计算机图形学实验报告
计算机图形学实验及课程设计:
内容简介:
《高等学校计算机专业教材精选·图形图像与多媒体技术:计算机图形学实验及课程设计(Visual C++版)》是《计算机图形学基础教程(Visual C++版)》教材的配套实验教材,提供了18个综合性教学实验和5个课程设计项目,可以满足计算机图形学课堂上机实验和设计周课程设计任务。
《高等学校计算机专业教材精选·图形图像与多媒体技术:计算机图形学实验及课程设计(Visual C++版)》的教学实验和课程设计项目的源代码和实验拓展项目的可执行文件全部提供在笔者的个人网站上,请读者下载后参照源代码学习。
通读本书,读者可以轻松掌握柏拉图正多面体(正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体)、球体、圆环等三维物体的线框模型、表面模型的建模方法。
在三维动态光照场景中,可以调整物体表面模型的材质、添加纹理细节,改变视点和光源的位置,完成三维真实感图形的动态绘制。
《高等学校计算机专业教材精选·图形图像与多媒体技术:计算机图形学实验及课程设计(Visual C++版)》内容全面、案例丰富、注重理实一体化,适合作为本科计算机图形学的实验和课程设计教材。
《高等学校计算机专业教材精选·图形图像与多媒体技术:计算机图形学实验及课程设计(Visual C++版)》为源代码提供了详尽的注释,可供计算机图形学爱好者从编程的角度理解和掌握计算机图形学原理。
《计算机图形学》实验2实验报告
《计算机图形学》实验2实验报告实验题目:多视图绘图程序实验内容:掌握多视图绘图的概念,掌握二维统计图的绘制方法。
调用实验1中自己编写的基本包,绘制自己所设计的统计图形(饼图、直方图以及折线)。
编写程序调用验证之。
基本概念:(详细叙述自己对实验内容的理解)多视图:就是将多个绘制好的图形按照一定的规则组成一个具有特定意义的图形,在同一个视图中显示出来,如下面绘制的几种统计图形(饼图、直方图以及折线)。
饼图:可以清楚的表示出各个部分所占的比例;直方图:可以清楚地的显示各部分的数量的多少;折线:可以清楚地反应各个部分的变化趋势。
算法设计:(详细叙述自己设计的多视图统计图以及程序的功能、算法及实现)public abstract void drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2)使用当前颜色,在点(x1, y1) 和(x2, y2) 之间画线。
public abstract void drawOval(int x, int y, int width, int height)画椭圆。
public abstract void fillOval(int x, int y, int width, int height)画实心椭圆。
public abstract void drawPolygon(int[] xPoints, int[] yPoints, int nPoints)画x和y坐标定义的多边形。
public void drawRect(int x, int y, int width, int height)画矩形。
public void drawRect(int x, int y, int width, int height)画实心矩形。
public abstract void drawRoundRect(int x, int y, int width, int height, int arcWidth, int arcHeight) 使用当前颜色画圆角矩形。
计算机图形学实验报告绘制金刚石
《计算机图形学》实验报告1. 实验目的巩固对计算机图形学绘图基础知识,绘制金刚石图案2. 问题描述对题目分析,金刚石图案是由依次连接位于圆上的不同等分点的直线段构成,等分点越多,金刚石图案越复杂;要绘制一个半径300,20等分的金刚石图案;首先要设计金刚石图案的数学模型,然后定义画笔编程绘制图案;。
3. 算法的思想为把一个半径为300的圆,等分绘制金刚石图案;设计该算法为避免直线段的重复连接,需设计一个二重循环,代表起点索引号的外层整型变量i从i=0循环到i=n-2,代表终点索引号的内层整型变量j从j=i+1循环到j=n-1.以(p[i].x,p[i].y)为起点,以(p[j].x,p[j].y)为终点依次连接各线段形成金刚石图案。
4.程序核心代码void CTestView::OnDraw(CDC* pDC){CTestDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);// TODO: add draw code for native data hereCRect rect;GetClientRect(&rect);pDC->SetMapMode(MM_ANISOTROPIC);pDC->SetWindowExt(rect.Width(),rect.Height());pDC->SetViewportExt(rect.Width(),-rect.Height());pDC->SetViewportOrg(rect.Width()/2,rect.Height()/2);CPen NewPen,*pOldPen;NewPen.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,255));pOldPen=pDC->SelectObject(&NewPen);double thta;thta=2*PI/20;CPoint p[20];for(int i=0;i<20;i++){p[i].x=100*cos(i*thta);p[i].y=100*sin(i*thta);}for(i=0;i<=18;i++){for(int j=i+1;j<=19;j++){pDC->MoveTo(ROUND(p[i].x),ROUND(p[i].y));pDC->LineTo(ROUND(p[j].x),ROUND(p[j].y));}}pDC->SelectObject(pOldPen);NewPen.DeleteObject();ReleaseDC(pDC);}5.程序运行结果6.实验总结初次用C+ +绘图,看到是绘制金刚石,第一感觉是一定很复杂;其实不然,由于老师简化了实验题目要求,使我们的实验任务得以轻松了很多;但是好久没有动手编写代码了,感觉很多都忘记了,虽然这次的程序并不难,实验指导书上模型都已建好,但是实际操作还是有一些问题,有些错误改了很多次都总是没有结果,最后在同学的帮助下运行改错才得出结果;通过这次实验我了解到问题的难与易在于你是否动手实际操作了,有时看似简单永远不知道在哪个细节会出错!。
-计算机图形学实验报告
