计算机图形学实用技术(画图作品)
计算机图形学ppt(共49张PPT)

过程动画技术
过程动画的概念
通过定义物体的运动规律或过程,由计算机自动生成动画。
过程动画的实现方法
基于物理模拟、基于过程建模、基于行为建模等。
过程动画的应用场景
自然现象的模拟(如风、雨、雪)、物体的变形和破碎效果等。
基于物理的动画技术
基于物理的动画概念
利用物理引擎模拟现实世界中的物理现象,生成逼真的动画效果 。
表面模型(Surface Model)
用多边形面片逼近三维物体的表面。
实体模型(Solid Model)
定义三维物体的内部和外部,表示物体的实体。
光线追踪(Ray Tracing)
模拟光线在三维场景中的传播,生成真实感图形。
三维图形的变换与裁剪
几何变换(Geometric Trans…
包括平移、旋转、缩放等变换,用于改变三维物体的位置和形状。
如中点画圆算法,利用圆 的八对称性,通过计算决 策参数来生成圆。
多边形的生成算法
如扫描线填充算法,通过 扫描多边形并计算交点来 生成多边形。
二维图形的变换与裁剪
二维图形的变换
包括平移(Translation)、旋转(Rotation)、 缩放(Scaling)等变换,可以通过变换矩阵来实 现。
二维图形的裁剪
Screen-Space Methods
利用屏幕空间信息进行半透明 物体的渲染,如屏幕空间环境 光遮蔽(SSAO)和屏幕空间 反射(SSR)。
06
计算机动画技术
Chapter
计算机动画概述
计算机动画的定义
01
通过计算机生成连续的动态图像,实现虚拟场景和角色的动态
表现。
计算机动画的应用领域
02
影视特效、游戏设计、虚拟现实、工业设计等。
计算机图形学图文 (5)

16
第三章 基本图形生成技术
if (abs(dy)>abs(dx)) steps=abs(dy); xIncrement=dx/steps; yIncrement=dy/steps; setPixel(x, y, c); for (i=1; i<=steps; i++) { x+=xIncrement; y+=yIncrement; setPixel(x, y, c); }
并计算每个连续的x值:
xi+1=xi+m-1
(3.4)
14
第三章 基本图形生成技术
当直线的斜率为负时, 如果-1≤m≤0, 那么, Δx=-
1, 并且
yi+1=yi-m 当m<-1时, 则Δy=-1, 且
(3.5)
xi+1=xi-m-1
(3.6)
总结起来也可以将问题简化为: 当|m|≤1时, 令
xs<xe, 则Δx=1, yi+1=yi+m; 当|m|>1时, 令ys<ye, 则Δy=1, xi+1=xi+m-1。
8
第三章 基本图形生成技术 另外, 一个明显的事实是只有水平线、 垂直线和45°线 的亮度线段是沿直线段不变的, 而其他方向直线的亮度由于 光栅化导致其结果是不均匀的。 即使对于上述的特殊情形, 直线的亮度也与其方向有关。 如图3.2所示, 45°线上像素 间距大于垂直线和水平线上的像素间距, 这使垂直线和水平 线比45°线较亮。
}
17
第三章 基本图形生成技术 算法将直线两个端点的像素位置作为输入, 其过程可概 括为: 将端点位置的水平和垂直差赋给参数dx和dy, 两者中 绝对值大者决定参数steps的值。 从像素位置(xs,ys) 开始, 确定沿直线生成下一个像素位置每步的所需偏移量, 并循环上述过程steps次。 如果dx的绝对值大于dy的绝对值, 那么x方向和y方向的 增量分别为±1和±m; 如果dy的绝对值大于dx的绝对值, 那 么y向和x方向的增量分别为±1和±m-1。
计算机图形学(真实感图形的显示)课件

科学家使用计算机图形学来呈现复杂的数据和模拟结果,帮助人们更好地理解科学概念。
科学可视化
02
CHAPTER
真实感图形的显示技术
纹理映射是一种将二维图像映射到三维表面上的技术,以增加物体的表面细节和真实感。
通过纹理映射,可以模拟出物体的表面纹理、质地和图案,如砖块、木材、石材等。
纹理映射还可以用于实现环境贴图、反射贴图等高级效果,以增强场景的真实感。
计算机图形学(真实感图形的显示)课件
目录
计算机图形学简介真实感图形的显示技术3D模型的构建与渲染实时渲染技术未来展望
01
CHAPTER
计算机图形学简介
01
02
03
计算机图形学用于创建逼真的特效和虚拟场景,为电影和游戏提供视觉上的吸引力。
电影和游戏制作
通过计算机图形学,建筑师可以创建三维模型,进行可视化设计和分析。
03
CHAPTER
3D模型的构建与渲染
一款专业的3D建模和渲染软件,广泛应用于游戏开发、电影制作和广告设计等领域。
3D Studio Max
Blender
Maya
开源的3D图形软件,具备建模、动画、渲染和后期制作等功能。
高端的3D动画软件,适用于电影、电视和游戏开发等领域。
03
02
01
定义模型的表面属性,如颜色、光泽度和纹理等。
材质
为模型添加纹理和细节,使其表面更加逼真。
贴图
通过调整材质和贴图的参数,使模型呈现出更加真实的效果。
材质与贴图的结合
骨骼系统
为模型添加骨骼,并设置骨骼的关节和运动范围。
04
CHAPTER
实时渲染技术
实时渲染技术是一种计算机图形学技术,它能够实时生成具有真实感的图形。
2024版计算机图形学课件ppt课件

