrue = false;
}
//用此边裁剪多边形
for (int j = 0; j < cp.Count; j++)
{
s = cp[j];
if (j == cp.Count - 1)
{
p = cp[0];
}
else
{
p = cp[j + 1];
}
//先判断线段是否穿过窗口
if ((s.X - p1.X) * (p.X - p1.X) < 0)
{
SolveLine(s, p, ref k2, ref b2);
//求解交点
if (p1.X == p2.X)
{
cwp.X = p1.X;
cwp.Y = Convert.ToInt16(k2 * p1.X + b2);
}
elseif (s.X == p.X)
{
cwp.X = s.X;
cwp.Y = Convert.ToInt16(k1 * s.X + b1);
}
else
{
cwp.X = Convert.ToInt16((b2 - b1) / (k1 - k2)); cwp.Y = Convert.ToInt16(k2 * cwp.X + b2);
}
tp.Add(cwp);
}
//
if ((p.X >= p1.X) == IsTrue)
{
tp.Add(p);
}
}
#endregion
}
//
cp.AddRange(tp);
tp.Clear();
}
Point[] ps = new Point[cp.Count];
//绘制图形
for (int i = 0; i < cp.Count; i++)
{
ps[i] = cp[i];
}
Graphics g= picShow.CreateGraphics();
if (cp.Count > 0)
g.FillPolygon(Brushes.Red, ps);
}
//绘制多边形
privatevoid btnDrawPolygon_Click(object sender, EventArgs e)
{
Flag = 2;
mcp.Clear();
}
privatevoid picShow_MouseDoubleClick(object sender, MouseEventArgs e) {
if (Flag == 1)
{
g.DrawLine(Pens.Black, mwp[mwp.Count - 1], mwp[0]); mwp.RemoveAt(mwp.Count - 1);
//FillPolygon();
}
elseif(Flag==2)
{
g.DrawLine(Pens.Blue, mcp[mcp.Count - 1], mcp[0]);
mcp.RemoveAt(mcp.Count - 1);
}
}
privatevoid btnClear_Click(object sender, EventArgs e)
{
mwp.Clear();
g.Clear(Color.White);
}
privatevoid btnRectant_Click(object sender, EventArgs e)
{
//g.Clear(Color.White);
Point[] wps = new Point[4];
wps[0].X = 150;
wps[0].Y = 100;
wps[1].X = 400;
wps[1].Y = 100;
wps[2].X = 400;
wps[2].Y = 300;
wps[3].X = 150;
wps[3].Y = 300;
mwp.AddRange(wps);
g.DrawPolygon(Pens.Black, wps);
g.DrawRectangle(Pens.Black,10, 10, picShow.Width-25 , picShow.Height-25 ); }
//求多边形的包络线
privatevoid PloygonEnvelope(ref Point minP,ref Point maxP)
{
minP.X = mwp[0].X;
minP.Y = mwp[0].Y;
maxP.X = mwp[0].X;
maxP.Y = mwp[0].Y;
for (int i =1; i < mwp.Count; i++)
{
if (mwp[i].X < minP.X)
{
minP.X = mwp[i].X;
}
if (mwp[i].Y < minP.Y)
{
minP.Y = mwp[i].Y;
}
if (mwp[i].X > maxP.X)
{
maxP.X = mwp[i].X;
}
if (mwp[i].Y > maxP.Y)
{
maxP.Y = mwp[i].Y;
}
}
//g.DrawRectangle(Pens.Blue,minP.X, minP.Y, maxP.X - minP.X, maxP.Y - minP.Y);//绘制包络线
}
//判断点是否在多边形内
privatebool IsInPolygon(Point p)
{
int nCross=0;
Point p1 = new Point();
Point p2 = new Point();
Point pt = new Point();
for (int i = 0; i < mwp.Count - 1; i++)
{
p1 = mwp[i];
p2 = mwp[i + 1];
if (((p.X >= p1.X) && (p.X < p2.X)) || ((p.X >= p2.X) && (p.X < p1.X)))
