计算机图形学(OpenGL技术)太阳系动画
计算机图形学基础：渲染与动画效果实现
计算机图形学基础：渲染与动画效果实现计算机图形学是研究如何将图像和动画制作成电脑能够显示的形式的学科。
它包括了渲染技术以及动画效果实现技术。
渲染是指将三维模型转化为二维图像的过程，而动画效果实现是指利用计算机实现物体的运动和变形效果。
本文将详细介绍计算机图形学基础中渲染与动画效果实现的步骤与原理。
一、渲染的步骤：1. 几何建模：首先，需要通过几何建模来创建三维模型。
这可以通过手动建模或者使用计算机辅助设计软件来完成。
几何建模包括了点、线、面的创建，以及它们之间的连接行为。
根据需要，这些模型可以是简单的几何体，如球体或立方体，也可以是更复杂的形状，如人体或汽车模型。
2. 光照计算：在渲染过程中，光照是一个非常重要的因素。
光照计算的目的是确定每个像素的颜色值。
这可以通过模拟光的传播和反射来实现。
常见的光照模型有环境光、漫反射光和镜面光。
通过考虑光源的位置、颜色和材质的反射性质，可以得到每个像素的颜色值。
3. 阴影计算：阴影是模拟物体之间互相遮挡的效果。
常见的阴影算法有平面阴影和体积阴影。
平面阴影是指根据光源与物体和平面之间的位置关系来计算阴影的效果，而体积阴影是通过考虑光的传播和吸收来模拟真实世界中的阴影效果。
4. 纹理映射：纹理映射是将二维图像映射到三维模型表面的过程。
通过将纹理图像与模型表面坐标进行对应，可以实现模型表面的细节和色彩。
常见的纹理映射方法有UV映射和球面映射。
UV映射是将纹理图像与模型表面坐标直接对应，而球面映射则是将纹理图像投影到一个球体上，再应用于模型表面。
5. 渲染器实现：最后，将以上步骤结合起来，实现一个渲染器。
渲染器是一个软件或硬件模块，用于处理几何模型、光照计算、阴影计算和纹理映射等过程。
渲染器可以根据不同的渲染算法和参数，输出二维图像或视频。
二、动画效果实现的步骤：1. 基础动画：基础动画通过控制物体的位置、缩放和旋转来实现物体的运动效果。
这可以通过在不同帧之间插值物体的属性，以及逐帧播放来实现。
基于opengl的3D天体运动模型设计方案
基于opengl的3D天体运动模型设计方案学生： ____？？？___学号： ************指导老师： ___？？？___一、背景简介1.1设计概述本3D建模设计运用Win32程序设计的基本原理，基于OpenGL接口函数，以Microsoft Visual Studio 2008为开发工具，以C++语言为开发语言，设计了一个星空背景下的太阳—地球—月球公转自转运动模型，模拟了太阳的光照效果，并实现了可以加速和减速地球和月球的自转、公转速度，而且还可以调整视图的远近和方位，方便各方面的观察。
1.2 OpenGL的基本特点OpenGL即开放图形库（Open Graphics Library），是一个三维的计算机图形和模型库。
OpenGL作为一个性能优越的图形应用程序设计接口，适用于广泛的计算机环境。
从个人计算机到工作站和超级计算机，OpenGL都能实现高性能的三维图形功能。
OpenGL是一个与硬件图形发生器的软件接口，它包括了100多个图形操作函数，开发者可以利用这些函数来构造景物模型、进行三维图形交互软件的开发。
正如上一章所述，OpenGL是一个高性能的图形开发软件包。
OpenGL支持网络，在网络系统中用户可以在不同的图形终端上运行程序显示图形。
OpenGL作为一个与硬件独立的图形接口，它不提供与硬件密切相关的设备操作函数，同时，它也不提供描述类似于飞机、汽车、分子形状等复杂形体的图形操作函数。
用户必须从点、线、面等最基本的图形单元开始构造自己的三维模型。
当然，像OpenInventor那样更高一级的基于OpenGL的三维图形建模开发软件包将提供方便的工具。
因此OpenGL的图形操作函数十分基本、灵活。
它具有如下特点。
（1）图形质量好、性能高。
无论是三维动画、CAD，还是视觉模拟、可视化计算等，都利用了OpenGL高图形质量、高性能的特点。
这个特点使得程序开发者在广播、CAD/CAM/CAE、娱乐、医学图像和虚拟现实等领域中创造和显示出难以想象的2D和3D图形。
基于OpenGL的三维动画效果设计与实现
基于OpenGL的三维动画效果设计与实现OpenGL是一种跨平台的图形库，广泛应用于计算机图形学、游戏开发和虚拟现实等领域。
在OpenGL的基础上，可以实现各种精美的三维动画效果，如逼真的光影效果、自然的物理模拟和华丽的特效等。
本文将介绍如何基于OpenGL实现三维动画效果。