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<gl/glut.h>void Initial(void){glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f); //设置窗口背景颜色为白色glMatrixMode(GL_PROJECTION); //指定设置投影参数gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0); //设置投影参数}void Display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //用当前背景颜色填充窗口glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); //设置当前的绘图颜色为红// glRectf(50.0f,100.0f,150.0f,50.0f); //绘制一个矩形glPointSize(10); //三个点glBegin(GL_POINTS);glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);glVertex2i(2,148);glVertex2i(100,75);glVertex2i(198,2);glEnd();glFlush(); //清空OpenGL命令缓冲区,执行OpenGL程序}int main(int argc,char*argv[]){glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); //初始化窗口的显示模式glutInitWindowSize(400,300); //设置窗口的尺寸glutInitWindowPosition(100,120); //设置窗口位置glutCreateWindow("矩形"); //创建一个名为矩形的窗口glutDisplayFunc(Display); //设置当前窗口的显示回调函数Initial(); //完成窗口初始化glutMainLoop(); //完成窗口GLUT事件处理循环return 0;}运行结果:3.2直线的绘制:#include<gl/glut.h>void Initial(void){glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f); //设置窗口背景颜色为白色glMatrixMode(GL_PROJECTION); //指定设置投影参数gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0); //设置投影参数}void Display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //用当前背景颜色填充窗口glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); //设置当前的绘图颜色为红色// glRectf(50.0f,100.0f,150.0f,50.0f); //绘制一个矩形glBegin(GL_LINE_LOOP); //五角星glVertex2i(10,10);glVertex2i(30,35);glVertex2i(50,10);glVertex2i(5,25);glVertex2i(55,25);glEnd();glFlush(); //清空OpenGL命令缓冲区,执行OpenGL程序}int main(int argc,char*argv[]){glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); //初始化窗口的显示模式glutInitWindowSize(400,300); //设置窗口的尺寸glutInitWindowPosition(100,120); //设置窗口位置glutCreateWindow("矩形"); //创建一个名为矩形的窗口glutDisplayFunc(Display); //设置当前窗口的显示回调函数Initial(); //完成窗口初始化glutMainLoop(); //完成窗口GLUT事件处理循环return 0;}运行结果:3.3多边形面的绘制:#include<gl/glut.h>void Initial(void){glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f); //设置窗口背景颜色为白色glMatrixMode(GL_PROJECTION); //指定设置投影参数gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0); //设置投影参数}void Display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //用当前背景颜色填充窗口glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); //设置当前的绘图颜色为红色// glRectf(50.0f,100.0f,150.0f,50.0f); //绘制一个矩形glBegin(GL_TRIANGLES); //等边三角形glVertex2f(0.0,0.0);glVertex2f(15,25.95);glVertex2f(30,0);glEnd();glFlush(); //清空OpenGL命令缓冲区,执行OpenGL程序}int main(int argc,char*argv[]){glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); //初始化窗口的显示模式glutInitWindowSize(400,300); //设置窗口的尺寸glutInitWindowPosition(100,120); //设置窗口位置glutCreateWindow("矩形"); //创建一个名为矩形的窗口glutDisplayFunc(Display); //设置当前窗口的显示回调函数Initial(); //完成窗口初始化glutMainLoop(); //完成窗口GLUT事件处理循环return 0;}运行结果:实验二直线绘制实验1.实验目的为了进一步熟悉OpenGL编程,了解基本图形生成算法中的直线绘制,学会直线绘制算法中最常用的三种算法:数值微分法、中点画线算法和Bresenham算法。
计算机图形学与三维建模实验报告