{
pt.Y= p1.Y + (p.X - p1.X) * (p2.Y- p1.Y) / (p2.X - p1.X); if (pt.Y> p.Y)
{
nCross++;
}
}
}
p1 = mwp[mwp.Count - 1];
p2 = mwp[0];
if (((p.X >= p1.X) && (p.X < p2.X)) || ((p.X >= p2.X) && (p.X < p1.X)))
{
pt.Y = p1.Y + (p.X - p1.X) * (p2.Y - p1.Y) / (p2.X - p1.X); if (pt.Y > p.Y)
{
nCross++;
}
}
if ((nCross > 0) && ((nCross % 2) == 1))
{
returntrue;
}
else
{
returnfalse;
}
}
//射线法填充多边形
privatevoid FillPolygon(Color fillColor)
{
计算机图形学实验报告—正文
设计1 环境设置 (实验环境 microsoft visual studio 2010) 一、实验目的 1．掌握图形驱动程序及图形模式的基本概念，掌握图形初始化方法； 2．掌握进行图形程序设计的基本方法； 3．了解的图形功能，了解常见的图形库函数； 二、实验要求 1．图形系统初始化； 2．综合应用图形库函数，进行图形设计与绘制； 3．熟悉开发环境，要求会对程序进行编辑，编译，调试 三、设计说明 图形系统初始化以及主要代码： #include "stdafx.h" #include
PAINTSTRUCT结构中 SetTextColor(hdc,RGB(0,255,255));//设置指定设备环境(HDC)的字体颜色 TextOut(hdc,10,160, TEXT("画出直线！"),16);//该函数用当前选择的字体、背景颜色和正文颜色将一个字符串写到指定位置 MoveToEx(hdc,200,100,NULL);//将当前绘图位置移动到某个具体的点，同时也可获得之前位置的坐标。开始画线，从100，100开始 LineTo(hdc,300,400);//用当前画笔画一条线，从当前位置连到一个指定的点。这个函数调用完毕，当前位置变成x,y /*以下是画笔的用法，函数原型是BOOL CreatePen(int nPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor); 功能是：用指定的样式、宽度和颜色创建一个画笔 参数（1）nPenStyle指定画笔样式，可以是下述常数之一，PS_SOLID画笔画出的是实线；PS_DASH 画笔画出的是虚线（nWidth必须是1）；PS_DOT画笔画出的是点线（nWidth必须是1）； PS_DASHDOT画笔画出的是点划线（nWidth必须是1）；PS_DASHDOTDOT画笔画出的是点-点-划线（nWidth必须是1）；PS_NULL画笔不能画图；PS_INSIDEFRAME画笔在由椭圆、矩形、圆 角矩形、饼图以及弦等生成的封闭对象框中画图。如指定的准确RGB颜色不存在，就进行抖动处理。 参数（2）nWidth 以逻辑单位表示的画笔的宽度 参数（3）crColor画笔的RGB颜色 返回值：如函数执行成功，就返回指向新画笔的一个句柄；否则返回零。一旦不再需要画笔，记得用DeleteObject函数将其删除。*/ hpen=CreatePen(PS_SOLID,5,RGB(0,255,0));//获得刷子 SelectObject(hdc,hpen);//选择你获得的刷子。该函数选择一对象到指定的设备上下文环境中，该新对象替换先前的相同类型的对象。原型：HGDIOBJ SelectObject(HDC hdc, HGDIOBJ hgdiobj) MoveToEx(hdc,200,200,NULL);//刷子的起点 LineTo(hdc,500,500);//刷子的结束点 /*下面的函数取得客户端的矩形，rect和rc为用户定义的矩形结构变量。该函数获取窗口客户区的坐标。客户区坐标指定客户区的左上角和右下角。由于客户区坐标是相对窗口客户区的左上角而言的，因此左上角坐标为（0，0），函数原型BOOL GetClientRect(HWND hWnd,LPRECT lpRect );第一个参数为窗口句柄，第二个参数为客户区坐标*/ GetClientRect (hwnd, &rect); rc.left=rect.left+300;//客户端矩形的左上方点加400像素 rc.top=rect.top+300; rc.right=rect.right-50; rc.bottom=rect.bottom-20;
图形学实验报告
计 算 机 图 形 学 实验指导书 学号：1441901105 姓名：谢卉