01计算机图形学概述Chapter计算机图形学的定义与发展定义发展历程虚拟现实和增强现实VR 图形学来生成和处理三维场景。
工业设计师使用计算机图形学技术来设计和模拟产品的外观和性能。
建筑设计建筑师使用计算机图形学技术来设计和可视化建筑模型。
游戏开发游戏中的场景、角色、特效等都需要计算机图形学的支持。
影视制作都需要用到计算机图形学技术。
计算机科学数学物理艺术02计算机图形学基础Chapter图形与图像的基本概念图形与图像的定义图形是指用矢量方法描述的图像,由几何图元(点、线、面等)组成;图像则是由像素点组成的位图。
图形与图像的区别图形具有矢量特性,可以无限放大而不失真;而图像放大后会失真,因为其由固定数量的像素点组成。
计算机图形学的研究内容研究如何在计算机中表示、生成、处理和显示图形的一门科学。
色彩模型与颜色空间色彩模型01颜色空间02常见的色彩模型与颜色空间031 2 3光栅图形矢量图形光栅图形与矢量图形的比较光栅图形与矢量图形图形显示设备与坐标系统图形显示设备01坐标系统02设备坐标系与逻辑坐标系0303图形生成技术Chapter直线生成算法DDA算法Bresenham算法中点画线法圆生成算法八分法画圆中点画圆法Bresenham画圆法扫描线填充算法边界填充算法洪水填充算法030201多边形填充算法01020304几何变换光照模型投影变换纹理映射三维图形生成技术04图形变换与裁剪技术Chapter01020304将图形在平面上沿某一方向移动一定的距离,不改变图形的大小和形状。
平移变换将图形绕某一点旋转一定的角度,不改变图形的大小和形状。
旋转变换将图形在某一方向上按比例放大或缩小,改变图形的大小但不改变形状。
缩放变换将图形关于某一直线或点进行对称,得到一个新的图形。
对称变换将三维物体在空间中沿某一方向移动一定的距离,不改变物体的大小和形状。
将三维物体绕某一轴旋转一定的角度,不改变物体的大小和形状。
计算机图形学课件

具体操作
裁剪和交叠的实现需要用到裁剪面和 视景体等概念,裁剪面是指与图形相 交的面,视景体是指观察者所能看到 的区域。在进行裁剪时,需要判断图 形的各个部分是否在裁剪面内,并根 据情况对图形进行裁剪;在进行交叠 时,需要将图形按照一定的顺序排列 ,以避免重叠遮挡。
应用
裁剪和交叠广泛应用于计算机图形学 中的图形绘制和渲染等领域,它们能 够提高绘制的效率和效果。
04
计算机图形学高级技术
真实感图形渲染
总结词
通过复杂的算法和计算,将图形渲染为具有高度真实感的图像。
详细描述
真实感图形渲染技术包括对光线的模拟、阴影的处理、反射和折射的效果等 ,以产生具有真实感的图像。
纹理映射和环境贴图
总结词
将纹理和环境贴图映射到三维模型上,增加模型的细节和视觉效果。
详细描述
个基本属性。
光照和阴影
环境光
来自周围环境的均匀照射光。
点光源
从一个点发出的光,可以产生阴影效果。
方向光
纹理映射
来自一个特定方向的光,可以产生阴影效果 。
将纹理图像映射到三维模型表面,增加视觉 效果的真实感。
纹理和材质
纹理贴图
将纹理图像映射到三维模型表面,增加视 觉效果的真实感。
纹理坐标
指定纹理贴图在三维模型表面的位置和方 向。
分类
视图变换分为固定视角和自由视 角两种,固定视角是指观察者视 角固定,只能观察到场景的某一 个固定方向,而自由视角则允许 观察者在场景中自由移动,观察 到场景的任意方向。
应用
视图变换广泛应用于三维游戏、 虚拟现实等领域,它能够提供更 加真实的观察体验。
裁剪和交叠
定义
裁剪是指在绘制图形时,将图形的一 部分隐藏在视景体之外,以避免不必 要的绘制;交叠是指在绘制多个图形 时,将它们按照一定的顺序排列,以 避免重叠遮挡。
第1章 绪论 计算机图形学实用技术(第3版)课件