一、OpenGL简介OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形库，可以用于开发高性能的3D图形应用程序。
它提供了一套标准的API，程序员可以使用OpenGL库里的函数来绘制各种图形，包括点、线、三角形等。
OpenGL的主要优点是跨平台，程序可以在不同的操作系统和硬件上运行，并且不需要对程序做太多的修改。
二、OpenGL开发环境在开始OpenGL开发之前，需要配置正确的开发环境。
OpenGL的开发环境包括编程语言、OpenGL库、窗口系统和OpenGL的开发工具等。
编程语言：OpenGL支持多种编程语言，如C/C++、Java、Python等。
其中，C/C++是最常用的开发语言，因为它可以直接调用OpenGL的函数库。
OpenGL库：OpenGL库是开发OpenGL程序时必须的工具，它包含了OpenGL 的所有函数和常量。
窗口系统：OpenGL需要一个可视化的窗口系统，用来显示图形界面。
常用的窗口系统有Windows、Linux和MacOS等。
开发工具：开发OpenGL程序需要使用各种IDE和编辑器，如Visual Studio、CodeBlocks和Eclipse等。
三、实现三维动画效果的基础知识1.三维坐标系OpenGL使用右手坐标系表示三维坐标系，其中x轴向右，y轴向上，z轴向外。
2.矩阵变换OpenGL可以通过矩阵变换来实现图形的移动、旋转、缩放等操作。
常用的变换矩阵包括平移矩阵、旋转矩阵和缩放矩阵。
3.光照模型光照模型是OpenGL中重要的概念之一，它用来计算光源对物体的影响。
其中，主要包括光源的位置、光线的颜色和强度等因素。
opengl实现太阳系天体运动
Opengl实现太阳系天体运动本文主要讲OpenGL中的几何变换。
我们生活在一个三维的世界——如果要观察一个物体，我们可以：1、从不同的位置去观察它。
（视点变换/视图变换，gluLookAt）2、移动或者旋转它，当然了，如果它只是计算机里面的物体，我们还可以放大或缩小它。
（模型变换）3、如果把物体画下来，我们可以选择：是否需要一种“近大远小”的透视效果。
另外，我们可能只希望看到物体的一部分，而不是全部（剪裁）。
（投影变换）4、我们可能希望把整个看到的图形画下来，但它只占据纸张的一部分，而不是全部。
（视口变换）这些，都可以在OpenGL中实现。
1、模型变换和视图变换从“相对移动”的观点来看，改变观察点的位置与方向和改变物体本身的位置与方向具有等效性。
在OpenGL中，实现这两种功能甚至使用的是同样的函数。
由于模型和视图的变换都通过矩阵运算来实现，在进行变换前，应先设置当前操作的矩阵为“模型视图矩阵”。
设置的方法是以GL_MODELVIEW为参数调用glMatrixMode函数，像这样：glMatrixMode(GL_MODELVIEW);通常，我们需要在进行变换前把当前矩阵设置为单位矩阵。
这也只需要一行代码：glLoadIdentity();然后，就可以进行模型变换和视图变换了。
进行模型和视图变换，主要涉及到三个函数：glTranslate*，把当前矩阵和一个表示移动物体的矩阵相乘。
三个参数分别表示了在三个坐标上的位移值。
glRotate*，把当前矩阵和一个表示旋转物体的矩阵相乘。
物体将绕着(0,0,0)到(x,y,z)的直线以逆时针旋转，参数angle表示旋转的角度。
glScale*，把当前矩阵和一个表示缩放物体的矩阵相乘。
x,y,z分别表示在该方向上的缩放比例。
注意我都是说“与XX相乘”，而不是直接说“这个函数就是旋转”或者“这个函数就是移动”，这是有原因的，马上就会讲到。
假设当前矩阵为单位矩阵，然后先乘以一个表示旋转的矩阵R，再乘以一个表示移动的矩阵T，最后得到的矩阵再乘上每一个顶点的坐标矩阵v。
(2024年)计算机图形学孙家广
计算机图形学孙家广CONTENTS •计算机图形学概述•图形生成技术•图形变换与裁剪•颜色模型与光照模型•图形用户界面设计•计算机动画技术•计算机图形学前沿技术01计算机图形学概述计算机图形学定义与发展定义计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图形的一门科学，它涉及计算机科学、数学、物理学、心理学等多个领域。
发展历程从20世纪50年代的简单图形绘制，到60、70年代的光栅扫描显示和三维图形技术，再到80、90年代的图形处理单元（GPU）和虚拟现实技术的发展，计算机图形学经历了飞速的发展。
计算机图形学应用领域计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）利用计算机图形学技术进行产品设计、模拟和分析，提高生产效率和产品质量。
