图形学课程设计
计算机图形学课程设计
计算机图形学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机图形学的基本概念、基本原理和基本算法，如二维图形的表示、变换、裁剪和三维图形的建模、光照模型等。
2. 使学生了解计算机图形学在实际应用中的发展现状和前景，如虚拟现实、计算机辅助设计等。
3. 帮助学生建立计算机图形学与相关学科（如数学、物理、艺术等）的联系，提高跨学科素养。
技能目标：1. 培养学生运用计算机图形学知识解决实际问题的能力，如使用相关软件进行二维绘图、三维建模等。
2. 提高学生的编程能力，使其能够使用至少一种计算机图形学编程库（如OpenGL、DirectX等）实现基本图形绘制和动画效果。
3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，通过小组项目实践，共同完成具有一定难度的计算机图形学任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对计算机图形学的兴趣，培养其主动探究、创新实践的精神。
2. 培养学生具有良好的审美观，能够从美学的角度评价和优化计算机生成的图形。
3. 强化学生的版权意识，尊重他人知识产权，遵循学术道德，树立正确的价值观。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握计算机图形学的基础知识，提高实际操作技能，培养良好的情感态度价值观。
二、教学内容1. 计算机图形学基本概念与历史：介绍计算机图形学的定义、发展历程、应用领域及发展趋势。
- 教材章节：第一章 计算机图形学概述- 内容安排：1课时2. 二维图形的表示与处理：讲解二维图形的数学表示、几何变换、裁剪算法等。
- 教材章节：第二章 二维图形处理- 内容安排：4课时3. 三维图形的建模与渲染：介绍三维图形的建模方法、光照模型、纹理映射等。
- 教材章节：第三章 三维图形处理- 内容安排：5课时4. 计算机动画与视觉效果：探讨计算机动画原理、关键帧动画、粒子系统等视觉效果技术。
- 教材章节：第四章 计算机动画与视觉效果- 内容安排：4课时5. 计算机图形学编程实践：学习计算机图形学编程库（如OpenGL、DirectX 等）的基本使用，完成二维和三维图形绘制实例。
计算机图形学的课程设计
计算机图形学课程设计设计题目：画三次Bezier曲线和三次B样条曲线班级：姓名：学号：一、总体目标和要求1 课程设计目的本课程主要内容包括计算机图形学的研究内容、发展与应用，图形输入输出设备，图形显示原理，图形软件标准，基本图形生成算法，图形几何变换与裁剪，自由曲线和曲面，三维实体造型，分形几何造型，分形艺术，隐藏面消除，光照模型，颜色模型，光线跟踪，纹理细节模拟，常用的计算机动画技术和软件等。
通过本课程设计，使自己了解计算机图形学的有关原理、算法及系统，掌握基本图形显示程序设计方法，及二维和三维图形变换程序设计方法，为进一步学习计算机辅助设计方面的技术知识打下基础。
2 目标以图形学算法为目标，深入研究。
续而策划设计实现一个能够表现计算机图形学算法原理的或完整过程的演示系统，并能从某些方面做出评价和改进意见。
通过完成一个完整程序，经历策划、设计、开发、总结。
达到：（1）巩固和实践计算机图形学课程中的理论和算法；（2）学习表现计算机图形学算法的技巧；（3）培养认真学习积极探索的精神。
3总体要求策划、设计并实现一个能够充分表现图形学算法的系统，界面要求美观大方，能清楚地演示算法执行的每一个步骤。
二、内容与要求1设计题目画三次Bezier曲线和三次B样条曲线。
2设计要求利用计算机图形学原理画出三次Bezier曲线和三次B样条曲线。
三、算法描述（1）画三次Bezier曲线根据Q(t)=∑P i•B• C i n t i(1-t)n-i（∑中的n=3）并且 C i nBEZ 0,3BEZ 1,3(u)=3u(1-u)(1-u)BEZ2,3(u)=3uu(1-u)BEZ3,3(u)=3uuu三次Bezier函数可以写成P(u)=[u3 u2 u 1]×M×[a b c d] 其中M=[ -1 3 -3 1 ]3 -6 -3 0-3 3 0 01 0 0 0i=0（2）画三次B样条曲线Q i,3(t)=∑P i+l F l,3(t)= P i F0,3(t)+ P i+1 F1,3(t)+ P i+2 F2,3(t)+ P i+ 3 F3,3(t)（其中∑中的n=3）因为四个调和函数F0,3(t)、F1,3(t)、F2,3(t)和F3,3(t) 已知（参看公式7-5-3）因此只要给出四个控制点的位置矢量的坐标，当t在[0，1]范围内取离散地取100个点时（dt=0.01），分别求出每一个曲线上点，相邻点用直线段连接起来，就可以得到相应的B样条曲线。
图形学课程设计内容
目录一、选题背景 (1)1.1 背景及目的 (1)1.2 题目概述 (1)二、算法设计 (1)2.1 数据结构 (1)2.2 功能实现 (3)三、程序及功能说明 (3)3.1 鼠标控制正方体的旋转 (3)四、结果分析 (5)五、心得体会 (5)六、附件 (5)6.1参考文献 (5)6.2源程序 (6)计算机与通信学院课程设计评分表 (9)一、选题背景1.1 背景及目的计算机图形学是近三十年来发展迅速、应用广泛的新兴学科。
它主要研究用计算机及图形设备输入、表示、修改、变换和输出图形的原理、算法和系统。
它的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。
1.2 题目概述本题：画出一个正方体，并将它旋转起来。
主要应实现以下4点基本要求：1．用C/C++或VB实现；2．友好性：界面要友好；3．可读性：源程序代码清晰、有层次；4．用鼠标可以决定立方体旋转速度的快慢。
题目难点在于实现可视化界面的交互、以及图像的旋转过程。
分析题目可以得出程序可以大致分为两个方面的工作内容：1.画出一个正方体。
2.使正方体旋转起来。
通过在互联网上查找资料，我决定使用OPENGL图形库来解决C/C++编写图形界面困难的问题。
二、算法设计2.1 数据结构2.1.1 opengl 及 windows 坐标系OPENGL的三维坐标系如图1所示：XOY平面为屏幕所在WINDOWS的窗体坐标如图2所示：图1 OPENGL 三维坐标系 图2WINDOWS 窗体二维坐标系2.1.2 大体设计方案综上所述，在本程序中。
首先使用相关的WINDOWS API 创建窗口，其次实现程序的相应功能：使用OPENGL 相应库函数画出正方体。
使之旋转起来。
在窗体中响应鼠标事件，控制正方体的旋转。
程序流程图如图3所示：图3 程序流程图程序的大体内容以及机构已经构造成型，功能部分还需要进一步的细化。
显然在消息循环中的内容还远不止这些，还需加入响应以下事件：当窗口大小发生变化时，重置窗口。
计算机图形学-期末课程设计
图形学课程设计报告题目：系别：班级：学号：姓名：指导老师：目录诚信说明......................................................................................................... 错误！未定义书签。