计算机图形学与三维建模实验报告计算机图形学实验报告openGL的基本使用1.项目代码:// 2321321.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include"stdafx.h"#include<iostream>#include<stdio.h>#include<gl/glut.h>#include<gl/glu.h>#include<gl/gl.h>using namespace std;//#include"vgl.h" opengl4.3 编程宝典第8版库函数//#include"loadshaders.h"GLfloat x=0.0,y=0.0,z=0.0;//用于平移的变量GLfloat i=1.0,j=1.0,k=1.0;//用于缩放的变量int d=1;//用于是否判断旋转的开关GLfloat angle=0.0f;//旋转角度的变量void myDisplay(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);// 创建透视效果视图glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(90.0f, 1.0f, 1.0f, 20.0f);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();gluLookAt(0.0, 0.0, 10.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);// 定义4光源,从4个方向入射,第一个是白光,其他为红绿蓝{GLfloat sun_light_position[] = { -5.0f, 5.0f, 0.0f, 1.0f };GLfloat sun_light_position1[] = { 5.0f, 5.0f, 0.0f, 1.0f };GLfloat sun_light_position2[] = { -5.0f, -5.0f, 0.0f, 1.0f };GLfloat sun_light_position3[] = { 5.0f, -5.0f, 0.0f, 1.0f };GLfloat sun_light_ambient[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f,1.0f };GLfloat sun_light_diffuse[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f,1.0f };GLfloat sun_light_diffuse1[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };GLfloat sun_light_diffuse2[] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };GLfloat sun_light_diffuse3[] = { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f };GLfloat sun_light_specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION,sun_light_position);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, sun_light_ambient);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, sun_light_diffuse);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR,sun_light_specular);glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION,sun_light_position1);glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, sun_light_ambient);glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, sun_light_diffuse1);glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR,sun_light_specular);glLightfv(GL_LIGHT2, GL_POSITION, sun_light_position2);glLightfv(GL_LIGHT2, GL_AMBIENT, sun_light_ambient);glLightfv(GL_LIGHT2, GL_DIFFUSE, sun_light_diffuse2);glLightfv(GL_LIGHT2, GL_SPECULAR,sun_light_specular);glLightfv(GL_LIGHT3, GL_POSITION, sun_light_position3);glLightfv(GL_LIGHT3, GL_AMBIENT, sun_light_ambient);glLightfv(GL_LIGHT3, GL_DIFFUSE, sun_light_diffuse3);glLightfv(GL_LIGHT3, GL_SPECULAR,sun_light_specular);glEnable(GL_LIGHT0);glEnable(GL_LIGHT1);glEnable(GL_LIGHT2);glEnable(GL_LIGHT3);glEnable(GL_LIGHTING);glEnable(GL_DEPTH_TEST);}//绘制坐标轴{glBegin(GL_LINE);//x轴红色glColor3f(1,0,0);glVertex3f(10,0,0);glVertex3f(-10,0,0);//y轴绿色glColor3f(0,1,0);glVertex3f(0,10,0);glVertex3f(0,-10,0);//z轴蓝色glColor3f(0,0,1);glVertex3f(0,0,10);glVertex3f(0,0,-10);glEnd();}// 定义球体的材质并绘制{GLfloat ambient[] = { 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f };//环境颜色GLfloat diffuse[] = { 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f };//散射GLfloat specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };//镜面反射GLfloat emission[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f };//发射光颜色GLfloat hininess = 50.0f; //反射指数glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, ambient);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diffuse);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, specular);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, emission);glMaterialf(GL_FRONT, GL_SHININESS, shininess);glTranslatef(x,y,z);glScalef(i,j,k);if(d==1){glRotatef(angle,0.0f,0.0f,4.0f);glTranslatef(2.5f,2.5f,0.0f);}glutSolidSphere(2.0, 60.0, 60.0);}glutSwapBuffers();}void ChangeSize(GLsizei W,GLsizei H)//当视口改变时改变裁剪部分保证图形观察时不形变{GLfloat aspectRatio;if(H==0)H=1;glViewport(0,0,W,H);//视口设置glMatrixMode(GL_PROJECTION);//重置坐标系统glLoadIdentity();aspectRatio=(GLfloat)W/(GLfloat)H;if(aspectRatio<=1)//裁剪部分设置glOrtho(-2.5,2.5,-2.5/aspectRatio,2.5/aspectRatio,2.5,-2.5);elseglOrtho(-2.5*aspectRatio,2.5*aspectRatio,-2.5,2.5,2.5,-2.5);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();}void ProcessKeys(unsigned char ch,int a,int b){if(ch==119)//w{y+=0.1;glutPostRedisplay();}else if(ch==115)//s{y-=0.1;glutPostRedisplay();}else if(ch==97)//a{x-=0.1;glutPostRedisplay();}else if(ch==100)//d{x+=0.1;glutPostRedisplay();}else if(ch==120)//x{z-=0.1;}else if(ch==122)//z{z+=0.1;glutPostRedisplay();}else if(ch==43)//+{i+=0.1;j+=0.1;k+=0.1;glutPostRedisplay(); }else if(ch==45)//-{i-=0.1;j-=0.1;k-=0.1;}else if(ch==32)//空格键{if(d==0)d=1;else d=0;cout<<d<<endl;}//按空格开关旋转}void IdleFunc(){if(d==1){angle+=1.0f;if(angle==360.0f){angle=0.0f;}cout<<angle<<endl;myDisplay();}}int _tmain(int argc, char* argv[]){glutInit(&argc, (char**) argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DEPTH | GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA); glutInitWindowPosition(100,100);glutInitWindowSize(500,500);glutCreateWindow("Hello OpenGL");glutDisplayFunc(myDisplay);glutReshapeFunc(ChangeSize);glutIdleFunc(IdleFunc);glutKeyboardFunc(ProcessKeys);glutReshapeFunc(ChangeSize);glutMainLoop();return 0;}二.系统总体布局系统流程图:本系统是常规的openGL系统,初始化后先设置视角、投影、光照、材质等因素,绘制基本的图形,再通过函数判断键盘输入进行重复绘制,完成基本的平移,缩放,旋转等操作三.系统设计思路在系统设计最初,本来想直接使用默认视角后直接设置光照和平移旋转等功能,但是发现在默认视角下对物体,特别是正方体的三维效果无法很好地观察,因此采用侧视视角然后在对材质的定义上,由于立方体设置比较麻烦,最后决定画一个球体,然后在平移旋转缩放等功能的演示上,直接演示过于简单,就是一个函数的执行,因此决定采取利用键盘控制移动和缩放及旋转的方式。
华中科技大学计算机图形学实验报告解析
课程实验报告课程名称:计算机图形学专业班级:学号:姓名:指导教师:报告日期:2015-11-11计算机科学与技术学院实验一:分形图形绘制一、实验目的(标题四号黑体)(1)理解OpenGL 中glut 程序框架;(2)掌握二维基本图形绘制算法;(3)利用二维基本图形绘制算法,扩展对其他复杂图形的绘制理解。
二、实验内容1、实验算法(a)中点Bresenham算法画线a)输入直线的两个端点:端点、端点。
必要时交换A、B两点的坐标,使A点不在B点的右边。
令,,,b)讨论直线的斜率的大小及正负,分四种情况分别逐点画线:i.当最大位移方向为x轴。
构建判别公式:其中,初值。
当时,,。
当时,。
ii.当最大位移方向为x轴。
构建判别公式:其中,初值。
当时,,。
当时,。
iii.当最大位移方向为x轴。
构建判别公式:其中,初值。
当时,,。
当时,。
iv.当最大位移方向为x轴。
构建判别公式:其中,初值。
当时,,。
当时,。
c)当直线没有画完时重复b)步骤(b)绘制分形三角形a)输入三角形的三个端点:端点、端点、端点、递归层数n。
b)连接A、B、C三点。
c)当时,连接输入三角形三边的中点,将分割得到的四个三角形中包含顶点的三个、作为输入参数,递归调用本步骤。
