计算机图形学报告
计算机图形学--全部实验的实验报告
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任务一：抛物线程序设计实现抛物线算法的C语言程序段如下：（工程名：parabola）Par(int xs,int ys,int xm,int ym,int xe,int ye) //已知起点、中点和终点三个控制点的坐标{double t,dt,ax,ay,bx,by,cx,cy;int n,i;ax=xe-2*xm+xs;ay=ye-2*ym+ys;bx=2.0*(xm-xs);by=2.0*(ym-ys);cx=xs; cy=ys;n=sqrt(ax*ax+ay*ay);n=sqrt(n*100.0);moveto(xs,ys);dt=1.0/n; t=0;for (i=0;i<=n; i++){lineto((int)(ax*t*t+bx*t+cx),(int)( ay*t*t+by*t+cy));t=t+dt;}lineto(xe,ye);}读者可以根据上述抛物线程序设计，写出抛物线参数样条曲线的程序。
任务二：Hermite 曲线程序设计P(t)=FB=TMB=[ t3 t2 t 1 ]程序设计时只考虑二维图形的显示，其代数形式为：x(t)=TMBx ， Bx =[ P0x P1x R0x R1x]Ty(t)= TMBy ， By =[ P0y P1y R0y R1y]T所以，只要给出Hermite曲线的起点坐标（P0x，P0y），终点坐标（P1x，P1y），以及起点处的切矢量（R0x，R0y）和终点处的切矢量（R1x，R1y），参数变量t在[0，1]的范围内分别取0.01，0.02，…，1，步长为0.01，取100个点，分别求出P(t)=[ x(t)，y(t)]，在计算机屏幕上显示出每个坐标点，即可绘出Hermite曲线。
计算机图形学实验报告
计算机图形学实验报告实验一 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GLUT1)下载GLUT。
Windows环境下的GLUT下载地址：/resources/libraries/glut/glutdlls37be ta.zip2)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%\ProgramFiles(x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Include\gl\"文件夹中。
4)将glut.lib和glut32.lib放到"%WinDir%\ProgramFiles(x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\lib\"文件夹中。
计算机图形学第五次实验报告
《计算机图形学》实验报告实验十一真实感图形一、实验教学目标与基本要求初步实现真实感图形, 并实践图形的造型与变换等。
二、理论基础运用几何造型, 几何、投影及透视变换、真实感图形效果（消隐、纹理、光照等）有关知识实现。
1.用给定地形高程数据绘制出地形图；2.绘制一(套)房间，参数自定。
三. 算法设计与分析真实感图形绘制过程中, 由于投影变换失去了深度信息, 往往导致图形的二义性。
要消除这类二义性, 就必须在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面, 习惯上称之为消除隐藏线和隐藏面, 或简称为消隐, 经过消隐得到的投影图称为物体的真实图形。
消隐处理是计算机绘图中一个引人注目的问题, 目前已提出多种算法, 基本上可以分为两大类：即物体空间方法和图象空间方法。
物体空间方法是通过比较物体和物体的相对关系来决定可见与不可见的；而图象空间方法则是根据在图象象素点上各投影点之间的关系来确定可见与否的。
用这两类方法就可以消除凸型模型、凹形模型和多个模型同时存在时的隐藏面。
1).消隐算法的实现1.物体空间的消隐算法物体空间法是在三维坐标系中, 通过分析物体模型间的几何关系, 如物体的几何位置、与观察点的相对位置等, 来进行隐藏面判断的消隐算法。
世界坐标系是描述物体的原始坐标系, 物体的世界坐标描述了物体的基本形状。
为了更好地观察和描述物体, 经常需要对其世界坐标进行平移和旋转, 而得到物体的观察坐标。
物体的观察坐标能得到描述物体的更好视角, 所以物体空间法通常都是在观察坐标系中进行的。
观察坐标系的原点一般即是观察点。
物体空间法消隐包括两个基本步骤, 即三维坐标变换和选取适当的隐藏面判断算法。
选择合适的观察坐标系不但可以更好地描述物体, 而且可以大大简化和降低消隐算法的运算。
因此, 利用物体空间法进行消隐的第一步往往是将物体所处的坐标系转换为适当的观察坐标系。
这需要对物体进行三维旋转和平移变换。
常用的物体空间消隐算法包括平面公式法、径向预排序法、径向排序法、隔离平面法、深度排序法、光线投射法和区域子分法。
计算机图形学实验报告_2
