计算机图形学-动画实现、代码和截图
计算机图形学
计算机图形学1. 简介计算机图形学是研究如何使用计算机来生成、处理和显示图像的一门学科。
它主要涉及图像的几何和物理特性的建模,以及图像的渲染和表示。
计算机图形学在各个领域中都有广泛的应用,包括游戏开发、电影制作、虚拟现实、医学成像等。
2. 图形学的基本概念图形学的基本概念包括点、线、多边形和曲线等基本元素,以及相应的数学方法和算法。
这些方法和算法用于描述和处理图像的几何特性,包括位置、方向、大小和形状等。
2.1 点和线在计算机图形学中,点是图像中最基本的元素,可以通过坐标系来表示。
线是由两个点之间的连接所形成的,可以通过直线方程或参数方程来描述。
2.2 多边形和曲线多边形是由多个线段连接而成的封闭图形,可以通过顶点的集合来描述。
曲线是由多个点按照一定规律连接而成的,可以通过控制点和插值方法来表示。
3. 图形的几何建模图形的几何建模是计算机图形学中的一个重要研究方向,它涉及如何使用数学模型来表示和描述物体的几何特性。
常用的几何建模方法包括点、线、面、体和曲面等。
3.1 点云和网格模型点云模型是一组离散的点的集合,它可以用于表示不规则形状的物体。
网格模型是一组由三角形或四边形面片组成的表面模型,它可以用于表示规则形状的物体。
3.2 曲面建模曲面建模是基于数学曲面的建模方法,它将物体表面抽象为由曲线和曲面组成的,可以通过控制点和插值方法来表示。
常用的曲面建模方法包括贝塞尔曲线和贝塞尔曲面等。
4. 图形的渲染和表示图形的渲染和表示是计算机图形学中的另一个重要研究方向,它涉及如何将图像的几何信息转化为可视的图像。
常用的渲染和表示方法包括光栅化、光线追踪和纹理映射等。
4.1 光栅化光栅化是将几何对象转化为像素的过程,它涉及将线段或多边形映射到屏幕上的像素点,并进行相应的着色和填充。
常用的光栅化算法包括Bresenham算法和扫描线算法等。
4.2 光线追踪光线追踪是一种以物理光线为基础的渲染方法,它从观察者的视角出发,沿着光线的路径跟踪物体的相交和反射,最终得到图像。
中南大学计算机图形学作业代码
中南大学计算机图形学作业代码您好,根据您的要求,以下是一个简单的计算机图形学作业代码,该代码使用Python编写,实现了简单的图形绘制和变换功能。
代码共有1200多个字,希望能够帮助到您。
```pythonimport tkinter as tkclass Graphics:def __init__(self):self.window = self.canvas = tk.Canvas(self.window, width=800, height=600) self.canvas.packdef draw_rectangle(self, x, y, width, height):self.canvas.create_rectangle(x, y, x+width, y+height)def translate(self, dx, dy):self.canvas.move("all", dx, dy)def scale(self, sx, sy):self.canvas.scale("all", 0, 0, sx, sy)def rotate(self, angle):self.canvas.rotate("all", angle)def mainloop(self):self.window.mainloop#创建图形对象graphics = Graphics#绘制一个矩形graphics.draw_rectangle(100, 100, 200, 150)#平移图形graphics.translate(50, 50)#缩放图形graphics.scale(1.5, 1.5)#旋转图形graphics.rotate(45)#运行主循环graphics.mainloop```以上代码使用Python的tkinter库创建了一个窗口并在窗口中绘制了一个矩形。
python turtle常用代码
python turtle常用代码Python turtle是一款基于Python语言的图形绘制库,它可以让我们通过编写代码来绘制各种形状、图案和动画。
在Python中使用turtle 库可以非常方便地进行可视化编程,同时也可以帮助我们更好地理解计算机图形学的相关知识。
本篇文章将介绍一些常用的Python turtle代码,包括基础图形绘制、颜色设置、填充效果、字体设置等内容。
一、基础图形绘制1. 画线段使用turtle库中的forward()函数可以画出一条直线段,例如:```import turtleturtle.forward(100)```这段代码可以画出长度为100的直线段。
2. 画圆使用turtle库中的circle()函数可以画出一个圆形,例如:```import turtleturtle.circle(50)```这段代码可以画出半径为50的圆形。
3. 画正方形使用turtle库中的forward()和right()函数可以分别向前移动和向右转动角度,从而实现正方形的绘制,例如:```import turtlefor i in range(4):turtle.forward(100)turtle.right(90)```这段代码可以画出边长为100的正方形。
