计算机图形学实验报告.docx
- 文档编号:6527025
- 上传时间:2023-01-07
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:302.66KB
计算机图形学实验报告.docx
《计算机图形学实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机图形学实验报告.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
计算机图形学实验报告
中南大学信息科学与工程学院
实验报告
实验名称
实验地点科技楼四楼
实验日期2014年6月
指导教师
学生班级
学生姓名
学生学号
提交日期2014年6月
实验一Window图形编程基础
1、实验类型:
验证型实验
2、实验目的
1、熟练使用实验主要开发平台;
2、掌握如何在编译平台下编辑、编译、连接和运行一个简单的Windows图形应用程序;
3、掌握Window图形编程的基本方法;
4、学会使用基本绘图函数和WindowGDI对象;
3、实验内容
创建基于MFC的SingleDocument应用程序(Win32应用程序也可,同学们可根据自己的喜好决定),程序可以实现以下要求:
1、用户可以通过菜单选择绘图颜色;
2、用户点击菜单选择绘图形状时,能在视图中绘制指定形状的图形;
4、实验要求与指导
1、建立名为“颜色”的菜单,该菜单下有四个菜单项:
红、绿、蓝、黄。
用户通过点击不同的菜单项,可以选择不同的颜色进行绘图。
2、建立名为“绘图”的菜单,该菜单下有三个菜单项:
直线、曲线、矩形
其中“曲线”项有级联菜单,包括:
圆、椭圆。
3、用户通过点击“绘图”中不同的菜单项,弹出对话框,让用户输入绘图位置,在指定位置进行绘图。
5、实验结果:
六、实验主要代码
1、画直线:
CClientDC*m_pDC;再在OnDraw函数里给变量初始化
m_pDC=newCClientDC(this);
在OnDraw函数中添加:
m_pDC=newCClientDC(this);
m_pDC->MoveTo(10,10);
m_pDC->LineTo(100,100);
m_pDC->SetPixel(100,200,RGB(0,0,0));
m_pDC->TextOut(100,100);
2、画圆:
voidCMyCG:
:
LineDDA2(intxa,intya,intxb,intyb,CDC*pDC)
{
intdx=xb-xa;
intdy=yb-ya;
intSteps,k;
floatxIncrement,yIncrement;
floatx=xa,y=ya;
if(abs(dx)>abs(dy))
Steps=abs(dx);
else
Steps=abs(dy);
xIncrement=dx/(float)Steps;
yIncrement=dy/(float)Steps;
pDC->SetPixel(ROUND(x),ROUND(y),RGB(0,0,0));
for(k=0;k { x+=xIncrement; y+=yIncrement; sleep(10); pDC->SetPixel(ROUND(x),ROUND(y),RGB(0,0,0)); } 3、画矩形 voidCRectangleDlg: : OnLButtonDown(UINTnFlags,CPointpoint) { lButtonDownNotUp=TRUE; RECTrect; m_showRectangle.GetClientRect(&rect); if((point.x { regionLeftTopTemp=point; } CDialog: : OnLButtonDown(nFlags,point); } voidCRectangleDlg: : OnMouseMove(UINTnFlags,CPointpoint) { RECTrect; m_showRectangle.GetClientRect(&rect); if((<)&&(>)&&(<)&&(>)) { if((lButtonDownNotUp==TRUE) { regionRightBottomTemp=point; CDC*pDC=m_showRectangle.GetWindowDC(); pDC->Rectangle(CRect(regionLeftTopTemp,regionRightBottomTemp)); } } CDialog: : OnMouseMove(nFlags,point); } voidCRectangleDlg: : OnLButtonUp(UINTnFlags,CPointpoint) { lButtonDownNotUp=FALSE; CDialog: : OnLButtonUp(nFlags,point); } 实验二基本图形生成算法 一、实验类型: 验证型实验 二、实验目的 1、掌握DDA、Bresenham直线生成算法; 2、掌握Bresenham或中点圆生成算法; 3、掌握Bresenham或中点椭圆生成算法; 三、实验内容 1、实现DDA、Bresenham直线生成算法; 2、实现Bresenham画圆法或中点画圆法; 3、实现Bresenham或中点法椭圆生成算法; 4、利用1、2、3实现的直线、圆、椭圆图形生成函数进行图形绘制; 四、实验要求与指导 1、按照实验指导书节创建一个基于MFC的SingleDocument应用程序。 