计算机图形学实验报告学号：********姓名：班级：计算机 2班指导老师：***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,Thisis 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,Thisis 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。
计算机图形学实验报告
计算机图形学实验二维填充图的生成1. 图元填充利用多种图元填充的方法绘制一面五星红旗。
方法有: 扫描转换多边形的逐点判断法（编码算法）, 扫描线算法, 区域填充的扫描线算法, 自创的向内复制边法。
1.1说明:1.1.1 宏定义和类型定义:#define max 400#define pi 3.14159265#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10#define false 0#define true 1#define ok 1#define error 0#define infeasible -1#define overflow -2typedef int Status;typedef int bool;typedef struct {int y,xLeft,xRight;}SElemType;typedef struct{SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;typedef struct Edge{int ymax;float x,deltax;struct Edge *nextEdge;}Edge;Edge *EL[max];typedef struct{float x,y;}point;Status SetStackEmpty(SqStack *s){s->base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));if(!s->base) return overflow;s->top=s->base;s->stacksize=STACK_INIT_SIZE;return ok;}Status PushStack(SqStack *s,SElemType e){if(s->top-s->base>=s->stacksize){s->base=(SElemType*)(s->base,(s->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));if(!s->base) return error;s->top=s->base+s->stacksize;s->stacksize+=STACKINCREMENT;}*s->top++=e;return ok;}Status PopStack(SqStack *s,SElemType *e){ if(s->top==s->base) return error;*e=*(--s->top);return ok;}Status IsStackEmpty(SqStack *s){if(s->base==s->top) return true;else return false;}1.1.2其他由于要填充五角星, 我们就要得到五角星的十个顶点。
计算机图形学研究报告
计算机图形学研究报告计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，它将复杂的数学原理应用于计算机系统，以创建有效的图形表现形式。
这项研究一直是计算机科学领域最重要的研究之一。
在过去的几十年里，计算机图形学在众多领域都发挥着重要作用，例如，它在多媒体、游戏开发和数据可视化领域均有所体现。
计算机图形学的研究主要集中在几个不同的方面，包括3D模型及其视觉表示、渲染算法、曲面建模、图形输入和交互设计等技术。
这些技术的目的在于更有效地将复杂的3D世界表示为可视化的图形表示形式。
渲染算法将3D图形转换为更加真实的2D图像，而图形输入将对象控制方式转化为可用于识别对象的模拟控制方式。
此外，计算机图形学还在电影制作、机器视觉及图像分析等领域中发挥重要作用。
电影制作中的建模和渲染技术可以帮助制作人员快速制作出高质量的电影。
机器视觉可以通过模拟视觉系统来识别和分析图像，从而实现机器自动控制。
在图像分析中，计算机图形学技术可以自动检测出图像中的特征，从而帮助进行精准的图像分割和物体识别。
随着计算机图形学技术的进一步发展，越来越多的新技术出现在日常生活中。
增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术的出现，尤其是新型AR / VR应用程序的开发，将会加速计算机图形学技术的发展。
此外，智能图像和视频分析技术也在蓬勃发展，其中大量利用计算机图形学技术。
