计算机图形学实验指导书

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1、计算机图形学实验指导书编者：吴学毅西安理工大学印刷包装工学院信息科学系592010年9月目录上机实验说明1【实验环境】1【实验要求】1【实验项目及学时分配】1【实验报告和考核】1【实验大纲】见附录A1【实验环节详细说明】见附录B1实验（一）2【实验题目】基本图元绘制2【实验目的】2【实验内容】2【实验报告要求】3实验（二）4【实验题目】二维图元的几何变换4【实验目的】4【实验内容】4【实验报告要求】5实验（三）6【实验题目】线段、多边形裁剪算法实现6【实验目的】6【实验内容】6实验（四）7【实验题目】三维观察算法实现7【实验目的】7【实

2、验内容】7实验（五）8【实验题目】光照模型与纹理映射实现8【实验目的】8【实验内容】8【实验报告要求】8附录A9《计算机图形学》实验教学大纲9附录B11实验环节详细说明1259上机实验说明【实验环境】操作系统：MicrosoftWindows2000或以上系统。软件平台：VisualC++6.0程序开发的软件平台及OpenGL图形库。【实验要求】1、每次实验前，熟悉实验目的、实验内容及相关的基本理论知识。2、无特殊要求，原则上实验为1人1组，必须独立完成。3、实验所用机器最好固定，以便更好地实现实验之间的延续性和相关性，并便于检查。4、

3、按要求认真做好实验过程及结果记录。【实验项目及学时分配】本实验共计10学时，实验项目及学时分配如下：序号实验项目实验类型学时要求1基本图元绘制设计2必做2二维图元的几何变换验证2必做3线段、多边形裁剪算法实现验证2必做4三维观察算法实现设计2必做5光照模型与纹理映射实现验证2必做【实验报告和考核】1、实验报告必需采用统一的实验报告纸，撰写符合一定的规范，详见实验报告撰写格式及规范。2、本实验占该课程最终评定成绩的15％。【实验大纲】见附录A【实验环节细节说明】见附录B59实验（一）【实验题目】基本图元绘制【实验目的】1、通过本实验，掌握

4、在VC6.0环境下基于OpenGL程序开发的运行环境配置，了解基于OpenGL图形库的控制台图形程序开发框架，并对二维观察变换中相关函数的使用及参数有所了解。2、掌握OpenGL基本图元的绘制方法和属性控制方法，并编程实现综合使用多种图形函数绘制复杂图形。【实验内容】1.VC6.0环境下基于OpenGL程序开发的运行环境配置由于VC6.0应用程序开发系统只支持OpenGL核心库函数，而在程序开发中需使用大量核心库所不具有的函数，因此，在进行图形开发前需进行OpenGL程序开发的运行环境配置。在此需将有关的函数库文件拷贝到指定的文件目录下

5、即可。过程如下：①将OpenGL开发库子目录下INCLUDE所有文件拷贝到VC所在子目录的includegl目录下。②将OpenGL开发库子目录下LIB所有文件拷贝到VC所在子目录的lib目录下。③将OpenGL开发库子目录下DLL所有文件拷贝到windows所在子目录的system32目录下。2．OpenGL控制台应用程序框架OpenGL控制台应用程序框架及各函数的作用、参数情况说明见教材2.2.1节OpenGL控制台应用程序框架。3．基本图元绘制59该实验将综合利用第二章、第三章中有关基本图元及其属性控制的函数，自我设

6、计能够将下属图形要素涵盖的图形，并编程实现。①基本图元：应包括点、线段、各种多边形；②属性控制：应包括颜色设置、不同大小的点（如1像素点、3像素点等）、不同类型的线段（实线、点划线等）；③绘制出屏幕坐标系的2个坐标轴，并利用绘制线段或多边形方式绘制1个圆。【实验报告要求】1．简述VC++环境下OpenGL图形系统开发的一般过程。2．总结在程序设计和实现过程中遇到的主要问题及解决过程。3．图形坐标与世界坐标系、屏幕视口坐标系之间的关系是什么？在放大、缩小观察图形时应调节那些函数的那些参数？59实验（二）【实验题目】二维图元的几何变换【实验

7、目的】1、了解和掌握二维坐标系中物体坐标、观察坐标、屏幕坐标之间的关系，能够在合适的位置定义物体的几何形状，并通过定义合适的观察坐标系在视口中显示出物体。2、了解和掌握以坐标原点、坐标轴为中心的物体几何变换方式，包括平移、旋转和缩放对应的函数。3、了解和掌握矩阵操作函数的原理和过程，并实现绕任意点或任意轴为参考进行平移、旋转、缩放程序。【实验内容】1．了解和掌握二维坐标系中物体坐标、观察坐标、屏幕坐标之间的关系。要求：对上一次编写的程序中的几何物体改变其几何位置和大小，改变gluOrtho2D函数中的参数，改变glViewport中的参

8、数，观察所要绘制的图形和视口的位置发生了什么变化，并思考原因。2．了解和掌握以坐标原点、坐标轴为中心的物体几何变换方式。要求：绘制一个二维图形，并使用以坐标原点、坐标轴为参考的物体几何变换（包括平移、旋转和