实验一：图形的几何变换 实验学时：4学时 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 二维图形的平移、缩放、旋转和投影变换（投影变换可在实验三中实现）等是最基本的图形变换，被广泛用于计算机图形学的各种应用程序中，本实验通过算法分析以及程序设计实验二维的图形变换，以了解变换实现的方法。如可能也可进行裁剪设计。 二、实验内容 掌握平移、缩放、旋转变换的基本原理，理解线段裁剪的算法原理，并通过程序设计实现上述变换。建议采用VC++实现OpenGL程序设计。 三、实验原理、方法和手段 1．图形的平移 在屏幕上显示一个人或其它物体（如图1所示），用交互操作方式使其在屏幕上沿水平和垂直方向移动Tx和Ty，则有 x’=x+Tx y’=y+Ty 其中：x与y为变换前图形中某一点的坐标，x’和y’为变换后图形中该点的坐标。其交互方式可先定义键值，然后操作功能键使其移动。 2．图形的缩放 在屏幕上显示一个帆船（使它生成在右下方），使其相对于屏幕坐标原点缩小s倍（即x方向和y方向均缩小s倍）。则有： x’=x*s y’=y*s 注意：有时图形缩放并不一定相对于原点，而是事先确定一个参考位置。一般情况下，参考点在图形的左下角或中心。设参考点坐标为xf、yf则有变换公式x’=x*Sx+xf*(1-Sx)=xf+(x-xf)*Sx y’=y*Sy+yf*(1-Sy)=yf+(y-yf)*Sy 式中的x与y为变换前图形中某一点的坐标，x’和y’为变换后图形中该点的坐标。当Sx>1和Sy>1时为放大倍数，Sx<1和Sy<1时为缩小倍数（但Sx和Sy
计算机图形学实验报告
《计算机图形学》实验报告姓名：郭子玉 学号：2012211632 班级：计算机12-2班 实验地点：逸夫楼507 实验时间：15.04.10 15.04.17
实验一 1 实验目的和要求 理解直线生成的原理；掌握典型直线生成算法；掌握步处理、分析实验数据的能力； 编程实现DDA 算法、Bresenham 中点算法；对于给定起点和终点的直线，分别调用DDA 算法和Bresenham 中点算法进行批量绘制，并记录两种算法的绘制时间；利用excel 等数据分析软件，将试验结果编制成表格，并绘制折线图比较两种算法的性能。 2 实验环境和工具 开发环境：Visual C++ 6.0 实验平台：Experiment_Frame_One （自制平台） 3 实验结果 3.1 程序流程图 （1）DDA 算法 是 否 否 是 是 开始 计算k ，b K<=1 x=x+1;y=y+k; 绘点 x<=X1 y<=Y1 绘点 y=y+1;x=x+1/k; 结束
（2）Mid_Bresenham 算法 是 否 否 是 是 是 否 是 否 开始 计算dx,dy dx>dy D=dx-2*dy 绘点 D<0 y=y+1；D = D + 2*dx - 2*dy; x=x+1; D = D - 2*dy; x=x+1; x 3.2程序代码 //-------------------------算法实现------------------------------// //绘制像素的函数DrawPixel(x, y); (1)DDA算法 void CExperiment_Frame_OneView::DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1) { //----------请实现DDA算法------------// float k, b; float d; k = float(Y1 - Y0)/float(X1 - X0); b = float(X1*Y0 - X0*Y1)/float(X1 - X0); if(fabs(k)<= 1) { if(X0 > X1) { int temp = X0; X0 = X1; X1 = temp; } 中南大学信息科学与工程学院 实验报告实验名称 实验地点科技楼四楼 实验日期2014年6月 指导教师 学生班级 学生姓名 学生学号 提交日期2014年6月 实验一Window图形编程基础 一、实验类型：验证型实验 二、实验目的 1、熟练使用实验主要开发平台VC6.0； 2、掌握如何在编译平台下编辑、编译、连接和运行一个简单的Windows图形应用程序； 3、掌握Window图形编程的基本方法； 4、学会使用基本绘图函数和Window GDI对象； 三、实验内容 创建基于MFC的Single Document应用程序（Win32应用程序也可，同学们可根据自己的喜好决定），程序可以实现以下要求： 1、用户可以通过菜单选择绘图颜色； 2、用户点击菜单选择绘图形状时，能在视图中绘制指定形状的图形； 四、实验要求与指导 1、建立名为“颜色”的菜单，该菜单下有四个菜单项：红、绿、蓝、黄。用户通过点击不同的菜单项，可以选择不同的颜色进行绘图。 2、建立名为“绘图”的菜单，该菜单下有三个菜单项：直线、曲线、矩形 其中“曲线”项有级联菜单，包括：圆、椭圆。 3、用户通过点击“绘图”中不同的菜单项，弹出对话框，让用户输入绘图位置，在指定位置进行绘图。 五、实验结果： 六、实验主要代码 1、画直线：CClientDC *m_pDC;再在OnDraw函数里给变量初始化m_pDC=new CClientDC(this); 在OnDraw函数中添加： m_pDC=new CClientDC(this); m_pDC->MoveTo(10,10); m_pDC->LineTo(100,100); m_pDC->SetPixel(100,200,RGB(0,0,0)); m_pDC->TextOut(100,100); 2、画圆： void CMyCG::LineDDA2(int xa, int ya, int xb, int yb, CDC *pDC) { int dx = xb - xa; int dy = yb - ya; int Steps, k; float xIncrement,yIncrement; float x = xa,y= ya; if(abs(dx)>abs(dy)) 大学实验报告 学院: 计算机科学与信息专业：计算机科学与技术班级：计科101 喻志华学号1008060024 实验组实验时间2013/3/30 指导教师吴云成绩实验项目名称圆和椭圆的生成算法 实 验目的 根据圆的Brensenham算法、中点算法和中点改进算法，以及椭圆的中点算法，编写程序，实现圆与椭圆的绘制。 