影视娱乐计算机图形学技术在电影、游戏等娱乐领域的应用，创造逼真的虚拟世界和角色。
数据可视化将大量数据通过图形的方式呈现出来，帮助人们更好地理解和分析数据。
虚拟现实与增强现实通过计算机图形学技术构建虚拟环境或增强现实场景，为用户提供沉浸式的交互体验。
包括图形处理器（GPU ）、显示设备（如显示器、投影仪等）和输入设备（如鼠标、键盘、触摸屏等）。
图形硬件包括操作系统中的图形子系统、图形库和图形应用程序等，提供图形生成、处理和显示的功能。
图形软件包括光栅化、纹理映射、光照模型、阴影生成等算法，用于实现各种图形效果。
图形算法包括二维图形、三维模型、图像等数据，作为计算机图形系统的输入和输出。
图形数据计算机图形系统组成02图形生成技术包括数值微分法（DDA）和Bresenham算法等，用于在像素网格上精确或近似地绘制点和直线。
涉及中点圆生成算法和参数化椭圆生成方法等，用于生成各种大小和位置的圆和椭圆。
包括扫描线填充算法、边界填充算法等，用于对多边形内部进行颜色填充。
点和直线的生成算法圆和椭圆的生成算法多边形的填充算法基本图形生成算法曲线曲面生成技术参数曲线曲面使用参数化表示方法，如Bezier曲线和曲面、B样条曲线和曲面等，能够描述复杂的曲线和曲面形状。
北京交通大学智慧树知到“计算机科学与技术”《计算机图形学》网课测试题答案2
北京交通大学智慧树知到“计算机科学与技术”《计算机图形学》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.鼠标、操纵杆只可以输入一系列坐标位置。
()A.错误B.正确2.从动画生成技术角度，计算机动画分为()A.关键帧动画B.变形物体动画C.过程动画D.关节动画3.下列哪些是线画图元的基本属性?()A.线型B.线宽C.长度D.颜色4.编辑3D文字时，怎样得到能够在三维空间内旋转3D文字的角度控制框?()A.利用“选择”工具单击3D文字B.利用“交互立体”工具单击3D文字C.利用“交互立体”工具双击3D文字D.利用“交互立体”工具先选中3D文字，然后再单击5.有24个位平面，分辨率是1024×768像素的光栅显示系统，需要1024×768×24/8=2359296字节的帧缓存。
()A.错误B.正确6.如果希望在CorelDRAW中创建的多个页面具有相同的图形元素，可以执行下面的哪一项操作?()A.先创建多个页面，然后分别在各个页面中绘制相同的图形元素B.创建一个页面并在此页面绘制需要的图形元素，然后再将此页面复制多个C.选择“Layout-Page Setup”命令，在弹出的对话框中进行设置D.在Master Page中创建一个图层，在此图层中绘制希望出现在各个页面中的图形元素，则此各个页面将具有相同的图形元素7.计算机图形学中常用的坐标系有哪几类()A.MCB.VCC.NDCD.DC8.关于直线生成算法的叙述中，哪个说法是正确的()A.Bresenham算法是每次决定一个像素的走法B.Bresenham算法是对中点画线算法的改进C.DDA算法是对Bresenham算法的改进D.用DDA算法确定像素位置比其它直接生成算法要快，因为DDA算法利用了光栅的特点，故其运行效率高且便于硬件实现9.下面关于反走样的论述哪个是错误的?()A.提高分辨率B.把象素当作平面区域进行采样C.采用锥形滤波器进行加权区域采样D.增强图象的显示亮度10.计算机图形学中常用的坐标系有哪几类?()A.MCB.VCC.NDCD.DC11.要想对一个选中的对象进行原位复制，先选择“Copy”命令再选择“Paste”命令。
《计算机图形学》题集
《计算机图形学》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.计算机图形学主要研究的是：A. 计算机硬件的设计B. 计算机软件的开发C. 图像的生成、处理与显示D. 计算机网络技术2.下列哪个不是计算机图形学的应用领域？A. 游戏开发B. 医学影像处理C. 文字编辑D. 三维动画制作3.在计算机图形学中，像素（Pixel）是：A. 图像的最小单位B. 显示器的大小C. 图像的分辨率D. 图像的颜色深度4.下列哪个是光栅图形显示器的特点？A. 直接使用矢量数据表示图像B. 图像由像素阵列组成C. 分辨率固定不变D. 不适用于动态图像显示5.在三维图形变换中，平移变换不会改变物体的：A. 形状B. 大小C. 方向D. 位置6.下列哪个算法常用于三维图形的消隐处理？A. 光线追踪算法B. Z-Buffer算法C. 纹理映射算法D. 反走样算法7.在计算机图形学中，下列哪个术语用于描述物体表面的明暗程度？A. 色彩B. 光照模型C. 纹理D. 透明度8.下列哪个不是计算机图形学中的基本图形生成算法？A. 中点画线算法B. Bresenham画圆算法C. 扫描线填充算法D. Cohen-Sutherland线段裁剪算法9.在计算机图形学中，下列哪个概念用于描述物体的三维形状？A. 像素B. 几何模型C. 色彩模型D. 光照模型10.下列哪个不是真实感图形生成的基本步骤？A. 几何建模B. 光照模型计算C. 纹理映射D. 数据压缩二、填空题（每题2分，共14分）1.计算机图形学中的“图形”主要分为两大类：和。