多边形填充
多边形窗口裁剪
(2)图形元素的几何变换,即对图形的平移、放大 和缩小、旋转、镜像等操作。
(详见第4章)
几何变换
透视投影
Bézier曲面的控制网格
➢B样条曲线曲面
曲面拼接
影视制作
图1-1 自由曲面造型及应用范例(Derose,SIGGRAPH ’98)
(4)三维几何造型技术,对基本体素的定义、输入及它 们之间的布尔运算方法。(详见第6章)
*
*
(a)
(b)
物体的CSG树表示
体素构造表示(Construction Solid Geometry),或称CSG树表示
2. 计算机辅助设计与制造(CAD/CAM) 由于CAD技术能广泛应用于产品设计和工程设
计,适合多品种小批量生产,生产周期短、效率高, 精确性和可靠性高,可以显著提高产品在市场上的 竞争力,故应用非常广泛。在产品设计和制造方面, CAD/CAM技术被广泛用于飞机、汽车、船舶、机 电、轻工、服装的外形设计和制造。
推广应用阶段 系统以小型机及超级小型机为主流; 计算机图形技
(70年代)
术在各领域得到较多的应用; 使用便宜的光栅扫描 显示器;ACM SIGGRAPH成立。
系统实用化阶 系统以工作站为主;微机广泛普及和推广;微机上 段(80年代) 的图形软件全面出现;应用广泛。
标准化智能化 图形标准有:CGI、CGM、GKS、GKS-3D和 阶段(90年代) PHIGS;智能CAD系统出现。
如美国波音公司,由于采用CAD技术,使波音 727的设计提前二年完成;又如美国通用汽车公司, 利用CAD系统把产品设计、制造、模拟试验和检查 测试结合起来,组成一体化集成系统,使汽车设计 周期由5年缩短到3-4年。
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实
验
报
告
课程名称:《计算机图形学实用技术》班别:XXX
授课老师:XXX
学号:XXX
姓名:XXX
完成时间:2010年11月15日
一、实验名称:直线、矩形、圆、椭圆绘图操作的实现
二、实现功能:通过指针来绘出直线,矩形、圆、椭圆的形状大小及对其填充颜色
三、代码的实现:
1、在消息处理函数中的主要代码:
void CDarwView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
m_prigin=m_ptOld=point; m_bDraw=TRUE;
m_Drag=1;
CClientDC dc(this);
OnPrepareDC(&dc);
dc.DPtoLP(&point);
m_prigin=point;
dc.SelectStockObject(NULL_BRUSH);
SetCursor(m_HCursor);
CScrollView::OnLButtonDown(nFlags, point);
}
void CDarwView::OnOptionsColor()
{
// TODO: Add your command handler code here
CColorDialog ColorDialog;
if(ColorDialog.DoModal()==IDOK)
m_pColor=ColorDialog.GetColor();
m_FFlag=0;
}
void CDarwView::OnOptionsFillcolor()
{
// TODO: Add your command handler code here
CColorDialog ColorDialog;
if(ColorDialog.DoModal()==IDOK)
m_fColor=ColorDialog.GetColor();
m_FFlag=1;
}
2、实现各个图形主要代码:
1)、画直线
void CDarwView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
m_Drag=0;
if(CurrentDraw==DRAW_VCLINE)
{
CDC *pDC=GetDC();
CPen mypen,*oldpen;
mypen.CreatePen(PS_SOLID,1,m_pColor);
oldpen=pDC->SelectObject(&mypen);
pDC->MoveTo(m_prigin);
pDC->LineTo(point);
ReleaseDC(pDC);
mypen.DeleteObject();
}
m_bDraw=FALSE;
CView::OnLButtonUp(nFlags, point);
}
2)、画矩形、圆、椭圆
void CDarwView::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
CClientDC dc(this);
OnPrepareDC(&dc);
dc.DPtoLP(&point);
dc.SelectStockObject(NULL_BRUSH);
SetCursor(m_HCursor);
if(m_Drag)
{
CDarwDoc *pDoc=GetDocument();
CPen NewPen,*pOldPen;
NewPen.CreatePen(m_pStyle,m_pWidth,m_pColor);
pOldPen=dc.SelectObject(&NewPen);
CBrush NewBrush,*pOldBrush;
if(m_FFlag)
{
if(m_HFlag==0)
NewBrush.CreateSolidBrush(RGB(255,255,255));
else
NewBrush.CreateSolidBrush(m_fColor);
pOldBrush=dc.SelectObject(&NewBrush);
}
dc.SetROP2(10);
if(CurrentDraw==DRAW_RECTANGLE)
{
dc.Rectangle(m_prigin.x,m_prigin.y,m_ptOld.x,m_ptOld.y);
dc.Rectangle(m_prigin.x,m_prigin.y,point.x,point.y);
}
if(CurrentDraw==DRAW_VCCIRCLE)
{
dc.Ellipse(m_prigin.x,m_prigin.y,m_ptOld.x,m_ptOld.y);
Squaring(m_prigin,point);
dc.Ellipse(m_prigin.x,m_prigin.y,point.x,point.y);
}
if(CurrentDraw==DRAW_VCELLIPSE)
{
dc.Ellipse(m_prigin.x,m_prigin.y,m_ptOld.x,m_ptOld.y);
dc.Ellipse(m_prigin.x,m_prigin.y,point.x,point.y);
}
m_ptOld=point;
dc.SelectObject(pOldPen);
if(m_FFlag)
dc.SelectObject(pOldBrush);
}
CScrollView::OnMouseMove(nFlags, point);
}
3、
四、运行结果:
1、界面效果
2、图形效果:。