实 验要求1.圆、椭圆的中点算法 2.圆的优化后的算法：二次差分法 3.编制源程序； 4.对于一些较为重要的算法，可以摘抄在报告中； 实验原理 1.中点算法 A．构造函数 F(X,Y)=X2+Y2-R2，则可知 F（M）< 0：M在圆，取T F（M）≥ 0：M在圆外，取 B B．第一个M点的值有： (一)DM0 = F(M0)= F(1,R-0.5)= 12+(R-0.5)2-R2=1.25-R 若 D=d-0.25 则判别式d<0等价于D<-0.25。即DM0=1-R与DM0=1.25-R等价。 （二）如果dM<0，表示下一中点M在圆，选择T点，且： dMT= F(MT)= F(xp+2,yp-0.5) 则： ?dMT= dMT - dM=2xp+3 （三）如果dM>0，表示下一中点M在圆外，选择B点，且： dMB= F(xMB,yMB)= F(xp+2,yp-1.5)则： ?dMB= dMB - dM=2xp-2yp +5 2.中点改进算法——增量算法 设圆上某点I(xi,yi)；则下一点为J点，坐标为（xi+1，yj）dT=2xp+3; dB=2(xp-yp)+5; d1=d2=0; 因为x每次加1，所以 dj点 A．将增量?dMT=2(xi+1)+3=dT+2=dT+d1; (d1=d1+2) B．将增量?dMB=2(xi+1)-2yj+5=dB+d1+d2; dj较之于di，x部分增量增加相同的量，y部分两种情况 1.取T点，yj不减1，y部分增量的增量无变化 2.取B点，yj减1，y部分增量的增量加 2. 所以当y—时，d2=d2+2 因此，d<0, d=d+dT+d1; d>0, d=d+dB+d1+d2; 3.Brensenham算法 1.基本思想： 当|D(Ti)|≥|D(Bi)|，则Bi更接近于圆周，选择Bi； 当|D(Ti)|＜|D(Bi)|，则Ti更接近于圆周，选择Ti； 若令D=|D(Ti)|-|D(Bi)| 则D≥0，取Bi； D＜0，取Ti； 2.三种情况 A.设x0=0，y0=R；则T1为(1,R)，B1为(1,R-1)， d1=(12+R2-R2)+[(12+(R-1)2-R2]=3-2R B．若di＜0，则取Ti作为下一点，即Pi(xi-1+1,yi-1)； d(i+1)=di+4xi-1+6 C.若di≥0，则取Bi作为下一点，即Pi(xi-1+1,yi-1-1)， d(i+1)=di+4(xi-1-yi-1)+10 4.椭圆的中点算法 山东建筑大学测绘地理信息学院 实验报告 （2016—2017学年第一学期） 课程：计算机图形学 专业：地理信息科学 班级：地信141 学生姓名：王俊凝 学号：20140113010 指 实验一直线生成算法设计 一、实验目的 掌握基本图形元素直线的生成算法，利用编程语言C分别实现直线和圆的绘制算法。 二、实验任务 在TurboC环境下开发出绘制直线和圆的程序。 三、实验仪器设备 计算机。 四、实验方法与步骤 1 运行TurboC编程环境。 2 编写Bresenham直线绘制算法的函数并进行测试。 3 编写中点圆绘制算法的函数并进行测试。 4 增加函数参数，实现直线颜色的设置。 提示： 1. 编程时可分别针对直线和圆的绘制算法，设计相应的函数，例如void drawline(…)和void drawcircle(…)，直线的两个端点可作为drawline的参数，圆的圆心和半径可作为drawcircle的参数。 2. 使用C语言编写一个结构体类型用来表示一个点，结构体由两个成员构成，x和y。这样，在向函数传入参数时，可使用两个点类型来传参。定义方法为： typedef struct{ int x; int y; }pt2; 此处，pt2就是定义的一个新的结构体数据类型，之后就可用pt2来定义其他变量，具体用法见程序模板。 3. 在main函数中，分别调用以上函数，并传入不同的参数，实现对直线的绘制。 4. 线的颜色也可作为参数传入，参数可采用TurboC语言中的预设颜色值，具体参见TurboC图形函数。 五、注意事项 1 代码要求正确运行，直线和圆的位置应当为参数，实现可配置。 2 程序提交.c源文件，函数前和关键代码中增加注释。 程序模板 #include 目录 实验一直线的DDA算法 一、【实验目的】 1.掌握DDA算法的基本原理。 2.掌握DDA直线扫描转换算法。 3.深入了解直线扫描转换的编程思想。 二、【实验内容】 1.利用DDA的算法原理，编程实现对直线的扫描转换。 2.加强对DDA算法的理解和掌握。 三、【测试数据及其结果】 四、【实验源代码】 #include #include 计算机图形学实验报告记录 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 计算机图形学实验报告 姓名：___ __________ 学号：_____ ________ 班级：______ _______ 时间：_____2016年12月_________ 实验一OpenGL编程与图形绘制 1．实验目的 了解OpenGL编程，并熟悉OpenGL的主要功能、绘制流程和基本语法。学会配置OpenGL环境，并在该环境中编程绘图。 2．