目录 .. (1)一、项目描述 (2)1.1项目的目的 (2)二、项目需求 (2)2.1需求分析 (2)2.2功能描述 (2)三、项目设计 (3)3.1直线扫描算法 (3)3.1.1 DAA扫描线算法 (3)3.1.2 中点扫描线算法 (3)3.1.3 Bresenham扫描线算法 (3)3.2圆的扫描算法 (4)3.2.1 中点画圆扫描算法 (4)3.2.2 Bresenham画圆扫描算法 (4)3.3种子填充算法 (4)3.4图形的基本几何变换算法 (4)3.4.1平移 (4)3.4.2旋转 (5)3.4.3伸缩 (5)3.5 Bezier曲线算法 (5)四、项目效果 (5)五、项目总结 (10)六、参考文献 (11)七、附录 (11)一、项目描述1.1项目的目的通过本次课程设计，使自己了解计算机图形学的有关原理、算法及系统，掌握基本图形显示程序设计方法，及二维和三维图形基本几何变换程序设计方法，为进一步学习计算机辅助设计方面的技术知识打下基础。
1.掌握图形学直线扫描算法：DDA，中点扫描线算法，Bresenham扫描线算法2.掌握图形学画圆扫描算法：中点画圆算法和Bresenham扫描算法3.掌握简单的几何图形的填充算法：种子填充和扫描线填充算法4.掌握简单图形的基本几何变换：平移，旋转和伸缩5.掌握Bezier曲线的生成算法6.熟悉并掌握vc6.0中的MFC使用方法7.掌握C/C++语言编程方法8.在学习基础上设计一个基于MFC的画图软件1.2项目内容在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越多，越来越离不开网络，由此而产生的画图设计工具也越来越多，类似CAD和CDM及Photoshop的画图软件和图片处理软件的发展也日新月异，因此产生了制作一个类似的画图软件；而且通过制作该程序还能更好的学习图形学编程知识。
图形学设计课程设计
计算机图形学是近三十年来发展迅速、应用广泛的新兴学科。
它主要研究用计算机及图形设备输入、表示、修改、变换和输出图形的原理、算法和系统。
本课程的主要内容：计算机图形学的发展和应用；计算机图形设备和系统；国际标准化组织(ISO) 发布的图形标准；人机交互接口技术；基本图形实体、自由曲线和自由曲面的生成算法；图形变换和裁剪；曲面和实体造型算法；颜色、光照模型及真实感图形显示技术与算法等内容。
结合讲课的内容需要经过一定量的编程实践才能掌握，加深理解。
通过本课程的学习，要求学生了解计算机图形学的基本概念和方法，以及计算机处理图形的全过程，并能利用综合图形环境开发计算机辅助设计应用软件“案例1－金刚石图案”设计目的是建立Test工程模板，为后续的案例案例开发提供一个通用的程序模板。
“案例2－颜色渐变直线”设计目的是使用中点Bresenham算法绘制任意斜率的直线，直线的颜色从起点到终点进行颜色渐变，这种任务如果使用MFC本身的画线函数是无法实现的。
“案例3－反走样卫星图”设计目的是实现直线、圆、椭圆等二维基本图元的反走样算法。
“案例4－RGB演示”设计目的让读者深入理解计算机图形显示器的物理颜色模型。
“案例5－填充任意多边形”设计目的是实现交互式绘图的基本技术，如回显、橡皮筋、约束、引力域等。
“案例6－颜色渐变三角形”设计目的是使用有效边表算法实现任意三角形的面颜色渐变填充，为真实感光照模型的绘制作知识储备。
“案例7－旋转正方体”设计目的是对三维物体的线框模型实现旋转、消隐、透视和动画等操作，构建三维动画场景。
“案例8－颜色渐变正八面体”设计目的是在面颜色渐变的基础上，实现三维物体的颜色渐变。
“案例9－正方体图片贴图”设计目的是对三维物体进行纹理映射，本案例将照片作为纹理绑定到正方体的各个表面上。
“案例10－颜色渐变交叉面”设计目的是实现Z-Buffer消隐算法，Z-Buffer消隐算法是绘制真实感图形的基础算法。
图形学课程设计带报告
图形学课程设计带报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握图形学的基本概念、原理和技能，能够运用图形学知识解决实际问题。
具体目标如下：知识目标：学生能够理解图形学的基本概念，如点、线、面、图等，掌握图形的表示方法和运算规律。
技能目标：学生能够熟练使用图形学相关软件，如Photoshop、Illustrator等，进行图形的创建、编辑和变换。
情感态度价值观目标：培养学生对图形学的兴趣和热情，提高学生审美能力和创新意识。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.图形学基本概念：点、线、面、图等的基本概念和性质。
2.图形表示方法：坐标系、向量、矩阵等表示方法。
3.图形运算规律：图形的变换、组合、裁剪等运算规律。
4.图形软件使用：Photoshop、Illustrator等图形软件的基本操作和技巧。
5.图形创作实践：进行图形创作，培养学生的审美能力和创新意识。
三、教学方法为了达到课程目标，采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：讲解图形学的基本概念、原理和技能。
2.案例分析法：分析经典图形创作案例，引导学生进行思考和讨论。
3.实验法：让学生动手实践，使用图形软件进行图形创作。
4.小组讨论法：分组进行讨论，促进学生之间的交流和合作。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，准备以下教学资源：1.教材：选择合适的图形学教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，生动形象地展示图形学知识。
4.实验设备：准备图形软件、计算机等实验设备，保证学生能够进行实践操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置适量的作业，评估学生的理解和应用能力。
3.考试：进行期中和期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
图形学课程设计c
图形学课程设计 c一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握图形学中的基础几何图形特征，包括三角形、矩形、圆的性质和应用。
2. 学生能够描述二维图形的对称性、相似性和全等性，并运用这些性质解决实际问题。
3. 学生能够运用坐标系统和变换法则对简单的二维图形进行平移、旋转和缩放。
技能目标：1. 学生能够运用尺规作图方法准确地绘制出给定要求的几何图形。
2. 学生通过几何绘图软件或手工操作，能够设计并展示具有一定创意的图形组合。
3. 学生能够利用图形学知识解决生活中的实际问题，例如设计简单的平面布局图。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对图形美的感知能力，激发对艺术和设计领域的兴趣。
2. 学生在小组合作探究中，培养团队协作精神，增强沟通和解决问题的能力。