建立名为“图形绘制”的菜单,该菜单的子菜单项可根据下图进行设定,用户通过点击不同的子菜单项,可以选择不同的算法进行绘图。 2、建立一个专门用于进行图形绘制的类,比如下图所示的CMyGL类。 如无特殊说明,今后都以该类作为演示。 3、所有图形的绘制算法都必须封装在CMyGL类中,如下图。 4、在View类中实例化一个CMyGL类的对象,比如m_gl,进行绘图操作。 如下图所示: 5、用户通过点击“图形绘制”中不同的菜单项,在指定位置进行绘图。 5、实验结果: 六、实验主要代码 1、画直线: voidCDraw: : DDALine(CDC*pDC,intx1,inty1,intx2,inty2,COLORREFcolor) { doubledx,dy,e,x,y; dx=x2-x1; dy=y2-y1; e=(fabs(dx)>fabs(dy))? fabs(dx): fabs(dy); dx/=e; dy/=e; x=x1; y=y1; for(inti=1;i<=e;i++) { pDC->SetPixel((int)(x+,(int)(y+,color); x+=dx; y+=dy; } } 2、画圆: voidCMyCG: : LineDDA2(intxa,intya,intxb,intyb,CDC*pDC) { intdx=xb-xa; intdy=yb-ya; intSteps,k; floatxIncrement,yIncrement; floatx=xa,y=ya; if(abs(dx)>abs(dy)) Steps=abs(dx); else Steps=abs(dy); xIncrement=dx/(float)Steps; yIncrement=dy/(float)Steps; pDC->SetPixel(ROUND(x),ROUND(y),RGB(255,0,0)); for(k=0;k { x+=xIncrement; y+=yIncrement; sleep(10); pDC->SetPixel(ROUND(x),ROUND(y),RGB(255,0,0)); } 3、画椭圆 voidCDraw: : BresenhamEllipse(CDC*pDC,intx0,inty0,inta,intb,COLORREFcolor) { intx,y,p; intaa=a*a,bb=b*b; x=0;y=b;p=2*bb+aa*(1-2*b); while(bb*x<=aa*y) { pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,color); pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,color); pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,color); pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,color); if(p>=0) { p+=4*aa*(1-y)+bb*(4*x+6); y--; } else { p+=bb*(4*x+6); } x++; } x=a;y=0;p=2*aa+bb*(1-2*a); while(bb*x>aa*y) { pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,color); pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,color); pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,color); pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,color); if(p>=0) { p+=4*bb*(1-x)+aa*(4*y+6); x--; } else { p+=aa*(4*y+6); } y++; } } 实验三、OpenGL图形程序设计基础 一.实验目的 1)了解OpenGL图形库的功能和结构; 2)学习使用VisualC++开发基于控制台的图形程序; 3)学习使用VisualC++开发基于单文档(GUI界面)的图形程序。 4)学习使用OpenGL生成基本图形; 5)学习使用OpenGL实现图形变换; 二.实验内容 1)使用VisualC++建立一个Win32ConsoleApplication(控制台应用程序),定义若干点坐标,绘制点、线段、不闭合折线、闭合折线、多边形、三角形、四边形、三角扇、三角条带、四边形条带。 尝试不同尺寸的点、不同线宽的线、设置颜色等操作。 2)使用MFCAppWizard建立一个SDI程序,根据参考资料2和3中的步骤设置OpenGL图形绘制环境。 增加绘制4种基本图形(选择其中之一)。 3.实验过程: 1)建立一个控制台应用程序,在RenderScene()函数中调用不同的系统函数分别绘制不同属性的点、线、折线、多边形、扇形等; 2)建立一个SDI程序,按照所给资料设置OpenGL图形绘制环境,并照敲老师所给实列,观看结果,查看关键代码区; 3)仿照所给列子,改写代码,绘制彩色的正方体; 三.实验结果 基本图形显示正确 基本图形截图: 三棱柱截图: 实验四、二维图形变换程序设计 一.实验目的: 1)掌握图形变换实现原理,基本几何变换,复合变换等; 2)学习使用VisualC++开发菜单,对话框等交互界面的设计; 3)学习使用MFC单文档程序,实现二维图形的基本几何变换。 