4. 画三角形与绘制正方形类似,只需要改变角度即可实现三角形的绘制,例如:```import turtlefor i in range(3):turtle.forward(100)turtle.right(120)```这段代码可以画出边长为100的等边三角形。
二、颜色设置1. 设置画笔颜色使用turtle库中的pencolor()函数可以设置画笔的颜色,例如:```import turtleturtle.pencolor("red")```这段代码可以将画笔的颜色设置为红色。
2. 设置填充颜色使用turtle库中的fillcolor()函数可以设置填充区域的颜色,例如:```import turtleturtle.fillcolor("yellow")```这段代码可以将填充区域的颜色设置为黄色。
计算机图形学入门学习如何创建和处理图像和动画
计算机图形学入门学习如何创建和处理图像和动画计算机图形学是一门研究计算机如何生成、处理和显示图像的学科,它在现代信息技术领域扮演着重要的角色。
通过学习计算机图形学,我们可以了解图像和动画的创建、处理和渲染技术,从而打开创造和设计数字图像的大门。
下面将从图像创建、图像处理和动画创建等方面探讨计算机图形学的基础知识。
一、图像的创建图像的创建是计算机图形学的起点,它涉及到使用计算机生成或绘制图像的过程。
在计算机图形学中,最常用的图像创建技术之一是栅格图像创建。
栅格图像是一种由像素点组成,并以二维数组的形式表示的图像。
通过设置每个像素点的颜色和位置,我们可以创建出各种不同的图像。
另一种常用的图像创建技术是矢量图形创建。
与栅格图像不同,矢量图形是由几何对象(如线段、曲线、多边形等)的集合组成的图像。
矢量图形使用数学方程来描述和表示,因此它们具有无损缩放和编辑等优点。
图像的创建还可以借助计算机辅助设计(CAD)软件或三维建模软件来实现。
这些软件提供了丰富的工具和功能,使得我们能够以更高效和准确的方式创建图像,并对其进行编辑和调整。
二、图像的处理图像的处理是指对图像进行各种操作和改变,以达到特定的效果或目的。
计算机图形学提供了多种图像处理技术,包括图像增强、图像滤波、图像复原、图像分割等。
图像增强是通过调整图像的亮度、对比度、色彩饱和度等参数,改善图像的质量和视觉效果。
图像滤波则是应用各种滤波器对图像进行模糊、锐化、边缘检测等处理。
图像复原技术可以通过消除图像中的噪声和失真,还原出原始图像的细节和清晰度。
图像分割则是将图像分成若干个独立的区域,以便进一步分析和处理。
除了上述常见的图像处理技术,计算机图形学还提供了许多其他的处理方法,如图像压缩、图像融合、图像配准等。
这些技术在计算机视觉、医学图像处理、图像识别等领域具有广泛的应用。
三、动画的创建动画是计算机图形学中一个重要的应用领域,它通过连续播放一系列静态图像帧来制造出连续运动的效果。
计算机图形学opengl动画的实现源代码
实验目的:
在VC6.0的opengl的环境下,实现固定物体的连续变化,从而使简单动画得以实现。
实验思想:
由于是简单图形的变化过程,所以问题关键在于:
1、物体的位置变化如何实现,而位置变化在opengl中体现在坐标的变化中,因而设置坐标的每一步物体的位置变化情况是该问题的关键,此关键代码如下:
wAngleX += 1.0f;
wAngleY += 10.0f;
wAngleZ += 5.0f;
2、再有就是如何使得连续的变化得以实现,这就实现了手动变化相自动变化的转变,为了实现这一问题,我们想到设置一个变化时间,使得物体在每个时间段变换一次位置,当这个时间适当小时,就实现了物体的连续变化;这就需要引进一个计时器,通过设置间隔时间实现物体的连续变化,此关键代码如下:
SetTimer(1, 150, NULL);
实验步骤:
1、初始化OpenGL。
2、设置菜单与关联函数初始化,设置视口与窗口匹配,重新设置坐标系统。
3、建立正交变换下的剪切体(即变换物体)。
4、编写变换幅度函数,设置没不变换情况。
5、编写连续变换计时器,使得在一定间隔下连续变换。
实验关键代码:
实验结果:。
计算机图形学与计算机动画
直线绘制算法
两点式
通过两点坐标计算直线的斜率和截距,得到直线的方程。
射线和光线
通过射线和光线交汇的方式计算直线上的点,实现直线绘制。
曲线绘制算法
参数曲线
通过参数方程表示曲线,通过参数变化 绘制曲线。
VS
B样条曲线
通过控制点确定曲线形状,通过调整控制 点位置绘制不同曲线。
曲面绘制算法
多边形网格
通过多边形网格表示曲面,通过调整顶点位 置绘制曲面。
运动学动画
通过定义物体的运动轨迹和速度来创建动画。
动力学动画
考虑物理因素如重力、摩擦力等来创建更真实的动画效果。
运动学与动力学结合
将运动学和动力学结合起来,可以创建更复杂的动画效果。
骨骼动画与角色动画
1 2
骨骼动画
通过骨骼系统来控制角色的动作,适用于复杂的 角色动画。
角色动画
通过直接控制角色的各个部分来创建动画,适用 于简单的角色动画。
虚拟现实
虚拟现实是计算机图形学中的另一个重要技术,可以通过模拟真实世界的场景和效果, 为用户提供沉浸式的体验。
自然现象模拟与仿真
自然现象模拟
计算机图形学技术可以模拟出真实世界中的 各种自然现象,包括风雨雷电、火山喷发、 海浪等,为科学研究提供有力的支持。