3. 学生通过图形学的学习，能够认识到数学在日常生活和未来职业中的广泛应用，增强学习的积极性和自信心。
课程性质：本课程为初中年级的图形学基础知识课程，旨在通过实践和理论相结合的方式，帮助学生建立图形学的基本概念，提高空间想象力和逻辑思维能力。
学生特点：初中阶段的学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对图形和色彩有较高的敏感性，同时具有一定的动手能力和探索精神。
教学要求：课程设计需注重理论与实践相结合，强调学生的主体参与和动手操作，通过启发式教学引导学生主动探索，实现知识的内化和技能的提升。
教学过程中应关注个体差异，鼓励每个学生都能在原有基础上取得进步。
二、教学内容1. 几何图形基本概念：介绍三角形、矩形、圆的定义和分类，以及它们的性质和判定方法，关联教材第二章第一节。
2. 尺规作图技巧：教授如何使用直尺和圆规进行基本几何图形的绘制，包括作图步骤和注意事项，关联教材第二章第二节。
3. 对称性与全等变换：探讨图形的轴对称和中心对称，以及全等图形的判定和性质，结合实际例子进行讲解，关联教材第二章第三节。
4. 图形的坐标表示：引入坐标系，讲解图形在坐标系中的表示方法，以及通过坐标变换实现图形的平移、旋转和缩放，关联教材第二章第四节。
图形学光照模型课程设计
图形学光照模型课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握图形学中的光照模型原理，培养学生运用光照模型解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–了解光照模型的发展历程和基本原理。
–掌握局部光照模型和全局光照模型的区别与联系。
–熟悉常见光照模型的算法和应用场景。
2.技能目标：–能够运用光照模型对简单几何物体进行渲染。
–能够根据场景需求选择合适的光照模型进行渲染。
–能够通过调整光照参数优化渲染效果。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对图形学的兴趣和好奇心，激发学生深入学习光照模型的动力。
–培养学生团队合作意识，鼓励学生在课堂上进行交流与合作。
–培养学生关注现实生活中的图形学应用，提高学生的实践能力。
二、教学内容根据教学目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.光照模型概述：介绍光照模型的定义、发展历程和基本原理。
2.局部光照模型：主要包括朗伯反射模型、金属反射模型和菲涅尔反射模型等，通过实例让学生了解各种模型的特点和应用场景。
3.全局光照模型：主要包括辐射度模型和基于图像的渲染技术，让学生了解全局光照模型的基本原理和实现方法。
4.光照参数调整：教授学生如何根据场景需求调整光照参数，以达到优化渲染效果的目的。
5.实际应用案例：分析现实生活中光照模型的应用实例，让学生了解光照模型在实际中的应用价值。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课：1.讲授法：用于讲解光照模型的基本原理、算法和应用场景。
2.案例分析法：通过分析实际应用案例，让学生更好地理解光照模型在实际中的应用。
3.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手实践，掌握光照模型的应用技巧。
4.小组讨论法：鼓励学生在课堂上进行交流与合作，培养学生的团队合作意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将采用以下教学资源：1.教材：《图形学光照模型》教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：推荐学生阅读相关领域的经典著作，拓展学生的知识面。
图形学课程设计
图形学课程设计一、课程目标本节图形学课程设计旨在通过系统化的教学活动，实现以下知识、技能及情感态度价值观目标：1. 知识目标：- 学生能掌握基础的几何图形及其分类，包括三角形、四边形、圆等。
- 学生能理解图形的对称性、相似性及全等性质，并能够描述其特征。
- 学生能运用所学的图形知识解释生活中的相关现象。
2. 技能目标：- 学生能够准确地绘制和构造不同类型的几何图形。
- 学生能够通过实际操作，探究和验证几何图形的性质和定理。
- 学生能够运用图形知识解决实际问题，如计算面积、周长等。
3. 情感态度价值观目标：- 培养学生对几何图形美的鉴赏能力，激发对图形学的学习兴趣。
- 培养学生的空间想象力和逻辑思维能力，增强解决问题的自信心。
- 培养学生的合作精神，通过小组讨论和实践，让学生体会团队合作的重要性。
课程性质：本课程为初中年级的图形学入门课程，旨在通过实践操作和理论结合的方式，帮助学生建立起对图形学的基本认识和理解。
学生特点：初中年级的学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们好奇心强，喜欢探索和动手实践。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生通过观察、实践、总结等环节，主动发现图形学中的规律，从而提高他们的空间想象力和逻辑思维能力。
同时，教师需关注学生个体差异，提供个性化的指导和支持，确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本节图形学课程内容根据课程目标，结合教材章节，科学系统地组织如下：1. 几何图形的基本概念：- 三角形、四边形、圆的定义及分类。
- 图形的对称轴、对称中心、旋转对称。
2. 几何图形的性质与定理：- 三角形的内角和、外角性质、全等条件。
- 四边形的对角线性质、平行四边形、矩形、菱形的特殊性质。
- 圆的周长、面积、圆周角定理。
3. 几何图形的测量与应用：- 计算几何图形的面积和周长。
- 实际生活中几何图形的应用案例分析。
图形学课程设计大作业设计
图形学课程设计大作业设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握图形学的基本概念，如图形的分类、特点及应用场景。
2. 学生能够运用所学的图形学知识，分析并解决实际问题，如计算图形的面积、周长等。
3. 学生能够运用几何变换知识，对图形进行平移、旋转、缩放等操作，并理解其数学原理。
技能目标：1. 学生能够运用绘图工具，如尺子、圆规等，准确地绘制和构造各种图形。
2. 学生能够运用计算器或计算软件，进行图形的面积、周长等计算。
3. 学生能够通过小组合作，共同完成一个图形学大作业设计，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到图形学在日常生活和科学技术中的重要性，激发学习兴趣。
2. 学生能够在学习过程中，培养观察力、思考力和创造力，提高解决问题的能力。
3. 学生通过完成大作业设计，体验成功的喜悦，增强自信心，培养良好的学习习惯和团队合作精神。
课程性质：本课程为图形学课程的实践环节，通过大作业设计，使学生在实践中巩固和运用所学知识。
