计算机图形学基础教程孔令德课后答案

计算机图形学基础教程孔令德课后答案【篇一：大学计算机图形学课程设】

息科学与工程学院课程设计任务书

题目：

小组成员：巴春华、焦国栋

成员学号：专业班级：计算机科学与技术、2009级本2班课程：

计算机图形学指导教师：燕孝飞职称：讲师完成时间： 2011年12 月----2011年 12 月

枣庄学院信息科学与工程学院制

2011年12 月20日

课程设计任务书及成绩评定

1

2

【篇二：计算机动画】

第一篇《计算机图形学》小结

《计算机图形学》

第一章：从计算机的辅助设计，艺术，和虚拟现实技术等方面介绍

了计算机图形学的应用领域；接下了解了有关计算机图形学的概念

和发展情况和图新显示器的发展和阴极射线管光栅扫描显示等的工

作原理；最后介绍了图形学的最新技术。

第二章：介绍了面向对象程序设计，visual c++下的编程，主要基

于mfc的编程，更重要的是绘制图形的方法。

第三章：图形的扫描与转换：主要分两部分，一是：直线，圆，和

椭圆的扫描和转换中的一些重要而经典的算法。二是：反走样技术，尤其，直线距离加权反走样的算法。

第四章：主要介绍了多边形填充，有多边形的的概述到有效边表填充，边缘填充，最后区域填充的原理和算法

第五章：二维变换和裁剪：主要介绍了裁剪的方法：cohen sutherland算法是最著名的算法，除此之外还有重点分割裁剪算法，梁友栋——barsky算法。

第二篇计算机动画

2.1计算机动画的概念：

计算机动画是指采用图形与图像的处理技术，借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生

下图1-1几幅图片就是用计算机动画

（a）（b）（c）（d）图2-1 计算机动画示例

2.2 计算机动画的发展：

计算机动画的发展大致分为三阶段：

第一阶段：初出茅庐阶段：

20世纪60年代初。第一部计算机动画片诞生，之后大约20年，二维动画是计算机动画研究的重心，同时，二维动画也被应用于教学演示和辅助传统的动画片制作。当时应用的是二维计算机辅助动画系统，比如加拿大的msgen系统和美国的caas系统。

第二阶段：快速发展阶段

70年代初，关于三维动画的研究拉开了序幕，虽然在当时已经开发了一些动画系统，但是并不具备实时处理能力，因此三维计算机动画并没有大量投入使用，只有一小批领导三维动画与图像的公司出现，在技术上也只完成了一些三维可明暗着色的系统。 80年代，优化了70年代出现的模型和阴影技术。直到80年代中后期，随着超级图形工作站的出现，术才终于达到实用商品化地步。比如 1993年上映的《侏罗纪公园》

图2-2 《侏罗纪公园》

第三阶段：鼎盛时期

90年代初，随着动力学仿真技术和三维仿真演员系统的出现，计算机动画技术被多次应用于电影特效

中，使得电影更加逼真。因为计算机动画技术的应用，1993年上映的《侏罗纪公园》引起了世界范围的轰动，影片中的特效是逆向运动学与计算机图像技术的完美结合，就算放到如今来看，如此的特效也十分出色。可以说，《侏罗纪公园》能被人奉为最经典的科幻片得益于计算机动画技术的应用。如今，计算机动画被广泛运用与影视作品中，比如在之前引起强烈反响的《阿凡达》中，由于三维动画特技制作所包含的数字模型构建、动画生成和场景合成三大环节，再加上三维扫描、表演动画等新技术，魔幻般的特技效果和庞大而逼真的动画场景呈现在众人面前。而在最近热映的《蓝精灵》中，那些可爱的蓝精灵也是运用了计算机动画技术制作而成的，从整体形象到脸部表情细节都栩栩如生，活泼逼真，深受大众喜爱。