2、源程序#include <iostream>#include <math.h>#include <GL/glut.h>#define ROUND(a) ((int )(a+0.5)) //求某个数的四舍五入值using namespace std;//全局变量声明:三角形三顶点及递归层数GLint Global_xa, Global_ya, Global_xb, Global_yb, Global_xc, Global_yc;int Global_n;void init(void){glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);//指定窗口的背景色为白色glMatrixMode(GL_PROJECTION);//对投影矩阵进行操作gluOrtho2D(0.0, 600.0, 0.0, 600.0);//使用正投影}//绘制直线的函数void lineDDA(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb){GLint dx = xb - xa, dy = yb - ya; //计算x,y方向的跨距int steps, k; //定义绘制直线像素点的步数float xIcre, yIcre, x = xa, y = ya; //定义步长的增量//取X,Y方向跨距较大的值为步数if (abs(dx) > abs(dy)) steps = abs(dx);else steps = abs(dy);//根据步数来求步长增量xIcre = dx / (float)steps;yIcre = dy / (float)steps;//从起点开始绘制像素点for (k = 0; k <= steps; k++){glBegin(GL_POINTS);glVertex2f(x, y);glEnd();x += xIcre;y += yIcre;}}//绘制直线的函数(中点Bresenham算法)void lineBre(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb){GLint dx, dy, d, UpIncre, DownIncre, x, y; //统一规定UpIncre为能使非最大位移方向坐标改变时的Di增量//统一规定DownIncre为不能使非最大位移方向坐标改变时的Di增量if (xa > xb) {/* 确保a点不在b点的右方*/x = xb; xb = xa; xa = x;y = yb; yb = ya; ya = y;}x = xa; y = ya; //计算画线起点dx = xb - xa; dy = yb - ya; //计算dx和dyif (abs(dx) >= abs(dy)){/* 考虑|k|<=1的情况*/if (dy >= 0) {/* 考虑k>=0的情况*/d = dx - 2 * dy; //计算D0UpIncre = 2 * dx - 2 * dy; DownIncre = -2 * dy; //计算UpIncre和DownIncrewhile (x <= xb) {/* 从线起点画到线终点*/glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点glEnd();x++; //移动下一画点位置的x轴坐标if (d < 0) {/* 考虑Di<0的情况*/y++; //移动下一画点位置的y轴坐标d += UpIncre; //迭代d}else {/* 考虑Di>=0的情况*/d += DownIncre; //迭代d}}}else {/* 考虑k<0的情况*/d = -dx - 2 * dy; //计算D0UpIncre = -2 * dx - 2 * dy; DownIncre = -2 * dy; //计算UpIncre和DownIncrewhile (x <= xb) {/* 从线起点画到线终点*/glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点glEnd();x++; //移动下一画点位置的x轴坐标if (d > 0) {/* 考虑Di>0的情况*/y--; //移动下一画点位置的y轴坐标d += UpIncre; //迭代d}else {/* 考虑Di>=0的情况*/d += DownIncre; //迭代d}}}}else {/* 考虑|k|>1的情况*/if (dy > 0) {/* 考虑k>0的情况*/d = 2 * dx - dy; //计算D0UpIncre = 2 * dx - 2 * dy; DownIncre = 2 * dx; //计算UpIncre和DownIncrewhile (y <= yb) {/* 从线起点画到线终点*/glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点glEnd();y++; //移动下一画点位置的y轴坐标if (d > 0) {/* 考虑Di>0的情况*/x++; //移动下一画点位置的x轴坐标d += UpIncre; //迭代d}else {/* 考虑Di>=0的情况*/d += DownIncre; //迭代d}}}else {/* 考虑k<0的情况*/d = -2 * dx - dy; //计算D0UpIncre = -2 * dx - 2 * dy; DownIncre = -2 * dx; //计算UpIncre和DownIncrewhile (y >= yb) {/* 从线起点画到线终点*/glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点glEnd();y--; //移动下一画点位置的y轴坐标if (d < 0) {/* 考虑Di>0的情况*/x++; //移动下一画点位置的x轴坐标d += UpIncre; //迭代d}else {/* 考虑Di>=0的情况*/d += DownIncre; //迭代d}}}}}void Triangle(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb, GLint xc, GLint yc){// 绘制三角形// xa,ya;xb,yb;xc,yc;是三角形的三个顶点lineBre(xa, ya, xb, yb);lineBre(xb, yb, xc, yc);lineBre(xa, ya, xc, yc);}void Fractal(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb, GLint xc, GLint yc, int n){GLint xaa, yaa, xbb, ybb, xcc, ycc; //获取三边中点的坐标xaa = (xb + xc) / 2;yaa = (yb + yc) / 2;xbb = (xa + xc) / 2;ybb = (ya + yc) / 2;xcc = (xa + xb) / 2;ycc = (ya + yb) / 2;if (n >= 1) {//递归Fractal(xa, ya, xbb, ybb, xcc, ycc, n - 1);Fractal(xb, yb, xaa, yaa, xcc, ycc, n - 1);Fractal(xc, yc, xaa, yaa, xbb, ybb, n - 1);Triangle(xaa, yaa, xbb, ybb, xcc, ycc); //连接三边中点}}void Fractal_Call(){// 绘制分形三角形// xa,ya;xb,yb;xc,yc;是三角形的初始顶点// n 是三角形的递归层数glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//设定颜色缓存中的值glColor3f(1.0, 0.0, 0.0); //设置直线颜色为红色Triangle(Global_xa, Global_ya, Global_xb, Global_yb, Global_xc, Global_yc);//连接三角形顶点Fractal(Global_xa, Global_ya, Global_xb, Global_yb, Global_xc, Global_yc, Global_n);//递归生成分形图形glFlush(); //立即执行}int main(int argc, char ** argv){glutInit(&argc, argv);//初始化GLUT库OpenGL窗口的显示模式glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); //初始化窗口的显示模式glutInitWindowSize(600, 600); //设置窗口的尺寸glutInitWindowPosition(100, 100); //设置窗口的位置glutCreateWindow("分形图形绘制");cout << "分形图形绘制" << endl;//输入直线的起点坐标cout << "please input the first point(xa,ya) of the Triangle(Integer that range from 0 to 600): " << endl;cin >> Global_xa;cin >> Global_ya;//输入直线的终点坐标cout << "please input the second point(xb,yb) of the Triangle(Integer range from 0 to 600): " << endl;cin >> Global_xb;cin >> Global_yb;//输入直线的终点坐标cout << "please input the last point(xc,yc) of the Triangle(Integer range from 0 to 600): " << endl;cin >> Global_xc;cin >> Global_yc;//输入直线的终点坐标cout << "please input the recursion layer(n) of the Triangle(Integer range greater than -1): " << endl;cin >> Global_n;init(); //初始化glutDisplayFunc(Fractal_Call); //执行画图程序glutMainLoop(); //启动主GLUT事件处理循环}3、实验结果图3-1 DDA算法绘制直线结果(k=1)图3-2 DDA算法绘制直线结果(k>1)图3-3 DDA算法绘制直线结果(k<-1)图3-4 DDA算法绘制直线结果(0>k>-1)图3-5 四层分形斜三角形图3-6 六层分形正三角形三、实验心得这次实验真的算是一次比较特殊的体验,因为这是我第一次在程序中完全地依赖数学编写程序。
计算机图形学实验报告
《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:public:V oid DDAMouseLine(CDC *pDC, int x0, int y0, int x1, int y1, COLORREF color);Line()函数以当前位置所在的点为直线的起点,另指定一个点为直线的终点,画出一段直线。
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。
计算机图形学实验报告(一).doc
实验一OpenGL开发环境及扫描转换算法1、实验目的与要求1.通过实验掌握OpenGL中编程环境的设置,了解相关函数用途及设置步骤;2.通过实验掌握基本图形元素的生成,给出相关代码和运行结果;3.用WINDOWS GDI函数编写生成直线或区域填充的程序(选DDA或Bresenham直线算法,活性边表算法填充多边形),演示算法过程。
4.画矩形,调用一个函数画一个矩形。
画椭圆,调用一个函数画一个椭圆。
画Bezier 曲线。
2、实验方案请描述为达到实验的需要完成哪些方面的实验,列举出实验的基本要点和重点。
在工程WinAPIEX加入void createLine(HDC tmpDC)和void Polyline (tmpDC)在void createLine(HDC tmpDC)用DDA直线算法或Bresenham直线算法生成直线在void Polyline (tmpDC)添加活泩边表填充算法,生成填充四边形和八边形加入Rectangle(tmpDC,x0,y0,x1,y1);加入Ellipse (tmpDC, x0,y0,a,b) ;加入PolyBezier(tmpDC,arr_vertex,4) ;3、实验结果和数据处理1)生成直线的DDA直线算法在createLine(tmpDC)中加入以下代码int x0,y0,x1,y1,color; //自定义直线的起点(x0,y0)和终点(x1,y1),及颜色colorfloat dx,dy,x,y;int length,i;x0=50;y0=160;x1=900;y1=200;//此处修改了color=1000; color=1;if(abs(x1-x0)>=abs(y1-y0))length=abs(x1-x0);elselength=abs(y1-y0);dx=(x1-x0)/(float)length;dy=(y1-y0)/(float)length;i=1;x=(float)x0;y=(float)y0;while(i<=length){SetPixel(tmpDC,int(x+0.5),int(y+0.5),color);x+=dx;y+=dy;i++;}2)区域填充的程序在void Polyline (tmpDC) 添加活性边表填充void Polyline (HDC tmpDC) //多边形边数.