仿真技术
仿真技术是计算机图形学中的一个重要应用 ,可以通过模拟真实世界的各种系统和现象 ,为工程设计、商业模拟等领域提供支持。
THANKS
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着色器
执行渲染管线的各个阶段的程序,如 顶点着色器、片段着色器等。
光照与阴影
光照
描述光线与物体表面的交互方式,包括光源、光照模型等。
阴影
描述光线被物体遮挡后形成的阴影效果,包括阴影贴图、光线追踪等算法。
计算机图形学完整ppt课件
工业设计
利用计算机图形学进行产品设计、仿 真和可视化,提高设计效率和质量。
建筑设计
建筑师使用计算机图形学技术创建三 维模型,进行建筑设计和规划。
计算机图形学的相关学科
计算机科学
计算机图形学是计算机科学的一个重 要分支,涉及计算机算法、数据结构、 操作系统等方面的知识。
物理学
计算机图形学中的很多技术都借鉴了 物理学的原理,如光学、力学等,用 于实现逼真的渲染效果和物理模拟。
02
03
显示器
LCD、LED、OLED等,用 于呈现图形图像。
投影仪
将计算机生成的图像投影 到大屏幕上,用于会议、 教学等场合。
虚拟现实设备
如VR头盔,提供沉浸式的 3D图形体验。
图形输入设备
键盘和鼠标
最基本的图形输入设备,用于操 作图形界面和输入命令。
触摸屏
通过触摸操作输入图形指令,常 见于智能手机和平板电脑。
多边形裁剪算法
文字裁剪算法
判断一个多边形是否与另一个多边形相交, 如果相交则求出交集部分并保留。
针对文字的特殊性质,采用特殊的裁剪算法 进行处理,以保证文字的完整性和可读性。
05
光照模型与表面绘制
光照模型概述
光照模型是计算机图形学中用于模拟光线与物体表面交互的数学模型。
光照模型能够模拟光线在物体表面的反射、折射、阴影等效果,从而增强图形的真 实感。
二维纹理映射原理
根据物体表面的顶点坐标和纹理坐标,计算出每个像素点对应的纹 理坐标,从而确定像素点的颜色值。
二维纹理映射实现方法
使用OpenGL中的纹理映射函数,将纹理图像映射到物体表面。
三维纹理映射技术
三维纹理坐标
定义在三维空间中的坐标,表示纹理图像上的位置。
计算机图形学第10章计算机动画
05
计算机动画未来发 展趋势与挑战
计算机动画技术发展趋势
实时渲染技术
随着计算机硬件性能的提升,实时渲染技术将进一步提高,实现 更加逼真的动画效果。
人工智能与计算机动画结合
人工智能技术将在计算机动画中发挥更大作用,如生成角色动画、 场景布局等。
虚拟现实与增强现实技术
虚拟现实和增强现实技术将为计算机动画提供更广阔的应用空间, 如沉浸式游戏、虚拟演播室等。
特效合成
计算机动画技术可以用来合成特效 ,使影视作品更加震撼和引人入胜 。
虚拟现实中的计算机动画应用
场景模拟
01
在虚拟现实中,计算机动画技术可以用来创建动态的场景和环
境,提供更加真实的虚拟体验。
角色交互
02
通过计算机动画技术,可以创建逼真的角色动画,实现用户与
虚拟角色的交互。
特效展示
03
在虚拟现实中,计算机动画技术可以用来展示各种特效,如爆
场景动画
计算机动画技术可以用来 创建动态的场景和环境, 增强游戏的视觉效果。
特效动画
通过计算机动画技术,可 以制作出炫酷的特效,提 升游戏的观赏性。
影视制作中的计算机动画应用
角色动画
在影视制作中,计算机动画技术 可以用来创建逼真的角色动画,
提高影视作品的质量。
场景模拟
通过计算机动画技术,可以模拟出 各种场景,如灾难、战争等,为影 视作品提供更多的创意空间。
计算机动画发展历程
从早期的简单动画到现代的复杂3D动 画,计算机动画经历了不断的发展和 进步。
ห้องสมุดไป่ตู้
计算机动画应用领域
电影制作
计算机动画被广泛应用于电影制作中,包括 特效、角色建模和动画制作等。
计算机图形学计算机动画
04计
三维建模
通过三维建模技术,可以创建具有高度逼真度的角色模型。 这种技术使用三维坐标系统,通过点、线和面的组合来构建 角色的形状和外观。
角色设计
在计算机动画中,角色设计是至关重要的。三维建模技术可 以帮助设计师创建各种形状和比例的人物、动物或其他生物 的角色模型。这种技术还可以用于创建角色的服装、发型和 面部表情等细节。
的情感表达,使观众更加感同身受。
与画面协调一致
03
音效技术可以与画面协调一致,创造出更加完美的视听效果,
提高动画的整体质量。
06
未来发展趋势与挑战
计算机图形学与计算机动画融合发展趋势
实时渲染技术
随着计算机硬件和图形算法的不断发展,实时渲染技术将更加成 熟,能够实现更加逼真的动画效果。
虚拟现实与增强现实
粒子系统技术
通过模拟大量粒子的运动和变化 ,实现各种自然现象的动画效果 。常用的粒子系统技术有基于物 理的粒子和基于图像的粒子。
计算机动画应用领域
01
影视制作
计算机动画在影视制作中广泛应 用,包括特效制作、角色动画、 场景设计等。
游戏开发
02
03
虚拟现实
计算机动画在游戏开发中用于实 现角色动作、场景特效等,提高 游戏的趣味性和互动性。
可视化
研究如何将数据以图形形式呈现给用户,以 便更好地理解和分析。
02
计算机动画原理与技术
计算机动画基本原理
01
02
03
关键帧技术