学生特点：本课程面向初中生，学生对图形学有一定的基础，具备一定的观察、思考和动手能力。
教学要求：教师应注重引导学生运用所学知识解决实际问题，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与讨论和合作，提高学生的实践能力和综合素质。
通过课程目标的分解和教学设计，确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容1. 图形学基本概念：复习图形的分类、特点及应用场景，重点掌握平面图形和立体图形的分类及性质。
相关教材章节：第一章 图形学概述2. 几何图形的绘制与计算：学习运用绘图工具进行准确绘制，掌握三角形、四边形、圆等常见几何图形的面积和周长计算方法。
相关教材章节：第二章 几何图形的绘制与计算3. 几何变换：学习平移、旋转、缩放等几何变换的原理和操作方法，并能应用于实际图形的变换。
相关教材章节：第三章 几何变换4. 大作业设计：结合所学知识，分组进行大作业设计，要求学生运用图形学知识解决实际问题，提高实践能力。
图形学课程设计
2、三维曲面地形图的绘制
（1）题目内容説明：给定一组离散地形数据（数据可以采用 绘制等值线数据），通过曲面拟合方法，将不规则的数据 分布转换成规则的网格分布，然后绘制三维地形曲面图。 即如图所示： (xi, yi, zi)
40
50 60
35500035 42.5 50
45 57.5 70
40
50
求IC 60
0 0
1 0
1 1
35 42.5 50
00 0
01
1
0
01
00
0
显然，上述细分过程是一个递归过程,且细分至四个顶点的颜色 值全部相等或小于等于一个像素为止。
（4）绘制等值线的算法：
四叉树算法绘制了色块等值线图，对于等值线图不是十分明 显，需要追踪等值线。对于等值线的追踪，我们可以应用图像 边缘检测原理搜索等值线。图像边缘检测算法原理：
（6）等直线绘制数据
229 219 199 216 235 255 266 285 272 241 246 281 284 275 261 273 221 214 195 216 234 258 273 289 281 249 259 278 287 272 275 277 213 203 196 206 221 232 259 293 294 277 258 285 287 283 288 286 204 195 200 201 209 218 231 259 288 306 286 291 301 311 319 298 196 207 201 211 239 234 241 259 294 315 317 321 325 322 325 341 208 218 204 214 235 260 239 268 298 291 331 313 281 280 280 280 216 231 218 196 220 255 271 253 264 303 322 312 276 243 238 239 236 242 218 198 200 215 224 238 261 294 324 312 280 255 220 200 255 241 219 211 206 225 252 275 284 285 305 316 271 237 208 191 245 218 207 198 214 241 261 256 273 276 291 298 281 238 197 175 225 215 205 195 208 221 235 252 262 271 301 275 245 212 181 171
图形学课设报告
武汉工业学院《计算机图形学》课程设计题目：绘制三次Bezier曲线，三次B样条曲线和Cantor图指导老师：刘文涛姓名：庞璐学号：070505129院（系）：计算机与信息工程系专业：软件工程完成日期： 2010年1 月4 日一．课题题目介绍设计任务9：1）给定下图所示的四个控制点：P0=(228,456），P1=(294,247），P2=(452,123），P3=(705,197）。
分别绘制三次Bezier曲线和三次B样条曲线。
2）使用VC编程，在窗口中一次绘制n＝0～5的所有Cantor图。
二．整体功能及设计1）主模块：Bezier，B样条，cantor集算法的实现。
2）响应模块:a.Bezier，B样条，cantor集的鼠标响应；b.Bezier，B样条，cantor集的菜单和提示对话框响应。
c. Bezier，B样条，cantor集的快捷按钮响应。
3）附加功能模块：曲线颜色的选择。
算法描述：Bezier曲线功能描述：点击相应菜单，弹出提示对话框，继而可以实现鼠标取点，绘出Bezier 曲线和B样条曲线；选择cantor集菜单在弹出的对话框中输入n的值，随即绘出cantor集图形。
三．编程实现1.属性和方法的定义：class CMy070505129View : public CView{protected: // create from serialization onlyCMy070505129View();DECLARE_DYNCREATE(CMy070505129View)// Attributesbool mousestate;//鼠标状态标志CPoint cp[4];//顶点int i;//控制多边形顶点int m;//判断函数int MaxX,MaxY;//屏幕x和y的最大坐标int n;//递归深度COLORREF ccolor;//设置颜色值public:CMy070505129Doc* GetDocument();// Operationsvoid DrawBezier();//Bezier函数void DrawByangtiao();//B样条函数void Cantor(double,double,double,double,int);//cantor函数2.头文件：#include "stdafx.h"#include "070505129.h"#include "070505129Doc.h"#include "070505129View.h"#include "Bezier.h"#include "Byangtiao.h"#include "Cantor.h"#define ROUND(x) int(x+0.5)//四舍五入3.