实验内容 OpenGL的主要功能：模型绘制、模型观察、颜色模式、光照应用、图像效果增强、位图和图像处理、纹理映射、实时动画和交互技术。 OpenGL的绘制流程分为两个方面：一个完整的窗口系统的OpenGL图形处理系统的结构为：最底层为图形硬件，第二层为操作系统，第三层为窗口系统，第四层为OpenGL，最上面的层为应用软件；OpenGL命令将被放在一个命令缓冲区中，这样命令缓冲区中包含了大量的命令、顶点数据和纹理数据。当缓冲区被清空时，缓冲区中的命令和数据都将传递给流水线的下一个阶段。 OpenGL的基本语法中相关库有：OpenGL核心库：gl、OpenGL实用程序库：glu、OpenG 编程辅助库：aux、OpenGL实用程序工具包（OpenGL utility toolkit，GLUT）：glut、Windows 专用库：wgl。 OpenGL的基本语法中命名规则为：OpenGL函数都遵循一个命名约定，即采用以下格式：<库前缀><根命令><可选的参数个数><可选的参数类型>。 了解了上述基础知识后，配置好OpenGL环境，然后在该环境中编程练习图形的绘制，本次实验主要是对点的绘制、直线的绘制和多边形面的绘制。 3．实验代码及结果 3.1点的绘制： #include 《计算机图形学》 实验报告 学号：0908610211 姓名：宋雪英 班级：计算机0961 项目： 1.利用其它两种画直线方法实现放大10陪显示方法，交互式画直线，预先定义直线段的起止端点，每点击一次鼠标左键，画出直线上的一点，直到终点为止。 2.利用方形、线性两种画刷来绘制圆和椭圆。 3.实现交互式二维图形的放缩，旋转和对称变换 2012年12月25日 基本图形的生成技术 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利用Bresenham 算法和中心画线法两种画直线方法实现放大10陪显示方法，交互式画直线，预先定义直线段的起止端点，每点击一次鼠标左键，画出直线上的一点，直到终点为止。利用方形、线性两种画刷来绘制圆和椭圆。实现交互式二维图形的放缩，旋转和对称变换。 二、实验任务 1.利用其它两种画直线方法实现放大10陪显示方法，交互式画直线，预先定义直线段的起止端点，每点击一次鼠标左键，画出直线上的一点，直到终点为止。 2.利用方形、线性两种画刷来绘制圆和椭圆。 3.实现交互式二维图形的放缩，旋转和对称变换。 三、画直线的实验内容 任务一：利用其它两种画直线方法实现放大10陪显示方法交互式画直线，预先定义直线段的起止端点，每点击一次鼠标左键，画出直线上的一点，直到终点为止。 1、设计思路 第一步：建立DDAMouseLine工程文件； 第二步：向视图类中添加自定义的成员变量 用鼠标右键单击视图类，选择“Add Member Variable…”,添加下面三个成员变量。 proctected : CPoint m_p1; //起点 CPoint m_p2; //起点 CPoint m_p; //点击鼠标时点的取值 第三步：向视图类中添加自定义的成员函数原型： 计算机图形学 实验报告 姓名：谢云飞 学号：20112497 班级：计算机科学与技术11-2班实验地点：逸夫楼507 实验时间：2014.03 实验1直线的生成 1实验目的和要求 理解直线生成的原理；掌握典型直线生成算法；掌握步处理、分析 实验数据的能力； 编程实现DDA算法、Bresenham中点算法；对于给定起点和终点的 直线，分别调用DDA算法和Bresenham中点算法进行批量绘制，并记 录两种算法的绘制时间；利用excel等数据分析软件，将试验结果编 制成表格，并绘制折线图比较两种算法的性能。 2实验环境和工具 开发环境：Visual C++ 6.0 实验平台：Experiment_Frame_One（自制平台）。 本实验提供名为 Experiment_Frame_One的平台，该平台提供基本 绘制、设置、输入功能，学生在此基础上实现DDA算法和Mid_Bresenham 算法，并进行分析。 ?平台界面：如错误！未找到引用源。所示 ?设置：通过view->setting菜单进入，如错误！未找到引 用源。所示 ?输入：通过view->input…菜单进入.如错误！未找到引用 源。所示 ?实现算法： ◆DDA算法：void CExperiment_Frame_OneView::DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1) Mid_Bresenham法：void CExperiment_Frame_OneView::Mid_Bresenham(int X0, int Y0, int X1, int Y1) 3实验结果 3.1程序流程图 1）DDA算法流程图：开始 定义两点坐标差dx，dy，以及epsl，计数k=0，描绘点坐标x,y，x增 量xIncre，y增量yIncre ↓ 输入两点坐标x1,y1,x0,y0 ↓ dx=x1-x0,dy=y1-y0; ＿＿＿＿＿＿＿＿＿↓＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ↓↓ 若|dx|>|dy| 反之 epsl=|dx| epsl=|dy| ↓＿＿＿＿＿＿＿＿...