2.在三维图形变换中，旋转变换可以使用______矩阵来实现。
3.在计算机图形学中，______是指使用数学方法来模拟真实世界中光线与物体表面的相互作用。
4.在进行三维图形的消隐处理时，______算法是一种常用的方法，它通过维护一个深度缓冲区来实现。
5.在计算机图形学中，______是一种常用的图像滤波技术，可以用于图像的平滑处理。
基于OpenGL的三维建模与动画设计技术研究
基于OpenGL的三维建模与动画设计技术研究一、引言在当今数字化时代，三维建模与动画设计技术已经成为影视、游戏、虚拟现实等领域不可或缺的重要组成部分。
而OpenGL作为一种跨平台的图形库，被广泛运用于三维建模与动画设计中。
本文将探讨基于OpenGL的三维建模与动画设计技术，包括其原理、应用和未来发展趋势。
二、OpenGL概述OpenGL（Open Graphics Library）是一种用于渲染2D、3D矢量图形的跨平台图形库。
它提供了一系列的函数，可以用来绘制复杂的图形、场景和动画。
OpenGL具有开放源代码、跨平台、高性能等特点，因此被广泛应用于计算机图形学领域。
三、三维建模技术1. 网格建模网格建模是三维建模中最基本的技术之一，它通过顶点、边和面构成的网格结构来描述物体的外观和形状。
在OpenGL中，可以利用顶点缓冲对象（VBO）和索引缓冲对象（IBO）来高效地管理网格数据，实现复杂物体的建模。
2. 着色器编程着色器编程是OpenGL中非常重要的一部分，它可以控制光照、材质、纹理等效果，从而使得渲染出来的图像更加逼真和生动。
顶点着色器和片元着色器是着色器编程中常用的两种着色器类型，它们可以对顶点和像素进行灵活处理。
3. 纹理映射纹理映射是将二维图像映射到三维物体表面上的技术，可以使得物体表面呈现出各种细节和纹理。
在OpenGL中，通过纹理对象和纹理坐标来实现纹理映射，从而增强了三维场景的真实感和视觉效果。
四、三维动画设计技术1. 骨骼动画骨骼动画是一种基于骨骼系统进行变换和插值计算的动画技术，可以使得角色或物体呈现出生动的动作和表情。
在OpenGL中，可以通过骨骼动画算法和插值技术实现复杂的角色动画效果。
2. 关键帧动画关键帧动画是一种基于关键帧设置和插值计算的动画技术，通过在不同关键帧上设置物体的位置、旋转等属性，然后通过插值计算生成中间帧，从而实现流畅自然的动画效果。
在OpenGL中，可以通过关键帧插值算法实现各种复杂的动画效果。
计算机图形学课程设计完本
1中文摘要本次课程设计采用OpenGL来完成。
OpenGL是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。
OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。
本次课程设计是在win7系统下VC++6.0中的win32环境中,通过使用OpenGL所提供的标准库函数，综合图形学里的坐标转换，投影变换，光照以及纹理等知识，实现一个简单的太阳系的运行状况。
该系统仅做演示使用，将只包括太阳，地球与月亮，并且不保证相关数据的设定准确性。
目录一、课程设计任务及要求 (1)二、需求分析 (1)三、系统设计 (1)四、详细设计 (3)4.1 初始化的设定 (3)4.2 光源的位置与观察位置的设定 (4)4.3 纹理映射的设置 (5)4.4 各星球球体的绘制 (7)4.5 星球公转轨道 (9)4.6 人机交互式的实现 (10)五、运行调试与分析讨论 (12)5.1 程序运行截图 (12)5.2 结果分析 (13)六、设计体会与小结 (14)七、参考文献 (16)一、课程设计任务及要求1.利用OpenGL创建太阳，地球，月亮三个球体。
2. 实现“月亮绕着地球转，地球绕着太阳转”。
3. 为太阳，地球，月亮附上不同的纹理。
4. 具有较好的动画效果，消除闪烁现象。
5. 其他功能的添加。