方法实现：CMy070505129View::CMy070505129View(){//部分数据初始化mousestate=false;i=0;cp[0].x=0;cp[0].y=0;cp[1].x=0;cp[1].y=0;cp[2].x=0;cp[2].y=0;cp[3].x=0;cp[3].y=0;}void CMy070505129View::DrawBezier()//Bezier函数{CClientDC dc(this);//设备上下文double t=0.0;//Bezier算法实现while(t<1.0){doubleptx=((-(t*t*t))+3*t*t-3*t+1)*(double)cp[0].x+(3*t*t*t-6*t*t+3*t)*(double)cp[1].x+(( -(3*t*t*t))+3*t*t)*(double)cp[2].x+t*t*t*(double)cp[3].x;doublepty=((-(t*t*t))+3*t*t-3*t+1)*(double)cp[0].y+(3*t*t*t-6*t*t+3*t)*(double)cp[1].y+(( -(3*t*t*t))+3*t*t)*(double)cp[2].y+t*t*t*(double)cp[3].y;dc.SetPixel((int)(ptx+0.5),(int)(pty+0.5),ccolor);//ccolor为颜色变量t+=1/10000.0;//步长}}void CMy070505129View::DrawByangtiao()//B样条函数{CClientDC dc(this);//设备上下文double t=0.0,x,y;//局部变量t为步长，x，y为每次曲线相应的点dc.MoveTo(cp[0]);//绘制四个控制点组成的四条线for(int i=1;i<4;i++){dc.LineTo(cp[i]);}//B样条算法实现while(t<1.0){double F0=(-(t*t*t)+3*t*t-3*t+1)/6.0;double F1=(3*t*t*t-6*t*t+4)/6.0;double F2=(-3*(t*t*t)+3*t*t+3*t+1)/6.0;double F3=t*t*t/6.0;x=cp[0].x*F0+cp[1].x*F1+cp[2].x*F2+cp[3].x*F3;y=cp[0].y*F0+cp[1].y*F1+cp[2].y*F2+cp[3].y*F3;dc.SetPixel((int)(x+0.5),(int)(y+0.5),ccolor);//ccolor为颜色变量t+=1/1000.0;//步长}}void CMy070505129View::Cantor(double ax,double ay,double bx,double by,int x)//cantor函数{double cx,dx,cy,dy;//cantor中间点座标CClientDC dc(this);//设备上下文if(x==0){dc.MoveTo(ROUND(ax),ROUND(ay+MaxY/2));dc.LineTo(ROUND(bx),ROUND(by+MaxY/2));return;}//递归cx=ax+(bx-ax)/3;cy = ay ;Cantor(ax,ay,cx,cy,x-1);dx=ax+2*(bx-ax)/3;dy = by ;Cantor(dx,dy,bx,by,x-1);}void CMy070505129View::OnBezier()//菜单响应函数{// TODO: Add your command handler code heremousestate=true;//重新设制鼠标状态CBezier bezier;//定义对话框类对象bezier.DoModal();//响应m=1;//标记值，双击时调用相应的函数Invalidate();}void CMy070505129View::OnByangtiao()//菜单响应函数{// TODO: Add your command handler code heremousestate=true;//重新设制鼠标状态CByangtiao Byangtiao;//定义对话框类对象Byangtiao.DoModal();//响应m=2;//标记值，双击时调用相应的函数Invalidate();}void CMy070505129View::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)//单击获取控制点函数{if(mousestate){//获取x坐标cp[i].x=point.x;//获取y坐标cp[i].y=point.y;//存四个控制点放入cp[4]if(i<4)i++;elsemousestate=false;}CView::OnLButtonDown(nFlags, point);}void CMy070505129View::OnBUTTONBezier()//Bezier快捷按钮函数{//重新绘制Invalidate();//重新设制鼠标状态mousestate=true;//标记值，双击时调用相应的函数m=1;}void CMy070505129View::OnBUTTONByangtiao()//B样条快捷按钮函数{// TODO: Add your command handler code hereInvalidate();//重新绘制mousestate=true;//重新设制鼠标状态m=2;//标记值，双击时调用相应的函数}void CMy070505129View::OnLButtonDblClk(UINT nFlags, CPoint point) //双击{// TODO: Add your message handler code here and/or call default//鼠标状态mousestate=false;//调用画Bezier函数if(m==1)DrawBezier();//调用画B样条函数if(m==2)DrawByangtiao();CView::OnLButtonDblClk(nFlags, point);}void CMy070505129View::Oncantor()//Cantor集菜单响应函数{// TODO: Add your command handler code here//定义对话框类对象CCantor cantor;//设备上下文CClientDC dc(this);//响应cantor.DoModal();n=cantor.m_n;//立即重绘屏幕RedrawWindow();//获取屏幕最大x，y值CRect Rect;GetClientRect(&Rect);MaxX=Rect.right;MaxY=Rect.bottom;//调用Cantor算法实现函数Cantor(0,0,MaxX,0,n);}void CMy070505129View::OnMENUITEMcolor()//颜色菜单响应函数{// TODO: Add your command handler code here//定义对颜色对话框类对象CColorDialog color;color.m_cc.rgbResult=ccolor;color.DoModal();//得到用户选择的颜色ccolor=color.GetColor();}四．使用说明点击相应菜单，弹出提示对话框，单击”ok”键，使用鼠标单击四下取点，双击绘出Bezier曲线或B样条曲线；或者单击选择单击图形按钮随即单击鼠标四下，双击绘出Bezier曲线或B样条曲线。
计算机图形学课程设计----课程设计
计算机图形学课程设计学 院：计算机科学学院 班 级：学 号：学生姓名：指导教师：2008年1月设计一一、课题说明用所学算法编写实现图形比例,移动,旋转变换的程序二、概要设计比例变换矩阵：移动变换矩阵：旋转变换矩阵：由于在640*480默认的显示模式下，原点（0，0）坐标在屏幕的左上角，左上角向右下角走，x 值增大，左上角向右上角走，y 值增大。