{const int POINTNUM=4;//或者是八边形8/******定义结构体用于活性边表AET和新边表NET***************************** ******/typedef struct XET{float x;float dx,ymax;XET* next;}AET,NET;/******定义点结构体point**************************** **************************/struct point{float x;float y;}polypoint[POINTNUM]={100,10 0,400,100,400,400,100,400};//正方形//polypoint[POINTNUM]={600,10 0,700,100,800,200,800,300,700,400,600, 400,500,300,500,200};//八边形顶点/******计算最高点的y坐标(扫描到此结束)****************************** **********/int MaxY=0;int i;for(i=0;i<POINTNUM;i++)if(polypoint[i].y>MaxY) MaxY=(int)polypoint[i].y;/*******初始化AET表********************************* **************************/AET *pAET=new AET;pAET->next=NULL;/******初始化NET表********************************* ***************************/NET *pNET[1024];for(i=0;i<=MaxY;i++){pNET[i]=new NET;pNET[i]->next=NULL;}/******扫描并建立NET表********************************* ************************/for(i=0;i<=MaxY;i++){for(intj=0;j<POINTNUM;j++)if(polypoint[j].y==i){if(polypoint[(j-1+POINTNUM)%POINT NUM].y>polypoint[j].y){NET*p=new NET;p->x=polypoint[j].x;p->ymax=polypoint[(j-1+POINTNUM) %POINTNUM].y;p->dx=(polypoint[(j-1+POINTNUM)%P OINTNUM].x-polypoint[j].x)/(polypoint [(j-1+POINTNUM)%POINTNUM].y-po lypoint[j].y);p->next=pNET[i]->next;pNET[i]->next=p;}if(polypoint[(j+1+POINTNUM)%POIN TNUM].y>polypoint[j].y){NET*p=new NET;p->x=polypoint[j].x;p->ymax=polypoint[(j+1+POINTNUM) %POINTNUM].y;p->dx=(polypoint[(j+1+POINTNUM)% POINTNUM].x-polypoint[j].x)/(polypoint[(j+1+POINTNUM)%POINTNUM].y-polypoint[j].y);p->next=pNET[i]->next;pNET[i]->next=p;}}}/******建立并更新活性边表AET***************************** ************************/for(i=0;i<=MaxY;i++){//计算新的交点x,更新AET***************************** ***************************/NET *p=pAET->next;while(p){p->x=p->x + p->dx;p=p->next;}//更新后新AET先排序********************************* ****************************///断表排序,不再开辟空间AET *tq=pAET;p=pAET->next;tq->next=NULL;while(p){while(tq->next && p->x >= tq->next->x)tq=tq->next;NET *s=p->next;p->next=tq->next;tq->next=p;p=s;tq=pAET;}//(改进算法)先从AET表中删除ymax==i的结点********************************* *******/AET *q=pAET;p=q->next;while(p){if(p->ymax==i){q->next=p->next;delete p;p=q->next;}else{q=q->next;p=q->next;}}//将NET中的新点加入AET,并用插入法按X值递增排序********************************* */p=pNET[i]->next;q=pAET;while(p){while(q->next && p->x >= q->next->x)q=q->next;NET *s=p->next;p->next=q->next;q->next=p;p=s;q=pAET;}/******配对填充颜色********************************* ******************************/p=pAET->next;while(p && p->next){for(floatj=p->x;j<=p->next->x;j++){SetPixel(tmpDC,static_cast<int>(j),i,RG B(255,200,0));//此处我改变了颜色,八边形的为黄色//SetPixel(tmpDC,static_cast<int>(j),i,RG B(255,0,0));//还有四边形的红色}p=p->next->next;//考虑端点情况}} }//画矩形Rectangle(tmpDC,20,20,80,80); //左上顶点,右下顶点//画椭圆Ellipse (tmpDC, 20,20,160,360) ;//画Bezier 曲线,利用已有的顶点数据PolyBezier(tmpDC,arr_vertex,4) ;实验截图:1.DDA算法的直线2.四边形和八边形3.正方形4.椭行5.Bezier 曲线实习总结:通过本次实验,我掌握了opengl绘图的一些基本知识,会在vc里面加入opengl的基本库。
《计算机图形学》课内实验报告(实验一)
PFNGLUNIFORM1FARBPROC glUniform1fARB;
PFNGLGETUNIFORMLOCATIONARBPROC glGetUniformLocationARB;
#ifndef __APPLE__