二、需求分析本次课程设计使用的编译软件为Visual C++ 6.0。
设计中通过调用OpenGL函数库以来完成太阳，月亮，地球的球体绘制与纹理的加载，通过矩阵的变换以实现星球的运动效果。
从而模拟出太阳系的运行效果动画。
在之后，加入星球的轨道轨迹，使得模拟系统3D效果更加明显。
并加入人机交互操作。
通过“q,w,e,s,a,d”键来调整观察视角，可以实现全方位对此系统进行观察，使系统具有一定的可操作性。
三、系统设计本次课题为:实现太阳系运行动画。
系统设计步骤为:1.太阳，地球，月亮三个球体的创建。
OpenGL中绘制太阳,地球,月亮的运动模型
计算机图形学实验报告1、实验目的和要求利用第七章所学的知识，试在OpenGL中绘制太阳，地球，月亮的运动模型，并用相应的代码表示出来。
2、实验内容OpenGL中只提供了两种投影方式，一种是正投影，另一种是透视投影。
不管是调用哪种投影函数，为了避免不必要的变换，必须调用glMAtrixMode （GL_PROJECTION ）因此在本实验中要学习这种方法，并使用投影的方式来做题。
3、实验步骤1）相关算法及原理描述为了简单起见，我们把三个天体都想象成规则的球体。
而我们所使用的glut实用工具中，正好就有一个绘制球体的现成函数：glutSolidSphere，这个函数在“原点”绘制出一个球体。
由于坐标是可以通过glTranslate*和glRotate*两个函数进行随意变换的，所以我们就可以在任意位置绘制球体了。
函数有三个参数：第一个参数表示球体的半径，后两个参数代表了“面”的数目，简单点说就是球体的精确程度，数值越大越精确，当然代价就是速度越缓慢。
这里我们只是简单的设置后两个参数为20。
太阳在坐标原点，所以不需要经过任何变换，直接绘制就可以了。
地球则要复杂一点，需要变换坐标。
由于今年已经经过的天数已知为day，则地球转过的角度为day/一年的天数*360度。
前面已经假定每年都是360天，因此地球转过的角度恰好为day。
所以可以通过下面的代码来解决：glRotatef(day, 0, 0, -1);/* 注意地球公转是“自西向东”的，因此是饶着Z轴负方向进行逆时针旋转*/ glTranslatef(地球轨道半径, 0, 0);glutSolidSphere(地球半径, 20, 20);月亮是最复杂的。
因为它不仅要绕地球转，还要随着地球绕太阳转。
但如果我们选择地球作为参考，则月亮进行的运动就是一个简单的圆周运动了。
如果我们先绘制地球，再绘制月亮，则只需要进行与地球类似的变换：glRotatef(月亮旋转的角度, 0, 0, -1);glTranslatef(月亮轨道半径, 0, 0);glutSolidSphere(月亮半径, 20, 20);但这个“月亮旋转的角度”，并不能简单的理解为day/一个月的天数30*360度。
计算机图形学中的三维动画设计
计算机图形学中的三维动画设计计算机图形学是一门关于利用计算机图像处理技术来构建、处理、显示和分析图像的学科。
它的应用范围包括计算机游戏、虚拟现实、数字艺术、动画电影、医学图像处理、CAD/CAM等领域。
在计算机图形学的应用中，三维动画设计是其中的一个非常重要的方向。
它可用于创建电影、电视、广告、游戏、科普教育、展示、模拟演练、可视化、工业设计等多种应用场景。
下面我们将介绍三维动画设计的基本原理，并探讨如何使用计算机技术来实现这种设计。
一、三维动画设计的基本原理三维动画是指在三维空间中创建、编辑和处理动画效果。
用户可以自由设置场景、物体、灯光、摄像机等参数，以实现所需的效果。
其主要原理包括以下几个方面：1. 三维建模：在三维场景中创建可视模型。
这个过程可以通过手工或者计算机辅助设计软件来实现。
2. 纹理映射：根据需要将图片或其他纹理贴到模型表面。
3. 动画制作：通过对模型的各种属性进行编辑，比如位移、旋转、缩放、动作等来实现动画效果。
4. 光照和渲染：利用计算机技术模拟各种光照场景，如点光源、平行光、环境光、阴影等，以提高动画的真实感。
5. 视角设置：根据所要表达的效果，调整视角以实现特定的镜头效果，如远景、中景、近景等。
二、三维动画设计的实现流程基于上述原理，我们可以使用以下流程来设计三维动画：1. 收集素材：包括场景、物体、纹理、声音、动作等素材。
2. 建模：使用相应的建模软件创建三维模型，并添加相关材质、纹理等。
3. 动画制作：根据需求设置动画效果，比如平移、旋转、缩放、动作等。
4. 光照和渲染：考虑光照角度，选择合适的光源和渲染技术进行渲染。
5. 导出和后期剪辑：将设计好的三维模型导出，用视频后期剪辑软件编辑成完整的动画。