为了便于显示与理解，把原点定在（320，240）点。
则移动变换与旋转变换的矩阵就会改变。
移动变换矩阵：旋转变换后，x 坐标变为：320+(x-320)*cos(a)-(240-y)*sin(a)；y 坐标变为：240-(x-320)*sin(a)-(240-y)*cos(a)本程序通过一个三角形比例,移动,旋转变换演示比例,移动,旋转后的结果。
首先画出需要变换的三角形（通过给出三角形的三个顶点画出三角形），对三个三角形的顶点变换实现比例,移动,旋转变换操作。
三、源程序及注释#include <stdio.h> #include <graphics.h>/*加入c 图形库*/ #include <math.h>yidong(int dx,int dy)/*实现移动函数*/S x 0 0 0 S y 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 T x T y 1cos （a） sin （a） 0 -sin （a） cos （a） 0 0 0 11 0 00 1 0 T x -- T y 1{moveto(320+dx,240-dy);lineto(420+dx,120-dy);lineto(450+dx,140-dy);变换三角形三个点的坐标实现移动变换*/lineto(320+dx,240-dy);/*}实现比例函数*/bilie(float Sx,float Sy) /*{moveto(320*Sx,240*Sy);lineto(420*Sx,120*Sy);lineto(450*Sx,140*Sy);变换三角形三个点的坐标实现比列变换*/lineto(320*Sx,240*Sy); /*}实现旋转函数*/xuanzhuan(float a) /*{float p;moveto(320,240);lineto(320+(420-320)*cos(a)-(240-120)*sin(a),240-(420-320)*sin(a)-(240-120)*cos(a));lineto(320+(450-320)*cos(a)-(240-140)*sin(a),240-(450-320)*sin(a)-(240-140)*cos(a));变换三角形三个点的坐标实现旋转变换*/lineto(320,240); /*}main(){int i,j;float X,Y,bx,by,a;int gdriver=DETECT,gmode; /*初始化显示模式参数*/初始化显示为默认的640*480、16色模式 */ initgraph(&gdriver,&gmode,""); /*i=20;j=240;moveto(i,j);/*使用双循环画点函数画出表格中的纵坐标*/for(i=20;i<=620;i+=20)lineto(i,240);i=320;j=20;moveto(i,j);/*使用双循环画点函数画出表格中的横坐标*/for(j=20;j<=460;j+=20)lineto(320,j);moveto(320,240);lineto(420,120);lineto(450,140);lineto(320,240);/*画出需变换的三角形，其三个顶点分别为(320,240);(420,120) ;(450,140)*/printf("please input X,Y to move:"); scanf("%f%f",&X,&Y); /*输入移动量 */ yidong(X,Y);printf("please input bx,by to scale:"); scanf("%f%f",&bx,&by); /*输入x 方向，y 方向缩放大小 */ bilie(bx,by);printf("please input a to circumgyrate:"); scanf("%f",&a); /*输入旋转角度，a 为正，则逆时针旋转*/ xuanzhuan(a); }四、运行结果原始三角形移动（40，40）后的三角形旋转45o 后的三角x 轴方向上缩小0.5倍后的三角形设计二一、课题说明编写一个AutoLISP程序，其功能是：画一个轴衬的两个视图，如图4所示。
图形学课程设计
4、平面多边形窗口剪裁图形软件设计
本程序的设计技术思路已在图形学课堂上作了介绍。希望同学 们在此基础上按照软件设计的要求增加下面功能： 1）任意多个多边形数据的输入具有键盘、鼠标和文件多种输入功 能。 2）剪裁窗口的位置、大小能任意交互给定。 3）显示具有双视口（原始图形视口，剪裁结果图形视口）的功能。 4）具有删除某个多边形的功能
5）绘制一个B样条小曲面片的图形功能函数： DrawMinSurface()。 6）绘制坐标系功能函数: DrawCoordinate()。 7）曲面绘制菜单事件处理函数DrawSurfaceClick()。
3、直线窗口剪裁图形软件设计
本程序的设计技术思路已在图形学课堂上作了介绍。希望同学 们在此基础上按照软件设计的要求增加下面功能： 1）任意多条直线数据的输入具有键盘、鼠标和文件多种输入功能。 2）剪裁窗口的位置、大小能任意交互给定。 3）显示具有双视口（原始图形视口，剪裁结果图形视口）的功能。 4）具有删除某条直线的功能
50 100
（3）算法分析 1）颜色填充：由上面的数据组织，实际上，讨论颜色填充的等值 线图的算法仅讨论一个网格即可。下面我们取一个网格讨论颜 色填充的等值线图的算法： I1(250) I2(200) I4(250) I4(200)
I3(180)
扫描线
I4(150) I4(180)
I4(150)
2）等值线检测：等值线检测是利用图像边缘检测技术来检测等直 线， 算法是采用四连通区域法：flag=c1+c2+c3+c4-4*cc ; 如果flag=0 则 颜色不变，否则颜色发生变化，即cc点为图像边缘点（见下图）。
2）隐藏线消除
为了得到立体感强的曲面图形，曲面隐藏线消除是十分重要的。 所谓曲面隐藏线消除是指当前面的Z值大于后面的Z值时，则前面 遮挡了后面，如图所示。
图形学课程设计报告书