PFNGLSECONDARYCOLOR3FPROC glSecondaryColor3f;
{
GLbyte infoLog[MAX_INFO_LOG_SIZE];
glGetInfoLogARB(progObj, MAX_INFO_LOG_SIZE, NULL, infoLog);
fprintf(stderr, "Error in program linkage!\n");
fprintf(stderr, "Info log: %s\n", infoLog);
// Demonstrates high-level shaders
// Program by Benjamin Lipchak
#include "../../Common/OpenGLSB.h" // System and OpenGL Stuff
#include "../../Common/GLTools.h" // System and OpenGL Stuff
// Initially set the blink parameter to 1 (no flicker)
if (flickerLocation != -1)
glUniform1fARB(flickerLocation,1.0f);
// Program object has changed, so we should revalidate
计算机图形学作业实验报告
计算机图形学实验报告班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:实验一:多边形填充一、实验目的了解多边形属性,熟悉相关函数的调用。
二、实验内容步骤和实现:首先进行初始化工作,进行显示模式(单缓冲区)和窗口等设定,主要实现根据两个函数,一个是指定场景绘制函数,glutDisplayFunc(Paint),paint函数中设置了两个三角形,一个填充,一个不填充。
用到了启用多边形点画模式glEnable(GL_POL YGON_STIPPLE)的函数,和指定多边形点画模式(填充) glPolygonStipple(fly)的函数。
另外一个就是循环执行OpenGl命令的glutMainLoop()函数。
三、实验结果四、源程序// POL Y_STIPPLE.C#include <gl/glut.h>void makeObject() // 定义一个三角形{ glBegin(GL_TRIANGLES); // 开始定义三角形// 按逆时针方向指定三角形的顶点坐标glVertex2f(-0.95, -0.95);glVertex2f(0.95, -0.95);glVertex2f(0, 0.95);glEnd(); // 三角形定义结束}void display(){ GLsizei w = glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH); // 程序窗口宽度GLsizei h = glutGet(GLUT_WINDOW_HEIGHT); // 程序窗口高度GLubyte fly[] = // 第二个三角形点画模式的mask值{ 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, // 0X03, 0X80, 0X01, 0XC0, 0X06, 0XC0, 0X03, 0X60, //0X04, 0X60, 0X06, 0X20, 0X04, 0X30, 0X0C, 0X20, //0X04, 0X18, 0X18, 0X20, 0X04, 0X0C, 0X30, 0X20, //0X04, 0X06, 0X60, 0X20, 0X44, 0X03, 0XC0, 0X22, //0X44, 0X01, 0X80, 0X22, 0X44, 0X01, 0X80, 0X22, //0X44, 0X01, 0X80, 0X22, 0X44, 0X01, 0X80, 0X22, //0X44, 0X01, 0X80, 0X22, 0X44, 0X01, 0X80, 0X22, //0X66, 0X01, 0X80, 0X66, 0X33, 0X01, 0X80, 0XCC, //0X19, 0X81, 0X81, 0X98, 0X0C, 0XC1, 0X83, 0X30, //0X07, 0XE1, 0X87, 0XE0, 0X03, 0X3F, 0XFC, 0XC0, //0X03, 0X31, 0X8C, 0XC0, 0X03, 0X33, 0XCC, 0XC0, //0X06, 0X64, 0X26, 0X60, 0X0C, 0XCC, 0X33, 0X30, //0X18, 0XCC, 0X33, 0X18, 0X10, 0XC4, 0X23, 0X08, //0X10, 0X63, 0XC6, 0X08, 0X10, 0X30, 0X0C, 0X08, //0X10, 0X18, 0X18, 0X08, 0X10, 0X00, 0X00, 0X08 };glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // 清除颜色缓冲区glViewport(0, 0, w / 2, h); // 第一个视口,显示第一个三角形glColor3f(1, 1, 1); // 设置颜色,白色,默认值makeObject(); // 第一个三角形glViewport(w / 2, 0, w / 2, h); // 第二个视口,显示第二个三角形glColor3f(1, 0, 0); // 设置颜色,红色glEnable(GL_POL YGON_STIPPLE); // 启用多边形点画模式glPolygonStipple(fly); // 指定多边形点画模式(填充)makeObject(); // 第二个三角形glDisable(GL_POL YGON_STIPPLE); // 关闭多边形点画模式glFlush(); // 强制OpenGL命令序列在有限的时间内完成执行}int main(){ glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA);// 设置程序窗口的显示模式(单缓冲区、RGBA颜色模型)glutInitWindowPosition(100, 100); // 程序窗口的位置glutInitWindowSize(300, 150); // 程序窗口的大小glutCreateWindow("一个填充多边形的例子!"); // 窗口的标题glutDisplayFunc(display); // 指定场景绘制函数glutMainLoop(); // 开始循环执行OpenGL命令}实验二:基本图元绘制二、实验目的了解OpenGL图形软件包绘制图形的基本过程及其程序框架,并在已有的程序框架中添加代码实现直线和圆的生成算法,演示直线和圆的生成过程,从而加深对直线和圆等基本图形生成算法的理解。