三、常用的三维建模和动画软件对于三维动画设计，常用的建模软件包括：1. 3D Studio Max：功能强大，支持多种建模、渲染、动画、粒子等效果。
2. Maya：易学易用，可快速创建复杂的模型和动画效果。
计算机图形学中的三维动画制作技术
计算机图形学中的三维动画制作技术计算机图形学是指利用计算机来模拟和生成视觉场景的学科，涵盖了众多子领域，包括三维建模、光线追踪、动画制作等等。
其中，三维动画制作技术是计算机图形学领域中备受关注的一个方向。
下面就从三维动画制作的原理、技术、应用等方面，深入探讨计算机图形学中的三维动画制作技术。
一、三维动画制作的原理三维动画制作是一种将虚拟的三维物体进行动态渲染、运动呈现的技术，实现的原理是在每一帧之间对三维物体进行位置、姿态、质感等方面的细微调整，从而让物体在时空维度上呈现出视觉上的流畅连贯的动态效果。
而三维动画制作的基础就是建模和渲染。
1.建模：建模是三维动画制作的前置步骤，用于把物体从现实世界中通过采集、扫描等方式，或者从设计师的脑海中进行三维重构，得到一个格式化的数字模型。
数字模型会细化到各种形状、细节和质感等细节，其中又包括了表面结构、纹理等，用于后续的模型纹理映射。
2.渲染：渲染是将建模以后的三维模型转化成图像或视频的过程，用于为模型添加视觉上的效果，包括光照、阴影、反射、折射等。
二、三维动画制作的技术1.关键帧动画技术：是通过人为创建一些关键帧的方式，生成带有流畅动态的动画效果。
关键帧对于动态物体的细节表现非常重要，是其他动画技术的基础。
2.运动捕捉技术（Motion capture）：是将真实世界中的动作通过传感器等装置记录下来，然后借助计算机进行数码风格的渲染，生成带有真实人类动作感觉的动画。
它可以提高制作真实感的效果，节约制作时间和成本。
3.物理仿真技术：指在三维建模时，用物理学原理来对动画进行建模，利用计算机后台算法，自动计算出运动过程中自然而然发生的现象与效果，如重力、摩擦力、弹性等，从而更真实地模拟物体的运动轨迹。
三、三维动画制作的应用三维动画其实已经广泛应用于各行业，如：1.游戏开发：三维动画技术与游戏开发息息相关，是制作游戏过程中必不可少的环节。
无论是游戏场景、人物表现、特效等，都需要借助三维动画技术的支持。
计算机图形学 课程设计
2、gluSphere（quadric, 0.45f, 40, 40）函数是在原点绘制图形，经过 glTranslatef* 和 glRotatef*平移和旋转可以随意改变球体位置：
glRotatef(-90.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f); // 将坐标系绕 X 轴旋转-90 度 glTranslatef(1.7f, 0.0f, 0.0f); // 将坐标系右移 1.7f
8、建立一个地球公转轨道，调用函数 glTranslatef*把球体平移一定距离，使其在自
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己的轨道上运行。同时为了使月球跟随地球，glRotatef(fEarthOrbit , 0.0f, 1.0f, 0.0f); 将坐标系绕 Y 轴旋转地球公转的角度,控制月亮跟随地球，用函数 glTranslatef*平移使月 球轨道在地球周围而不与地球重叠。
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参数代表要操作的目标，GL_PROJECTION 是对投影矩阵操作，GL_MODELVIEW 是对模型视景矩 阵操作，GL_TEXTURE 是对纹理矩阵进行随后的操作。 13、glutIdleFunc(void (*func)(void))在 glutIdleFunc(void (*func)(void))回调函数 中指定一个函数，如果不存在其他尚未完成的事件（例如，当事件循环处于空闲的时候）， 就执行这个函数。这个回调函数接受一个函数指针作为它的唯一参数。如果向它传递 NULL(0),就相当于禁用这个函数。glutMainLoop 进入 GLUT 事件处理循环。在一个 GLUT 程 序中，这个例程被调用一次 。一旦被调用，这个程序将永远不会返回 无限循环。它将调用 必要的任何已注册的回调。程序最后调用这个函数，让程序循环执行下去，使运动继续下去。