图2-3 《蓝精灵》剧照

2-4 《最终幻想Ⅶ》

2.3计算机动画的软硬件要求

随着计算机发展，作为其领域的一个分支：计算机动画也不断在发展。在如今的时代，二维动画已不足为奇，三维动画甚至多维动画

已日趋显见。下面就以三维动画为例介绍一下计算机动画的软硬件

要求。

2.3.1硬件要求

电脑动画对硬件的要求是很高的。要知道，即使是最差的品牌图形

工作站都要4.5万元。要是用来制作电影，那就要求更高了。sgi公

司出的最新工作站可以支持128个cpu，256g内存，16g显存。这

种工作站当然不是用我们一般用的windows和3dsmax，它是用自

己的操作系统irix和图形软件)

cpu：电脑在进行3d动画的过程中需要大量的运算，它要对三维空

间中的每一个点，每一个线和面都要进行计算。它还要计算光影、

物体的运动。这就决定了它必须有一个强大的运算器。因此，我们

要购买较快的cpu，尤其是浮点运算力强的cpu，最好是双cpu。

显示卡：在3d技术发展的过程中，技术人员对显示卡的要求不再是光显示的作用，它还要分担很多原来cpu的工作。一个好的显示卡

并不能对最终的渲染提升速度，但是能够在您进行建模和动画中提

高显

示速度和不出现丢帧现象。3d开发者制定了一些标准，要求显示卡

要对其进行支持。只有支持这些标准的显示卡才能够流畅的显示出

3d效果。

显示器：由于3d动画制作过程中经常要从上中前几个方向观察物体，所以会经常要将一个显示器划分为几个画面，再加上工具栏，显示

器需要较大的才行。

鼠标：在显示器：由于01动画制作过程中经常要从上中前几个方向观察物体，所以会经常要将一个显示器划分为几个画面，再加上工

具栏，显示器需要较大的才行。

鼠标：在maya和:softimage中鼠标的中键作用非常大，一定要购

买真三键的鼠标，而且要灵活。

另外，硬件还包括电光骨骼系统、机械系统，以及三维激光扫描仪

等

2.3.2软件的要求

市面上的电脑3d动画软件中低档的有lightwave和3dsmax，高端的有maya和softimage还有hunidi等。于我们国内来说，用得最

多的要数3dsmax。

常见的3d软件：

【maya】maya是alias|wavefront(2003年7月更名为alias)公司

的产品，是世界顶级的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。

【zbrush】zbrush 是一个数字雕刻和绘画软件，它以强大的功能

和直观的工作流程彻底改变了整个三维行业。在一个简洁的界面中，zbrush 为当代数字艺术家提供了世界上最先进的工具。

【3ds max】3d studio max，常简称为3ds max或max，是autodesk公司开发的基于pc系统的三维动画渲染和制作软件。其

前身是基于dos操作系统的3d studio系列软件，最新版本是2012。

2.4计算机动画的应用

计算机动画的应用领域非常广泛，有动画片制作，广告、电影特技，教学演示，训练模拟，作战演习，艺术品展示，产品模拟试验，电

子游戏等。

军事方面，计算机动画可以实时生成具有真实感的周围场景，还可

以对军械设备进行模拟实验。

建筑方面，计算机动画可以真实地模拟平面设计上的样图，从而生

成三维效果的建筑场景，通过对建筑场景的漫游可以直接了解到建

筑的构造和内外结构。

图2-5

戏方面，几乎所有的场景、人物都是由计算机图形生成的，比如任

天堂的《final fantasy》，暴雪公

【篇三：第3组(转动的钟表)】

t>课程名称计算机图形学

课题名称转动的钟表

专业计算机科学与技术

班级

学号

姓名

指导教师

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称

课题

专业班级

学生姓名

学号

指导老师

审批

任务书下达日期

任务完成日期

一、设计内容与设计要求

1.设计内容：

在屏幕上设计一个可以转动的“天王”牌钟表，钟表的秒针、分针和时针转

动的时间与标准时间一致。

2.设计要求：

通过运用c语言编程知识，编写一个在桌面可以转动的“天王”牌钟表。图形

中的直线和圆弧曲线bresanham算法实现，钟表中的各指针转动时的坐标函数用三角函数表示，秒针、分针、时针每次转动一下的时间分别为一秒、一分和一小时，表针转动过后会自动消除痕迹。

3.参考文献

[1] 王汝传.黄海平.计算机图形学教程[m]. 北京：人民邮电出版社，2009.