这些可以应用于软件开发、医学成像、安全监控、无人机技术等多个行业，从而改善技术的效率，提高人类生活的质量。
综上所述，计算机图形学的发展不断推动着计算机科学的发展，它在多个领域均发挥着重要作用。
它是计算机及其相关科学领域的一个基本理论，并在诸多领域中不断发展壮大。
随着计算机技术的不断进步，计算机图形学技术也将得到进一步的发展，继续促进计算机科学的发展，并为人们带来更多的方便。
计算机图形学实验报告
计算机图形学实验报告
实验目的：通过本次实验，深入了解并掌握计算机图形学的基本原理和相关技术，培养对图形处理的理解和能力。
实验内容：
1. 图像的基本属性
- 图像的本质及表示方法
- 像素和分辨率的概念
- 灰度图像和彩色图像的区别
2. 图像的处理技术
- 图像的采集和处理
- 图像的变换和增强
- 图像的压缩和存储
3. 计算机图形学的应用
- 图像处理在生活中的应用
- 计算机辅助设计中的图形学应用
- 三维建模和渲染技术
实验步骤和结果：
1. 在计算机图形学实验平台上加载一张测试图像，分析其像素构成
和基本属性。
2. 运用图像处理技术，对测试图像进行模糊、锐化、色彩调整等操作，观察处理后的效果并记录。
3. 学习并掌握计算机图形学中常用的处理算法，如卷积、滤波等，
尝试应用到测试图像上并进行实验验证。
4. 探讨计算机图形学在数字媒体制作、虚拟现实、计算机辅助设计
等领域的应用案例，并总结其在实践中的重要性和价值。
结论：
通过本次实验，我对计算机图形学有了更深入的了解，掌握了图像
处理技术的基本原理和应用方法。
计算机图形学作为一门重要的学科，对多个领域有着广泛的应用前景，有助于提高数字媒体技术、虚拟现
实技术等领域的发展水平。
希望在未来的学习和工作中能进一步深化
对计算机图形学理论和实践的研究，不断提升自己在这一领域的专业
能力和创新意识。
计算机图形学实验报告B样条曲线
千里之行，始于足下。
计算机图形学实验报告B样条曲线B样条曲线是计算机图形学中常用的一种曲线表示方法。
它通过插值曲线的控制点来定义曲线的形状，并且具有较好的平滑性。
本次实验中，我们使用C++语言实现了B样条曲线的生成和显示，并进行了相应的实验和分析。
实验目的：1.了解B样条曲线的原理和算法；2.掌握B样条曲线的生成和显示方法；3.通过实验观察和分析B样条曲线的性质。
一、B样条曲线的原理B样条曲线是一种基于控制点的插值曲线，它通过一系列连续的基函数（B 样条基函数）来插值控制点，从而生成曲线。
B样条曲线的基本原理如下：1.选择一组控制点P0，P1，…，PN-1；2.定义一组节点向量U={u0，u1，…，um}，其中u0<=u1<=…<=um；3.通过插值曲线的标准等式，通过计算线性组合来计算曲线上每个点的坐标。
二、B样条曲线的算法1.计算节点向量U；2.定义B样条基函数；3.计算曲线上每个点的坐标。
三、实验步骤和结果1.计算节点向量U：在实验中，我们选择均匀节点向量，即ui=i，其中i=0，1，…，m。
这样的节点向量比较简单，而且能够生成比较平滑的曲线。
第1页/共3页锲而不舍，金石可镂。
2.定义B样条基函数：B样条基函数是用来插值曲线的重要部分，它可以通过递归定义来实现。
在实验中，我们使用了三次B样条基函数，其递归定义如下：N(i,1)(u)={1，u∈[ui,ui+1]；0，否则}N(i,k)(u)=[(u-ui)/(ui+k-1-ui)]*N(i,k-1)(u)+(ui+1-u)/(ui+k-ui+1)*N(i+1,k-1)(u)3.计算曲线上每个点的坐标：通过计算线性组合来计算曲线上每个点的坐标。
具体计算方法如下：P(u)=sum(B(i,k)(u)*Pi，i=0 to n-1)，其中B(i,k)(u)=N(i,k)(u)/sum(N(j,k)(u))四、实验结果和分析在实验中，我们通过改变控制点的位置和数量，生成了不同的B样条曲线，并进行了显示和分析。
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中南大学计算机图形学实验报告学生姓名谭淼学号23专业班级应数1102班指导老师刘圣军数学与统计学院2013年12月实验目的：设计并实现一个简单动画（二维或三维）。
熟悉并应用画线的基本算法—Bresenham算法。
实验过程：1、实验步骤：（1）打开Visual Studio 2010,新建一个MFC项目，取名为tuxingxue，设置为单文档。
（2）打开类视图，添加一个名为Cline2D的类，在该类中添加BresenhamLine(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb) DrawPixel(CDC* pDC, int x, float y, unsigned int color, int size);BresenhamLine1(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb);BresenhamLine2(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb); BresenhamLine3(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb); BresenhamLine4(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb); 以上函数的返回值类型均为void型。