＿＿＿＿＿＿＿＿↓ ↓ xIncre=dx/epsl; yIncre=dy/epsl ↓ 填充(强制整形)(x+0.5,y+0.5); ↓←←←← 横坐标x+xIncre; 纵坐标y+yIncre; ↓↑ 若k<=epsl →→→k++ ↓ 结束 2）Mid_Bresenham算法流程图开始 ↓ 定义整形dx,dy,判断值d,以及UpIncre,DownIncre,填充点x,y ↓ 输入x0,y0,x1,y1 ＿＿＿＿＿＿↓＿＿＿＿＿＿ ↓↓ 若x0>x1 反之 x=x1;x1=x0;x0=x; x=x0; 实验报告 实验名称指导教师 实验类型综合实验学时 2 实验时间 一、实验目的和要求 能够灵活的运用OpenGL图形API函数，基于C++程序语言，自行设计出各种各样的计算机图形方案并调整不同的透视模型。学会配置OpenGL 图形函数API，设计(1)在屏幕上显示基本3D图形；(2)设置图形的表面光照模型及投影变换模型。 1.所有图形（例如球体，正方体）有清晰的轮廓。 2.学会设置图形表面的光照色彩以及投影变换模型。 3.尽可能采用高效的算法，以降低时间复杂性和空间复杂性。 二、实验环境(实验设备) 硬件：微机 软件：vs2012 实验报告三、实验过程描述与结果分析 实验代码： #include {4, 5}, {6, 7}, {0, 2}, {1, 3}, {4, 6}, {5, 7}, {0, 4}, {1, 5}, {7, 3}, {2, 6} }; //光照模型 void init(void) { GLfloat ambient[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 }; GLfloat diffuse[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 }; GLfloat position[] = { 0.0, 3.0, 2.0, 0.0 }; GLfloat lmodel_ambient[] = { 0.4, 0.4, 0.4, 1.0 }; GLfloat local_view[] = { 0.0 }; glClearColor(0.0, 0.1, 0.1, 0.0); glEnable(GL_DEPTH_TEST); 计算机图形学 实验报告 学号：20072115 姓名： 班级：计算机 2班 指导老师：何太军 2010.6.19 实验一、Windows 图形程序设计基础 1、实验目的 1）学习理解Win32 应用程序设计的基本知识（SDK 编程）； 2）掌握Win32 应用程序的基本结构（消息循环与消息处理等）； 3）学习使用VC++编写Win32 Application 的方法。 4）学习MFC 类库的概念与结构； 5）学习使用VC++编写Win32 应用的方法（单文档、多文档、对话框）； 6）学习使用MFC 的图形编程。 2、实验内容 1）使用WindowsAPI 编写一个简单的Win32 程序，调用绘图API 函数绘制若干图形。（可选任务） 2 ）使用MFC AppWizard 建立一个SDI 程序，窗口内显示"Hello,This is my first SDI Application"。（必选任务） 3）利用MFC AppWizard(exe)建立一个SDI 程序，在文档视口内绘制基本图形（直线、圆、椭圆、矩形、多边形、曲线、圆弧、椭圆弧、填充、文字等），练习图形属性的编程（修改线型、线宽、颜色、填充样式、文字样式等）。定义图形数据结构Point\Line\Circle 等保存一些简单图形数据（在文档类中），并在视图类OnDraw 中绘制。 3、实验过程 1）使用MFC AppWizard(exe)建立一个SDI 程序,选择单文档； 2）在View类的OnDraw（）函数中添加图形绘制代码，说出字符串“Hello,This is my first SDI Application”，另外实现各种颜色、各种边框的线、圆、方形、多边形以及圆弧的绘制； 3）在类视图中添加图形数据point_pp,pp_circle的类，保存简单图形数据，通过在OnDraw（）函数中调用，实现线、圆的绘制。 4、实验结果 正确地在指定位置显示了"Hello,This is my first SDI Application"字符串，成功绘制了圆，椭圆，方形，多边形以及曲线圆弧、椭圆弧，同时按指定属性改绘了圆、方形和直线。成功地完成了实验。 结果截图： 5、实验体会 通过实验一，了解了如用使用基本的SDI编程函数绘制简单的图 一、实验目的 1、掌握中点Bresenham直线扫描转换算法的思想。 2掌握边标志算法或有效边表算法进行多边形填充的基本设计思想。 3掌握透视投影变换的数学原理和三维坐标系中几何图形到二维图形的观察流程。 4掌握三维形体在计算机中的构造及表示方法 二、实验环境 Windows系统, VC6.0。 三、实验步骤 1、给定两个点的坐标P0(x0,y0)，P1(x1,y1)，使用中点Bresenham直线扫描转换算法画出连接两点的直线。 实验基本步骤 首先、使用MFC AppWizard(exe)向导生成一个单文档视图程序框架。 其次、使用中点Bresenham直线扫描转换算法实现自己的画线函数，函数原型可表示如下： void DrawLine(CDC *pDC, int p0x, int p0y, int p1x, int p1y); 在函数中，可通过调用CDC成员函数SetPixel来画出扫描转换过程中的每个点。 COLORREF SetPixel(int x, int y, COLORREF crColor ); 再次、找到文档视图程序框架视图类的OnDraw成员函数，调用DrawLine 函数画出不同斜率情况的直线，如下图： 最后、调试程序直至正确画出直线。 