课程设计报告学生姓名:刘名凤学号：0809290102 学院:理学院班级: 信计081题目: 奥运五环指导教师：常志文职称: 教授邓冠男职称助教 2011 年 5 月 31 日目录目录 .................................................................................................................. - 2 -一、选题背景 .......................................................................................................... - 1 -1.1奥运五环设计的问题 ........................................................................ - 1 -1.2 奥运五环设计指导思想 .................................................................... - 1 -二、算法设计 .......................................................................................................... - 1 -2.1 设计原理 ............................................................................................ - 1 -2.2 算法设计的方案 ................................................................................ - 2 -2.2.1圆环求交算法 .................................................................................... - 2 -2.2.2 三维旋转变换算法 ........................................................................... - 2 -三、程序及功能说明 .............................................................................................. - 2 -3.1 程序说明 ............................................................................................ - 2 -四、结果分析 .......................................................................................................... - 5 -4.1、显示结果 ............................................................................................ - 5 -五、总结 .................................................................................................................. - 6 -六、课程设计心得体会 .......................................................................................... - 7 -参考文献 .................................................................................................................. - 8 -源程序 (1)一、选题背景1.1奥运五环设计的问题计算机图形学是计算机科学最活跃的分支之一，它伴随着计算机技术的发展而发展。
计算机图形学课程设计
计算机图形学课程设计计算机图形学是计算机科学领域的一个重要分支，主要研究如何利用计算机生成、显示和操作图形图像的方法和技术。
在现代社会中，计算机图形学的应用已经相当广泛，包括动画制作、游戏开发、虚拟现实等领域。
因此，学习计算机图形学课程对于计算机相关专业的学生来说至关重要。
一、课程介绍计算机图形学课程主要包括基本概念、算法原理、图形学编程等内容。
学生将学习到图形学基础知识，掌握计算机图形学的基本原理和算法，培养图形图像处理的能力。
通过实际的编程项目，学生将能够将所学知识应用到实际项目中，提高自己的编程能力和创造力。
二、课程内容1. 图形学基础知识：包括图形学的定义、发展历史、基本概念和术语等；2. 图形学算法原理：学习常见的图形学算法，如光栅化、三维变换、光照模型等；3. 图形学编程实践：通过编程实践项目，实现简单的图形图像处理功能，加深对图形学原理的理解；4. 课程设计项目：进行一个综合性的课程设计项目，结合所学知识完成一个小型的图形学应用程序。
三、课程设计要求1. 熟悉图形学的基本知识和算法原理；2. 掌握图形学编程的基本技能，能够独立完成简单的图形学编程任务；3. 完成课程设计项目，提出合理的设计方案，实现自己的想法，并能够进行有效的展示和演示。
四、课程评估方式1. 平时成绩：包括上课表现、作业完成情况、参与讨论等；2. 期中考试：考察学生对于基本概念和算法原理的理解；3. 课程设计项目成绩：综合考察学生的综合能力和创造力；4. 期末综合考试：考察学生对于整个课程知识体系的掌握程度。
五、课程设计的意义和价值计算机图形学课程设计是对所学知识的一个综合应用和实践，通过设计和实现一个完整的图形学应用程序，学生将会提高自己的创造力和动手能力，培养解决实际问题的能力。
同时，课程设计项目也是对学生综合能力的一个考察和锻炼，能够提高学生的编程技能和团队协作能力，为将来从事相关行业打下坚实的基础。
综上所述，计算机图形学课程设计是一门非常重要的课程，通过学习这门课程，学生将能够掌握计算机图形学的基本原理和算法，提高自己的编程能力和创造力，为将来的职业发展奠定良好的基础。
图形学课程设计小节
图形学课程设计小节一、教学目标本章节的教学目标分为知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标：学生能理解并掌握图形的定义、性质和分类；了解图形的基本变换和组合；掌握图形的面积和周长的计算方法。
技能目标：学生能运用图形知识解决实际问题；能运用图形进行创意设计和表达；具备良好的观察、分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：学生培养对图形的兴趣和好奇心，培养创新精神和团队合作意识，培养对数学的热爱和自信心。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括图形的定义与性质、图形的变换与组合、图形的面积与周长。
具体安排如下：1.图形的定义与性质：介绍点、线、面的基本概念，图形的分类，图形的性质与判定。
2.图形的变换与组合：图形的平移、旋转，图形的对称，图形的组合与分解。
3.图形的面积与周长：图形的面积计算公式，图形的周长计算方法，实际问题中的面积与周长计算。
三、教学方法本章节的教学方法采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法相结合。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握图形的基本概念和性质。