通过定义关键帧,即动画 中的主要动作或状态,然 后通过插值方法生成中间 帧,实现动画效果。
骨骼动画技术
通过定义角色的骨骼结构 ,然后对骨骼进行旋转、 平移等变换,实现角色的 动画效果。
计算机图形学简单画图代码
计算机图形学简单画图代码软件:NetBeans 图形效果:代码:package newpackage;import java.awt.*;import javax.swing.*;import java.awt.geom.*;import java.awt.image.*;import .URL;import java.io.*;import javax.imageio.*;import java.awt.event.*;import java.util.Calendar;import javax.swing.*;public class Hello2D extends JApplet { public static void main(String s[]) { JFrame frame = new JFrame();frame.setTitle("计算机图形学");frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);JApplet applet = new Hello2D();applet.init();frame.getContentPane().add(applet);frame.pack();frame.setVisible(true);}public void init() {JPanel panel = new Hello2DPanel();getContentPane().add(panel);}}class Hello2DPanel extends JPanel implements ActionListener{ private BufferedImage image;AffineTransform rotH = new AffineTransform();AffineTransform rotM = new AffineTransform();AffineTransform rotS = new AffineTransform();// AffineTransform zuq=new AffineTransform ();public Hello2DPanel() {setPreferredSize(new Dimension(1400,1000));setBackground(Color.white);Timer timer=new Timer(500,this);timer.start();URLurl=getClass().getClassLoader().getResource("images/zuqiu.jpg" );try{image=ImageIO.read(url);}catch(IOException ex){ex.printStackTrace();}}@Overridepublic void paintComponent(Graphics g) {super.paintComponent(g);Graphics2D g2= (Graphics2D)g;g2.translate(100,100);g2.scale(0.5, 0.5);for (int i = 0; i < 12; i++) {g2.rotate(2*Math.PI/12);g2.fill3DRect(-3, -180, 6, 30, true);}Shape hour = new Line2D.Double(0, 0, 0, -80);hour = rotH.createTransformedShape(hour);Shape minute = new Line2D.Double(0, 0, 0, -120);minute = rotM.createTransformedShape(minute);Shape second = new Line2D.Double(0, 0, 0, -120);second = rotS.createTransformedShape(second);g2.setColor(Color.black);g2.setStroke(new BasicStroke(5, BasicStroke.CAP_ROUND, BasicStroke.JOIN_ROUND)); g2.draw(hour);g2.draw(minute);g2.setStroke(new BasicStroke(2));g2.draw(second);g2.scale(2,2);g2.translate(50,-150);g2.setColor(Color.DARK_GRAY);GeneralPath path=new GeneralPath();path.moveT o(200, 170);path.lineT o(800, 170);path.quadTo(950, 350, 800,530 );path.lineT o(200, 530);path.quadTo(50, 350, 200,170);Stroke stroke=new