2、给定多边形的顶点的坐标P0(x0,y0)，P1(x1,y1)，P2(x2,y2)，P3(x3,y3)，P4(x4,y4)…使用边标志算法或有效边表算法进行多边形填充。 实验基本步骤 首先、使用MFC AppWizard(exe)向导生成一个单文档视图程序框架。 其次、实现边标志算法或有效边表算法函数，如下： void FillPolygon(CDC *pDC, int px[], int py[], int ptnumb); px：该数组用来表示每个顶点的x坐标 py ：该数组用来表示每个顶点的y坐标 ptnumb：表示顶点个数 注意实现函数FillPolygon可以直接通过窗口的DC（设备描述符）来进行多边形填充，不需要使用帧缓冲存储。（边标志算法）首先用画线函数勾画出多边形,再针对每条扫描线,从左至右依次判断当前像素的颜色是否勾画的边界色,是就开始填充后面的像素直至再碰到边界像素。注意对顶点要做特殊处理。 通过调用GDI画点函数SetPixel来画出填充过程中的每个点。需要画线可以使用CDC的画线函数MoveTo和LineTo进行绘制，也可以使用实验一实现的画直线函数。 CPoint MoveTo(int x, int y ); BOOL LineTo(int x, int y ); 实现边标志算法算法需要获取某个点的当前颜色值，可以使用CDC的成员函数 COLORREF GetPixel(int x, int y ); 再次、找到文档视图程序框架视图类的OnDraw成员函数，调用FillPolygon 函数画出填充的多边形，如下： void CTestView::OnDraw(CDC* pDC) { CTestcoodtransDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc); 计算机图形学（computer graphics）的基本含义是使用计算机通过算法和程序在显示设备上构造图形。图形是人们通过计算机设计和构造出来的，不是通过摄像机、扫描仪等设备输入的图像。这里的图形可以是现实中存在的图形，也可以是完全虚拟构造的图形。以矢量图的形式呈现，更强调场景的几何表示，记录图形的形状参数与属性参数。例如，工程图纸(drawing)，其最基本的图形单元是点、线、圆/弧等，其信息包含图元的几何信息与属性信息(颜色、线型、线宽等显式属性和层次等隐式属性)。 图像处理（image processing）则是研究图像的分析处理过程，图像处理研究的是图像增加、模式识别、景物分析等，研究对象一般为二维图像。图像以点阵图形式呈现，并记录每个点的灰度或色彩。例如，照片、扫描图片和由计算机产生的真实感和非真实感图·形等，最基本的图像单元（pels，picture elements）是点—像素（pixel），其信息实际上是点与它的属性信息(颜色、灰度、亮度等)。 计算机视觉（computer vision）包括获取、处理、分析和理解图像或者更一般意义的真实世界的高维数据方法，它的目的是产生决策形式的数字或者符号信息。 计算机图形学和计算机视觉是同一过程的两个方向。计算机图形学将抽象的语义信息转化成图形，计算机视觉则从图形中提取抽象的语义信息，图像处理研究的则是一个图像或一组图像之间的相互转化和关系，与语义信息无关。下表从输入和输出的角度对三者的区别进行辨析： 表2 图像处理&计算机视觉&计算机图形学对比 计算机图形学，输入的是对虚拟场景的描述，通常为多边形数组，而每个多边形由三个顶点组成，每个顶点包括三维坐标、贴图坐标、RGB 颜色等。输出的是图像，即二维像素数组。 计算机视觉，输入的是图像或图像序列，通常来自相机、摄像头或视频文件。输出的是对于图像序列对应的真实世界的理解，比如检测人脸、识别车牌。图像处理，输入的是图像，输出的也是图像。 实验一 3D模型的加载、渲染与三维操作 学院： 专业班级： 指导老师： 学号： 姓名： 完成日期： 目录 一、实验目的 (3) 二、使用的工具软件及环境 (3) 三、实验内容 (3) 四、实验步骤 (3) 五、思考 (12) 一、实验目的 1、掌握在Microsoft Visual Studio环境中使用OpenGL、GLUT和GLUI； 2、了解计算机图形学固定流水线； 3、了解OpenGL编程基础； 4、掌握三维观察的数学表达和程序实现； 5、掌握多边形网格的绘制； 二、使用的工具软件及环境 Microsoft Visual Studio 2010、OpenGL、Glut、Glui 三、实验内容 1、在VS 2010中配置OpenGL环境； 2、编译简单的GLUT程序； 3、编译GLUI源代码，并在调试模式下执行6个示例程序； 4、在给定的工程中添加绘制简单几何体的代码； 5、在给定的工程中添加读取、绘制三维模型的代码； 6、在给定的工程中添加旋转、平移和缩放的控制代码； 四、实验步骤 1、安装Microsoft Visual Studio软件 版本选择：Microsoft Visual Studio 2010以上版本 2、VS2010中配置GLUT 1)下载GLUT。Windows环境下的GLUT下载地址： https://www.wendangku.net/doc/053643404.html,/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip 2)将下载的压缩包解开，将得到5个文件：glut.h、glut.lib、glut32.lib、 glut.dll、glut32.dll。