9、OpenGl 把三维坐标中的球体绘制到而为坐标屏幕,绘制的顺序是按代码的顺序来进 行的。因此后绘制的物体会遮住先绘制的物体，既使后绘制的物体在先绘制的物体后面也是 一样，使用深度测试可以解决这个问题。使用方法是：以 GL_DEPTH_TEST 为参数调用 glEnable 函数，启动深度测试。在必要时（通常是每次绘制画面开始时）清空深度缓冲，即： glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT) ， 其 中 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT) 与 glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT) 可 以 合 并 写 为 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT| GL_DEPTH_BUFFER_BIT)，且后者运行速度比前者快。
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。
opengl实现__太阳、地球和月亮的运动模型及小球的自由落体运动
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
void initDisplay(void)
{ printf(" initDisplay()");
down=1;
//向下运动
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
int count=1;
double timeSpan=0;
//下降到底所需时间
double movey=0.0;
double duration=0.0;
//持续时间
double length=0.0;
专业资料学习参考
WORD 整理版
clock_t start,end; void init(void) { printf(" init");
专业资料学习参考
glutTimerFunc(50,timer,0); glutPostRedisplay(); }
WORD 整理版
int main(int argc,char **argv) { glutInit(&argc,argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE); glutCreateWindow("earth,moon,sun"); glutInitWindowSize(400,400); glutDisplayFunc(display); glutTimerFunc(50,timer,0); glutMainLoop(); return 0; }
z); 缩放矩阵函数 void glScale{df}(TYPE x,TYPE y,TYPE z); 如不需要效果积累可调用重置矩阵函数 void glLoadIdentity(void); 该函数将单位矩阵 置为当前变换矩阵。
计算机图形学报告——太阳系
Solar System计算机图形学课程报告文档编号：报告名称：算法设计编写：谢天添05编写日期：2009-12指导老师：李征审核日期：1 图形学基本原理........................................... 错误!未定义书签。
几何变换相关原理................................. 错误!未定义书签。
几何图形像素化相关原理........................... 错误!未定义书签。
光照模型相关原理................................. 错误!未定义书签。
2 系统界面与操作说明（阐述如何操作你的软件）............... 错误!未定义书签。
系统界面与图形显示示例........................... 错误!未定义书签。
操作说明（配合图示进行说明）..................... 错误!未定义书签。
3 源程序：................................................. 错误!未定义书签。
太阳系概述：..................................... 错误!未定义书签。
数据收集：....................................... 错误!未定义书签。
类设计：......................................... 错误!未定义书签。
Main Class ................................... 错误!未定义书签。