[2] 孔令德. 计算机图形学教程[m]. 北京：清华大学出版社，2008.

[3] 姜灵芝.c语言课程设计案例精编[m].北京：清华大学出版

社.2008.

[4] 徐文鹏.计算机图形学.北京：机械工业出版社，2009.

二、进度安排

星期三 14：00——18：00 第 1 周星期一 8：00——12：00

星期四 14：00——18：00

第 2 周星期二 14：00——18：00

星期三 14：00——18：00

星期四 14：00——18：00

目录

一、课程设计的目的和要

求 (5)

1.1 .课程设计的目

的 (5)

1.2 .课程设计实现的要

求 (5)

二、课程设计的主要任

务 (5)

三、详细设计说

明 (6)

3.1 程序系统的结

构 (6)

3.2 模块描述 (6)

3.3 输出

项 (6)

3.4 算

法 (6)

3.5 流程

图 (8)

3.6 函数说明 (9)

3.7 接

口 (10)

四、调试与分

析 (11)

4.1 软件使用说明及出现的问题 (11)

4.2 运行结果 (11)

五、总结与体

会 (12)

六、附

录 (13)

七、计算机与通信学院课程设计评分

表 (23)

一、课程设计的目的和要求

1.1 .课程设计的目的

加深对讲授内容的理解，尤其是一些语法规定。通过课程设计，自

然地、熟练地掌握、熟悉所用的计算机系统的操作方法，也就是熟

悉语言程序开发的环境。学会上机调试程序。通过编程最终使程序

运行结果为电脑屏幕显示模拟时钟，并正常运行显示表针时间。

1.2 .课程设计实现的要求

能模拟机械钟表行走；在屏幕上显示一个活动时钟；程序界面设计

合理，色彩得体大方，显示正确；各指针运动规律正确；要准确地

利用数字显示日期和时间并且可以根据用户的需求更改当前时间

（指针式时钟与数字式时钟实现同步更改）；数字式时钟的时间显

示与指针式时钟显示一致；可以通过上下键改变当前的时、分、秒；改的时间是小时、分钟、还是秒数；通过tab键切换按esc时程序

退出。

二、课程设计的主要任务

要熟练掌握c语言的基本知识：数据类型（整形、实型、字符型、

指针、数组、结构等）；运算类型（算术运算、逻辑运算、自增自

减运算、赋值运算等）；程序结构（顺序结构、判断选择结构、循

环结构）；大程序的功能分解方法（即函数的使用）等。用c语言

实现一个模拟时钟转动程序；graphics函数库。

提出总体方案的设计思想和原理，绘制程序流程图和描述程序的功能，并说明程序的特点和难点。

能模拟机械钟表行走；要准确地利用数字显示日期和时间；在屏幕

上显示一个活动时钟；程序界面设计合理，色彩得体大方，显示正确；各指针运动规律正确；数字式时钟的时间显示与指针式时钟显

示一致；按任意键时程序退出。

模拟时钟是一种集计时器和时钟显示于一体的程序。编写一个指针

式时钟程序，此程序在屏幕正中有一个指针式钟面，窗口标题以数

字方式显示日期和时间。指针式的时钟表盘为椭圆形或圆形，并且

圆周上有分布均匀的12个刻度，刻度要求显示清楚，钟面上有长度

不相同的指针，即时针、分针、秒针，指针的运动要求具有规律性，且为顺时针。数字钟显示时间的格式是年月日时分秒，小时为24进

制，分钟和秒是60进制，指针式的时钟和数字式的时钟显示的时间同步，且两个时钟所显示的时间与计算机的系统时间一致。