2.讨论法：引导学生进行小组讨论，培养学生的合作精神和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际问题，让学生学会运用图形知识解决实际问题。
4.实验法：让学生进行实际操作，培养学生的动手能力和观察能力。
四、教学资源本章节的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：采用《图形学》教材，为学生提供系统、科学的图形知识。
2.参考书：为学生提供丰富的图形知识拓展资料，便于学生自主学习。
3.多媒体资料：利用课件、视频等形式，生动展示图形的性质和变换，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：为学生提供图形实验器材，如几何模型、绘图工具等，增强学生的实践操作能力。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的表现，以及小组讨论的贡献等，鼓励学生积极发言和思考。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•
•（6）等直线绘制数据
•229 219 199 216 235 255 266 285 272 241 246 281 284 275 261 273 •221 214 195 216 234 258 273 289 281 249 259 278 287 272 275 277 •213 203 196 206 221 232 259 293 294 277 258 285 287 283 288 286 •204 195 200 201 209 218 231 259 288 306 286 291 301 311 319 298 •196 207 201 211 239 234 241 259 294 315 317 321 325 322 325 341 •208 218 204 214 235 260 239 268 298 291 331 313 281 280 280 280 •216 231 218 196 220 255 271 253 264 303 322 312 276 243 238 239 •236 242 218 198 200 215 224 238 261 294 324 312 280 255 220 200 •255 241 219 211 206 225 252 275 284 285 305 316 271 237 208 191 •245 218 207 198 214 241 261 256 273 276 291 298 281 238 197 175 •225 215 205 195 208 221 235 252 262 271 301 275 245 212 181 171
例如：Count = 3；D =(Zmax-Zmin)/Count;
• 3）在网格中取一矩形网格，并分别计算矩形节点的颜色索引值
•4
IC=[(z-Zmin)/D]，例如： •7
•0
5
0•IC=[(z-
Zmin)/50]
•1 •4 •57. •7
55
0
•40 •5 •60 0
•3
•5
•0
•0
•3 •42. •5
图形学课程设计
•
• （2）等值线图的绘制方法 依据数据分部不同，等值线图的绘制有两类方法： 1）三角网法：三角网法是针对数据分布不规则环境下 的一种绘制方法，如下图所示。
•其中：圆点表示数据值的分布
• •2）矩形网格法
•矩形网法是一种针对数据分布规则的等直线图绘制方法。它是设平 面区域按一定大小的网格距划分的矩形网格，如下图所示，显然， 数据的组织形式是一个二维数组，每一个数组元素数值Z。
•
2、三维曲面地形图的绘制
（1）题目内容説明：给定一组离散地形数据（数据可以采用 绘制等值线数据），通过曲面拟合方法，将不规则的数据
分布转换成规则的网格分布，然后绘制三维地形曲面图。 即如图所示：
•(xi, yi, zi)
•曲面拟合生成网 格
•
••（2）技术难点说明 •1）网格化 • 数据规则网格化（简称网格化）。网格化实际是一种曲面拟合 方法。关于曲面拟合算法有很多，下面我们采用曲面样条方法实现 网格化。我们定义曲面样条函数：
•将上式写成矩阵 ：
•求系数
•其中
• （3）程序 设计框图
•读入离散地形数据文件 •调用曲面拟合函数网格化(M*N)
•for(i=0;i<M-1;i++) •for(j=0;j<N-1;j++) •取一个小网格I,j,i+1,j+1
•将小网格剖成两个三角形
•分别计算两个三角形法向量(nx,ny,nz) •并作glNormal3d(nx,ny,nz)
法计算每个小网格的颜色值，递归使用网格四个节点的颜色值
是否相等，由此依次建立一棵四叉树如图所示。下面我们取矩
形网中的一个网格介绍该算法的处理步骤：
• 1）求网格数组中最小值（Zmin）和最大值(Zmax)。例如：
Zmin=0
• Zmax=150;
• 设定等值线图填充颜色数Count，并计算等值颜色域的间距D。
• 1）读入网格数据值，并求全区网格的最大值Zmax和最小值 Zmin。
2) 给定等值线的级数N,求得等值线的间距dc=(Zmax-Zmin)/N。 3) 建立填充颜色表color[]。 4) 循环递归调用四叉树算法填充网格矩形颜色值。 • 5）等值线检测 • 6）绘制平面坐标系 • 7）绘制色码标识
•上述方法是线形绘制方法，这种方法的缺点是不直观。因此目前 广泛采用的方法是将其两等值线间作颜色填充处理。下面我们讨 论该方法的颜色填充方法
• • （3）基于四叉树的颜色填充等值线图绘制方法
• 算法基本思想: 当网格四个节点的颜色值相等时，则用该颜色
值填充该矩形，否则将矩形网格等分四个小网格，并用插值方
• 1）分别建立一个描述直线类及直线类集和多边形类及多边形类 集，实现方法可以采用链表方式或者采用向量集(vector)。 • 2）分别建立直线段裁剪、多边形裁剪算法类 • 3）构建一个良好的菜单控制模块 • 4）完成鼠标画线、画多边形和数据存储以及剪裁窗口选择等三 个模块的实现。
•显示三角形
•结束
• •3、直线、多边形剪裁图形软件设计
•（1）题目内容说明：直线裁剪和多边形裁剪是图形交互常用技术 的软件设计。从应用实际出发，完成该题目要求：
• 1）利用菜单实现直线裁剪、多边形裁剪、鼠标画线输入、 多边形输入和选择裁剪窗口功能设计
• 2）实现鼠标画线与数据存储功能。 • 3）实现鼠标画多边形与数据存储功能。 • 4）实现鼠标剪裁窗口选择功能。 • 5）实现直线与多边形裁剪功能 •（2）技术要点说明 •关于直线段裁剪和多边形裁剪的理论方法以及各自的程序设计技术 思路已在图形学课堂上作了介绍。因此主要技术要点是：
•
•4 •57.
55 •40 •5
0
•7 0 •求IC
•0 •1
•60
•0
•0
•1 •1
•3 5
•42. 5
•5 0
•0 •0 •0
•0 •1 •1
•0
•0 •1
•0 •0 •0
•显然，上述细分过程是一个递归过程,且细分至四个顶点的颜色 值全部相等或小于等于一个像素为止。
•
•四连通域
•
• （5）绘制颜色填充的等值线图的算法步骤是：