辅助类：..................................... 错误!未定义书签。
模块增强类：................................. 错误!未定义书签。
功能设计：....................................... 错误!未定义书签。
计算机图形学刘之源太阳系
《计算机图形学》课程设计报告课题名称：模拟太阳系课题负责人名（学号）：杨建峰（0843042072）同组成员名单（角色）：指导教师：李征评阅成绩：评阅意见：提交报告时间：2010 年12月 15日摘要：随着计算机技术的飞速发展，计算机性价比越来越高。
这为计算机图形学发展奠定了坚实的基础。
Microsoft、SGI等大公司推出了OpenGL三维图形标准，彻底改变过去只能依赖于价格昂贵的图形工作站及复杂的三维图形软件从事三维图形计算机应用的历史。
OpenGL的出现为大多数程序员利用C语言操纵PC 机绘制复杂图形的想法变为现实。
本文介绍了利用VC++6.0，借助于OpenGL库函数设计三维图形的基本方法及编程中的注意事项。
由于采用了传统C语言设计方法，这大大方便那些初次接触OpenGL的程序员，可使他们快速掌握设计OpenGL程序的方法和步骤。
关键字：OpenGl, VC++6.0,模拟星云的旋转一、OpenGL介绍OpenGL是独立于操作系统的、开放式的三维图形标准。
OpenGL实际上是一种图形与硬件的接口，它包括了100 多个图形函数，可以利用这些函数建立三维模型和三维实时交互。
与其他图形软件程序设计接口不同的是,OpenGL 提供了非常清晰的图形函数。
利用这些图形函数，用户不但可以直接使用自己的数据，而且可以利用其他的数据源。
OpenGL也是网络透明的，它的运行机制是客户/服务器机制，由客户 (OpenGL的应用程序)向服务器（OpenGL的内核）发送OpenGL 命令请求，服务器则解释执行这些命令。
一般客户和服务器运行于同一台计算机上。
在 Windows NT 平台上，OpenGL 图形库被封装在 opengl32.dll 中。
Windows NT调用opengl32.dll动态链接库，处理用户程序对OpenGL函数调用，然后再调用winsrv.dll， OpenGL的命令再次得到处理并直接传给Win32 的其他设备驱动接口，最后把处理的图形指令传递给视频显示驱动程序。
太阳系运行动画资料.(优选)
大学计算机科学与技术学院课程设计报告2009 — 2010学年第二学期课程名称计算机图形学设计题目实现太阳系运行动画学生姓名学号专业班级指导教师2010 年6 月29 日目录目录 (II)第1章设计内容与要求 (1)1.1 总体目标和要求 (1)1.2 内容与要求 (1)第2章总体设计 (2)2.1 实验原理 (2)（1）平移变换 (2)（2）旋转变换 (2)2.2 动画实现原理 (2)第3章详细设计 (4)3.1 球体绘制 (4)3.2 键盘命令 (4)3.3 旋转功能 (5)3.4 球体的显示 (5)3.5 程序缺陷 (6)第4章功能实现 (7)4.1月亮绕着地球转，地球绕着太阳转 (7)4.2 键盘命令实现 (7)4.3主要的程序清单 (7)第5章总结 (11)参考文献 (11)第1章基础知识第1章设计内容与要求1.1 总体目标和要求目标：以图形学算法为目标，深入研究。
继而策划、设计并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，并能从某些方面作出评价和改进意见。
通过完成一个完整程序，经历策划、设计、开发、测试、总结和验收各阶段，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。
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演示系统，界面要求美观大方，能清楚地演示算法执行的每一个步骤。
1.2 内容与要求内容：（1）掌握动画基本原理；（2）实现三维几何变换及其组合；功能要求：（1）利用glutWireSphere创建太阳、地球、月亮三个球体；（2）编写三维旋转变换矩阵实现“月亮绕着地球转，地球绕着太阳转”的效果；第2章总体设计2.1 实验原理设计利用VC+OpenGL作为开发平台设计程序，实现三维几何变换及其组合等各项功能。
OpenGL的基本几何变换函数介绍如下：（1）平移变换平移变换函数如下：void glTranslate{fd}(TYPE x,TYPE y,TYPE z);三个函数参数就是目标分别沿三个轴向平移的偏移量。