二.实验内容: 使用VisualC++建立一个单文档程序,采用实验二中定义的基本图形类。 在程序中增加图形变换菜单(各基本变换对应菜单项),各图形变换的参数通过对话框提供(设计提供变换参数的对话框,如平移,旋转,比例等),实现二维图形的变换。 (提示: 在各个图形类中增加相应的成员函数实现平移;菜单选择变换弹出对应变换的参数对话框,对话框中提供参数后取出参数传递给图形对象,通过调用图形变换成员函数实现图形对象的变换)。 要求实现直线段、圆、多边形等基本图形的几何变换。 三.实验过程: (1).根据实验要求,新建菜单,增加二维图形变换子菜单,然后在菜单上添加平移,比例,对称,旋转以及错切选项。 (2).对菜单中的每一项方法构造响应函数,并给几个需要弹出对话框的选项添加对话框响应函数。 (3).在弹出的对话框输入参数,获取输入的参数,调用相应的变换函数,实现图形的变换。 四.实验结果: 结果正确。 平移xy(100,0) 五、实验主要代码 classCTransform//二维几何变换 { public: CTransform(); virtual~CTransform(); voidSetMat(CP2*,int); voidIdentity(); voidTranslate(double,double);//平移变换矩阵 voidScale(double,double);//比例变换矩阵 voidScale(double,double,CP2);//相对于任意点的比例变换矩阵 voidRotate(double);//旋转变换矩阵 voidRotate(double,CP2);//相对于任意点的旋转变换矩阵 voidReflectOrg();//原点反射变换矩阵 voidReflectX();//X轴反射变换矩阵 voidReflectY();//Y轴反射变换矩阵 voidShear(double,double);//错切变换矩阵 voidMultiMatrix();//矩阵相乘 public: doubleT[3][3]; CP2*POld; intnum; }; voidCTransform: : Translate(doubletx,doublety)//平移变换矩阵 { Identity(); T[2][0]=tx; T[2][1]=ty; MultiMatrix(); } voidCTransform: : Scale(doublesx,doublesy)//比例变换矩阵 { Identity(); T[0][0]=sx; T[1][1]=sy; MultiMatrix(); } voidCTransform: : Scale(doublesx,doublesy,CP2p)//相对于任意点的整体比例变换矩阵 { Translate,; Scale(sx,sy); Translate,; } voidCTransform: : Rotate(doublebeta)//旋转变换矩阵 { Identity(); doublerad=beta*PI/180; T[0][0]=cos(rad);T[0][1]=sin(rad); T[1][0]=-sin(rad);T[1][1]=cos(rad); MultiMatrix(); } 实验五、二维交互式图形程序设计 一、实验目的: 1)综合使用VC++编写Win32应用的方法(单文档、多文档、对话框); 2)掌握交互式绘图程序设计及MFC相关类的使用; 3)掌握使用MFC的编写简单动画程序。 二、实验任务: 1)使用MFCAppWizard建立一个SDI程序。 综合前几次二维绘图 实验的结果,实现基本功能: 建立绘制点、直线段、圆、椭圆、圆弧、多段线(折线)、多边形、贝塞尔(Bezier)曲线的相关类(对于封闭图形,应能多种方式填充)、字符串。 使用实验二中自定义的CClientDC的派生类,实现交互式(鼠标)绘制以上图形。 实现颜色、线型、字体等的交互式选择,实现除曲线、圆弧外其他图形的鼠标拾取(框选、点选)。 实现新建文件、保存文件,打开文件(打开保存的自定义图形文件,并绘制图形)。 软件界面设计(工具栏、菜单、光标等)。 可选扩展功能: (1)实现平移、旋转、缩放、对称、错切等图形几何变换 (2)图形的显示控制包括缩放(按比例、选取框)、平移(上、小、左、右)。 (3)实现图层功能(可见性、颜色、锁定等)、图块功能(及选中多个图形形成一组,图块的生成、引用、编辑)。 (4)图形的显示控制包括实时缩放、实时平移和定点平移等。 (5)图形的编辑控制包括撤销、重复、剪切、复制、粘贴、删除、清除。 2)本任务是在以上程序的基础上,增加动画功能(可单独增加相应菜单): 交互式绘制三个圆作为太阳、地球、月球(要求填充,注意位置。 数据放入文档类,即文档类有变量太阳、地球、月球等),实现二维动画: 月球绕地球转、地球自转(地球采用图案填充)、地球绕太阳公转(按时间比例,可设置参数: 时间、颜色、调整大小)。 三、实验过程: 1)建立绘制点、直线段、圆、椭圆、圆弧、多段线(折线)、多边形、贝塞尔(Bezier)曲线的相关类 2)在菜单栏上增加相应的菜单,用来选择不同的功能 3)对增加的菜单栏设置ID,并且在View类中添加相应的事件响应函数,在各自的响应函数中实现各自的功能 四、实验结果: 基本功能: 扩展功能(做一个简单的太阳系): 在附加功能中,点击“开始”图形开始变换,点击“停止”图形静止。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机 图形学 实验 报告