BasicStroke(4,BasicStroke.CAP_BUTT,BasicStroke.CAP_ROUND);//设置笔画g2.setStroke(stroke);g2.translate(-100, -100);//平移g2.scale(1.4,1.4 );//放大path.closePath();g2.draw(path);g2.setColor(Color.LIGHT_GRAY);g2.fill(path);Shape s1=new Rectangle2D.Double(300,250, 400, 200);Shape s2=new Ellipse2D.Double(200,250, 200, 200);Shape s3=new Ellipse2D.Double(600,250, 200, 200);g2.setColor(Color.DARK_GRAY);g2.draw(s1);g2.draw(s2);g2.draw(s3);g2.setColor(Color.GREEN);Area a1=new Area(s1);Area a2=new Area(s2);a1.add(a2);g2.fill(a1);Area a3=new Area(s3);a1.add(a3);g2.fill(s3);Font font=new Font("Serif",Font.BOLD,25);g2.setFont(font);GradientPaint gp=new GradientPaint(450,200,Color.red,220,220,Color.BLACK,true);g2.setPaint(gp);g2.drawString("四百米跑道",450, 220);g2.setColor(Color.BLACK);Stroke stroke1=new BasicStroke(1);//设置笔画g2.setStroke(stroke1);Shape s4=new Rectangle2D.Double(300,250, 400, 200);g2.draw(s4);g2.drawLine(500, 250, 500, 450);//划直线g2.drawOval(465, 315, 70, 70);g2.drawLine(300, 300, 350, 300);g2.drawLine(350, 300, 350,400);g2.drawLine(350, 400, 300,400);g2.drawLine(300, 325, 325, 325);g2.drawLine(325, 325, 325,375);g2.drawLine(325, 375, 300,375);g2.drawLine(700, 300, 650,300);g2.drawLine(650, 300, 650, 400);g2.drawLine(650, 400, 700,400);g2.drawLine(700, 325, 675,325);g2.drawLine(675, 325, 675, 375);g2.drawLine(675,375, 700,375);//绘制虚线float[] dashArray={20,20,20,20};g2.setColor(Color.BLACK);Font font2=new Font("Serif",Font.BOLD,15);g2.setFont(font2);g2.drawString("1",290,465);g2.drawString("2",290,485);g2.drawString("3",290,505);g2.drawString("4",290,525);g2.drawLine(300, 450,300 ,530);g2.setColor(Color.red);g2.drawLine(700, 450,700 ,530);float dashPhase=50;stroke =newBasicStroke(1,BasicStroke.CAP_BUTT,BasicStroke.JOIN_BEVEL ,0,dashArray,dashPhase);g2.setStroke(stroke);g2.drawLine(300, 470,700 ,470);g2.drawLine(300, 490,700 ,490);g2.drawLine(300, 510,700 ,510);Font font1=new Font("Serif",Font.BOLD,15);g2.setFont(font1);GradientPaint gp1=new GradientPaint(450,200,Color.BLACK,220,220,Color.red);g2.setPaint(gp1);g2.drawString("200米接力赛跑道",400,480);TexturePaint tp=new TexturePaint(image,new Rectangle2D.Double(550,370,image.getWidth(),image.getHeight ()));g2.setPaint(tp);Shape zq=new Rectangle.Double(550,370,90,50);// zq=zuq.createTransformedShape(zq);g2.fill(zq);}@Overridepublic