在中，分别在其中添加代码实现画线的功能，具体代码见附录中的源代码。
（3）画出基本图形。
在中定义CLine2D 的一个对象为line1，以便调用CLine2D中的函数，此时在调用的函数中赋初始值即可画出最基本的图形，即为一颗大五角星以及三颗小的五角星。
（4）让画出的五角星动起来。
从类视图中CtuxingxueView下添加名为OnTimer的消息处理函数，在中添加bool型变量m_flag，在OnTimer函数下添加代码，具体代码见附录。
在添加变量int m_x1、int m_y1、int m_x2、int m_y2、int m_x3、int m_y3、int m_x4、int m_y4、int m_x5、int m_y5、int m_x6、int m_y6、int m_x7、int m_y7、int m_x8、int m_y8、int m_x9、int m_y9、int m_x10、int m_y10、int m_x11、int m_y11、int m_x12、int m_y12。
在中为这些变量赋初始值，将第三步中函数赋的初值用这些变量代替，这样变量的值可以改变，在资源视图中menu下IDR_MAINFRAME中添加名为绘图的菜单项，在绘图下添加名为运行的选项，其ID号为ID_run，添加事件处理程序，函数处理程序名称为Onrun，将其类选为C tuxingxueView，此时，在Onrun中添加代码，再运行就可以让图形动起来了。
2、实验中遇到的问题及处理方法（1）问题：图形无法显示解决方法：定义CLine2D 的一个对象，调用画图的函数，调用画图的函数就可以显示图形了。
（2）问题：画五角星时线段的斜率不好控制，因为x与y均是int型的解决方法：把BresenhamLine，DrawPixel中的y坐标由int型改为float型，这样就可以得到想要的坐标，画出比较理想的直线以及五角星。
（3）问题：五角星下落之后会从窗口中消失解决办法：消失的原因是y的限定值过大，将y的限定值改小就行了使用方法：运行的界面出现后，点击菜单中的绘图选项，再点击运行，五角星就会从上方慢慢降落了。
该动画比较简单，作用是简洁美观。
运行结果：运动之前：运动之中：运动之后：工程压缩文件：附录（源代码）：void CLine2D::BresenhamLine(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb) {int x,y,dx,dy,e,i;dx = xa-xb;dy = ya-yb;e =-dx;x=xa;y=ya;for( i=0; i<=-dx; i++){DrawPixel(pDC,x,y,RGB(0,0,255),1);x++;e=e++;if(e >= 0){y=y-3; }}}void CLine2D::DrawPixel(CDC* pDC, int x, float y, unsigned int color,int size){if( pDC == NULL )return;if( size == 1 ){pDC->SetPixel( x, y, color );}else{size = ( size + 1 ) / 2;CPen newPen( PS_SOLID, 1, color );CPen *oldPen = pDC->SelectObject( &newPen );CBrush newBrush( color );CBrush *oldBrush = pDC->SelectObject( &newBrush );pDC->SelectObject( oldPen );pDC->SelectObject( oldBrush );}}void CLine2D::BresenhamLine1(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb) {int x,y,dx,dy,e,i;dx = xa-xb;dy = ya-yb;e =dx;x=xa;y=ya;for( i=0; i<=dx; i++){DrawPixel(pDC,x,y,RGB(0,0,255),1);x--;e=e++;if(e >= 0){y=y-3; }}}void CLine2D::Draw1(CDC* pDC, int x, int y){BresenhamLine1(pDC, x, y, x-100,y-100);}void CLine2D::BresenhamLine2(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb) {int