3)将glut.h放到"%WinDir%\Program Files(x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Include\gl\"文件夹中。 4)将glut.lib和glut32.lib放到"%WinDir%\Program Files(x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\lib\"文件夹中。 5)将glut.dll和glut32.dll放到"%WinDir%\system32"文件夹（32位操作 系统）或者"%WinDir%\SysWOW64"文件夹（64位操作系统）。 3、测试GLUT配置环境 课程设计报告实验名称：计算机图形学实验 目录 1.1 实验目的与要求 (1) 1.2 实验任务内容与步骤 (1) 实验一 (1) 实验二 (3) 1.3 实验结果 (3) 实验一结果 (3) 实验二结果 (8) 1.4 心得体会 (8) 1.5 源代码 (9) 1.1实验目的与要求： 目的： 利用OpenGL库，对课本的图形原理进行C语言编程，从而实现各种绘图算法。从中进一步了解计算机图形学的原理，加深对课程内容的理解，逐步掌握算法原理的实现过程。另外，初步掌握OpenGL的基本使用方法，能够使用其进行简单图形、图素的绘制。 实验要求： I． (1)理解glut程序框架 (2)理解窗口到视区的变换 (3)理解OpenGL实现动画的原理 (4)添加代码实现中点Bresenham算法画直线 (5)添加代码实现改进Bresenham算法画直线 (6)添加代码实现圆的绘制（可以适当对框架坐标系进行修改 II. (1)理解OpenGL中的变换过程 (2)理解透视投影与平行投影的不同 (3)添加代码实现太阳、地球和月亮的运动模型 (4)了解深度测试 (5)通过变换调整观察的位置与方向 (6)加入光照模型 1.2实验内容和实验步骤： 实验一、利用各种算法实现直线与圆的扫描转换，在对应图中显示的同时，还要在控制台中打印显示像素点的坐标，以及误差d，e的值。 (1）中点Bresenham算法 ①．利用中点Bresenham算法画出直线，其中直线的斜率要求为：0<=k<=1. ②．具体参数如下： x0,y0 起点坐标 x1,y1 终点坐标 num 扫描转换时从起点开始输出的点的数目 《计算机图形学》实验报告 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //glEnable(GL_SCISSOR_TEST); //glScissor(0.0f,0.0f,500,300); glutWireTeapot(0.4); glFlush(); } //窗口调整子程序 void myReshape(int w, int h) { glViewport(500, -300, (GLsizei)w, (GLsizei)h); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); if (w <= h) glOrtho(-1, 1, -(float)h / w, (float)h / w, -1, 1); else glOrtho(-(float)w / h, (float)w / h, -1, 1, -1, 0.5); } 2，使用opengl函数写一个图形程序，要求分别使用三个光源从一个茶壶的前右上方（偏红色），正左侧（偏绿色）和前左下方（偏蓝色）对于其进行照射，完成程序并观察效果。 } //绘图子程序 void display(void) { glColor3f(1.0, 1.0, 0.0); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //glLoadIdentity(); //设置光源的属性1 GLfloat LightAmbient1[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f }; //环境光参数 ( 新增 ) GLfloat LightDiffuse1[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f }; // 漫射光参数 ( 新增 ) GLfloat Lightspecular1[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f }; // 镜面反射 GLfloat LightPosition1[] = { 500.0f, 500.0f, 500.0f, 1.0f }; // 光源位置 ( 新增 ) glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, LightPosition1); . 目录 实验一直线的DDA算法 一、【实验目的】 1.掌握DDA算法的基本原理。 2.掌握DDA直线扫描转换算法。 3.深入了解直线扫描转换的编程思想。 二、【实验内容】 1.利用DDA的算法原理，编程实现对直线的扫描转换。 2.加强对DDA算法的理解和掌握。 三、【测试数据及其结果】 四、【实验源代码】 #include #include计算机图形学实验报告 (2)
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