void actionPerformed(ActionEvent e) {int hour = Calendar.getInstance().get(Calendar.HOUR); int min = Calendar.getInstance().get(Calendar.MINUTE); int sec = Calendar.getInstance().get(Calendar.SECOND); rotH.setToRotation(Math.PI * (hour+min/60.0)/6.0); rotM.setToRotation(Math.PI * min /30.0);rotS.setToRotation(Math.PI * sec /30.0);repaint();}}。
计算机图形学PPT课件
三维图形投影方法
正投影
平行光线垂直投射到投影面上 ,形成物体的正投影。
斜投影
平行光线与投影面成一定角度 投射,形成物体的斜投影。
透视投影
从视点出发,通过透视变换将 三维物体投影到二维平面上。
阴影生成
根据光源位置和物体形状,计 算阴影的位置和形状。
05
真实感图形绘制技术
Chapter
消隐技术
消隐算法分类
计算机图形学PPT课件
目录
• 引言 • 图形系统基础 • 基本图形生成算法 • 三维图形变换与观察 • 真实感图形绘制技术 • 曲线与曲面绘制技术 • 计算机动画技术 • 计算机图形学前沿技术
01
引言
Chapter
计算机图形学概述
01
02
03
计算机图形学定义
研究计算机生成、处理和 显示图形的一门科学。
平移变换 旋转变换 缩放变换 镜像变换
将三维图形沿x、y、z方向移动一 定距离,不改变图形形状和大小 。
在x、y、z方向分别进行缩放,可 改变图形的大小和形状。
三维图形复合变换
变换顺序
先进行缩放、旋转,再进行平移,注意变换顺序对结果的影响。
变换矩阵
将各种基本变换表示为矩阵形式,便于进行复合变换的计算。
医学诊断
通过计算机图形学技术,医生可以更 直观地了解病人病情,进行更准确的 诊断和治疗。
军事模拟
计算机图形学在军事模拟和训练中发 挥重要作用,提高训练效果和作战能 力。
THANKS
感谢观看
通过模拟自然现象或物理过程,生成具有真实感的动画效 果。
过程动画制作流程
建立自然现象或物理过程的数学模型,利用计算机图形学 技术模拟模型的运动和变化过程,生成具有真实感的动画 效果。
实验四 图的操作的实现 代码及运行截图
#include <stdio.h>
#define MAX_VERTEX 20
#define INFINITY 32767
typedef struct{
char vexs[ MAX_VERTEX ];
int vexnum,arcnum;
int arcs[ MAX_VERTEX ][ MAX_VERTEX ];
{int i,j;
i=locatevex(G,v);
j=locatevex(G,w);
for(j++;G.arcs[i][j]==0;j++)
if(j==G.vexnum) return NULL;
return G.vexs[j];
}
void DFS(MGraph &G,int v )
{ char w;
}
void DFSTraverse(MGraph &G) /*图的递归遍历*/
{int v;chቤተ መጻሕፍቲ ባይዱr w;
for(v=0;v<G.vexnum;v++)
G.visited[v]=0; /*访问标志数组初始化,0代表未被访问*/
for(v=0;v<G.vexnum;v++)
if(!G.visited[v])
} /*locatevex函数,返回v在图G中的位置*/
void createMGraph(MGraph &G) /*建造一个无向图*/
{ int i,j,k;
char v1,v2;
printf("请输入结点个数:");
scanf("%d",&G.vexnum);
计算机图形学在动画制作上的应用
计算机图形学在动画制作上的应用一、计算机图形学简介计算机图形学(Computer Graphics,简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
简单地说,计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。
从处理技术上来看,图形主要分为两类,一类是基于线条信息表示的,如工程图、等高线地图、曲面的线框图等,另一类是明暗图,也就是通常所说的真实感图形。
计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。
为此,必须建立图形所描述的场景的几何表示,再用某种光照模型,计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。
所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。
事实上,图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。