x,dx,dy,e,i;float y;dx = xa-xb;dy = ya-yb;e =dx;x=xa;y=ya;for( i=0; i<=-dx; i++){DrawPixel(pDC,x,y,RGB(0,0,255),1);x++;e=e--;if(e >= 0){y=y-3; }}}void CLine2D::BresenhamLine3(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb) {int x,dx,dy,e,i;float y;dx = xa-xb;dy = ya-yb;e =-dx;x=xa;y=ya;for( i=0; i<=-dx; i++){DrawPixel(pDC,x,y,RGB(0,0,255),1);x=x++;e=e++;if(e >= 0){y=y+; }}}void CLine2D::BresenhamLine4(CDC* pDC, int xa,float ya,int xb,float yb) {int x,dx,dy,e,i;float y;dx = xa-xb;dy = ya-yb;e =-dx;x=xa;y=ya;for( i=0; i<=-dx; i++){DrawPixel(pDC,x,y,RGB(0,0,255),1); x=x++;e=e++;if(e >= 0){y=; }}}CtuxingxueView::CtuxingxueView(): m_x1(150), m_y1(150), m_x2(250), m_y2(150), m_x3(120), m_y3(60),m_x4(315), m_y4(75), m_x5(365), m_y5(75), m_x6(300), m_y6(30),m_x7(415), m_y7(75), m_x8(465), m_y8(75), m_x9(400), m_y9(30),m_x10(515), m_y10(75), m_x11(565), m_y11(75), m_x12(500), m_y12(30)void CtuxingxueView::OnDraw(CDC* pDC){CtuxingxueDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);if (!pDoc)return;CLine2D line1;(pDC,m_x1,m_y1,m_x1+50,m_y1-150);(pDC,m_x2,m_y2,m_x2-50,m_y2-150);(pDC,m_x3,m_y3,m_x3+160,m_y3);(pDC,m_x3,m_y3,m_x3+130,m_y3+90);(pDC,m_x1,m_y1,m_x1+130,m_y1-90);(pDC,m_x4,m_y4,m_x4+25,m_y4-75);(pDC,m_x5,m_y5,m_x5-25,m_y5-75);(pDC,m_x6,m_y6,m_x6+80,m_y6);(pDC,m_x6,m_y6,m_x6+65,m_y6+45);(pDC,m_x4,m_y4,m_x4+65,m_y4-45);(pDC,m_x7,m_y7,m_x7+25,m_y7-75);(pDC,m_x8,m_y8,m_x8-25,m_y8-75);(pDC,m_x9,m_y9,m_x9+80,m_y9);(pDC,m_x9,m_y9,m_x9+65,m_y9+45);(pDC,m_x7,m_y7,m_x7+65,m_y7-45);(pDC,m_x10,m_y10,m_x10+25,m_y10-75);(pDC,m_x11,m_y11,m_x11-25,m_y11-75);(pDC,m_x12,m_y12,m_x12+80,m_y12);(pDC,m_x12,m_y12,m_x12+65,m_y12+45);(pDC,m_x10,m_y10,m_x10+65,m_y10-45);}void CtuxingxueView::OnRun(){m_flag=true;SetTimer(1,100,NULL);}void CtuxingxueView::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent) {if(m_flag){if(m_y1<300&&m_y2<300&&m_y3<300){m_y1+=3;m_y2+=3;m_y3+=3;}if(m_y4<300&&m_y5<300&&m_y6<300){m_y4+=3;m_y5+=3;m_y6+=3;}if(m_y7<300&&m_y8<300&&m_y9<300){m_y7+=2;m_y8+=2;m_y9+=2;}if(m_y10<300&&m_y11<300&&m_y12<300) {m_y10+=1;m_y11+=1;m_y12+=1;}else{KillTimer(1);}}Invalidate();CView::OnTimer(nIDEvent);}。