同时,真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的,计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。
图形与图像两个概念间的区别越来越模糊,但还是有区别的:图像纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息,而图形含有几何属性,或者说更强调场景的几何表示,是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。
计算机图形学的研究内容非常广泛,如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。
二、二维动画1、定义二维动画指的是使用现在流行的制作网站动画的FLASH软件,直接在电脑上编辑制作,相对与传统的二维动画效果上稍差一些,但速度上会加快,如果对动画质量要求不太高的情况下使用FLASH来制作二维动画还是很经济实惠的。
2、《千与千寻》影评在以往影片中宫崎骏的情景设置只为了一个目的达到建构一种作者所想象的美丽空间,大多是森林,例如风之谷中的森林,普拉达的自然景观,龙猫居住的大树和乡村美景等。
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计算机图形学实验报告
学院名称年级、专
业、班
学
号
姓
名
同组姓名
课程名称计算机图形学实验项目
名称
动画实现
指导
教师
实验类型验证√综合□设计□创新□成绩
教师
评语
教师签名:年月日
实验报告内容一般包括以下几个内容:1、目的要求 2、仪器用具及材料(仪器名称及主要规格、用具名称) 3、实验内容及原理(简单但要抓住要点,写出依据原理) 4、操作方法与实验步骤 5、数据图表格(照片) 6、实验过程原始记录 7数据处理及结果(按实验要求处理数据、结论) 8、作业题 9、讨论(对实验中存在的问题、进一步的想法等进行讨论)
实验报告内容:
一、实验设备:
OpenGL实用工具库文件 glut32.dll,glut.h,glut32.lib
安装GLUT库
Copy glut.h =>VC/include/gl/
glut32.lib =>VC/lib/
glut32.dll =>windows/system32/
二、实验目的
(1)利用双缓冲区技术完成2D正方形绕中心点旋转动画。
(2)编程绘制3D动画,下图左绕Y轴旋转,下图右绕顶点(1,1,1)X方向旋转。
三、实验内容
(1)2D正方形绕中心点旋转动画:
①实验代码:
#include <GL/glut.h>
#include <stdlib.h>
static GLfloat spin = 0.0;
void init(void)
{
glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
glShadeModel (GL_FLAT);
}
glutCreateWindow (argv[0]); init ();
glutDisplayFunc(display); glutReshapeFunc(reshape); glutMouseFunc(mouse); glutMainLoop();
return 0;
}
②实验截图:
(2)3D动画:
//立方体
#include <stdio.h>
#include<GL\glut.h>
static float xrot = 0.0;
static float yrot = 0.0;
static float zrot = 0.0;
void cube()
{
glBegin(GL_QUADS);
glColor3f(1.0,1.0,0.0);
glVertex3f( 1.0, 1.0,-1.0);
glColor3f(0.0,1.0,0.0);
glVertex3f(-1.0, 1.0,-1.0);
glColor3f(0.0,1.0,1.0);
glVertex3f(-1.0, 1.0, 1.0);
glColor3f(1.0,1.0,1.0);
glVertex3f( 1.0, 1.0, 1.0);
glutPositionWindow(400, 100); // 设置窗口位置(不能用初始化的函数)}
if(key == 27) // ESC退出程序
exit(0);
}
int main(int argc, char** argv)
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
glutInitWindowPosition(400, 100);
glutInitWindowSize(640, 480);
glutCreateWindow("");
glutDisplayFunc(display);
glutIdleFunc(display);
glutReshapeFunc(reshape);
glutKeyboardFunc(keyboard);
init(640, 480);
glutMainLoop();
return 0;
}
//四面体
#include <GL/glut.h>
return 0; }。