实验指导书-计算机图形学

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1、《计算机图形学》实验指导书《计算机图形学》实验指导书1.1目录目录目录1概述2实验1熟悉实验环境31.1实验要求和目的31.2实验课时3实验2直线的生成42.1实验要求和目的42.2实验课时42.3实验环境42.4实验平台简介：42.5思考题（选做）5实验3多边形扫描转换算法73.1实验要求和目的73.2实验课时73.3实验环境73.4实验平台简介：7实验4BSpline曲线绘制104.1实验要求和目的104.2实验课时104.3实验环境104.4实验平台介绍10实验5光照模型(IlluminationModel)135.1实验要求和目的135.2思考题135.3实验课时1

2、35.4实验环境135.5实验平台介绍13附录A：实验报告1717概述概述(1)实验概述运用某种程序设计语言设计并实现计算机图形学的直线、曲线、简单多面体（四面体）等基本图形元素的表示和绘制，以检验和巩固计算机图形学中的基本知识、加深对本课程原理、方法和技术的理解，锻炼和培养学生实际操作技能和解决实际问题的能力，使学生熟悉解决实际问题的过程。(2)实验目的和要求实验目的是检验和巩固所学知识与方法，通过实现基本图形元的表示和绘制过程，理解并掌握计算机图形学的原理、方法和技术，并灵活运用它们解决实际问题。要求理解各实验相关的原理和实现方法，通过这些实验的训练，加深对课程中原理、

3、方法和技术的理解，验证和巩固计算机图形学中的基本知识，锻炼和培养学生熟悉图形编程环境，理解课程中基本问题的求解算法和性能改进方法，并对结果进行充分测试。(3)主要原理与概念一般来说，计算机图形学的基本内容包括图形的表示（如三维形体的表示，曲线、曲面的表示等）、图形变换和观察、图形生成（基本图形生成，消隐、真实感绘制等）三个方面，涉及大量数据结构、算法。本试验大纲主要涉及到多面体表示法、直线扫描生成、多边形填充、平行投影变换、消隐算法等概念和算法。(4)实验环境VisualC++6.0(5)实验内容n实验一：实验环境介绍n实验二：直线生成算法n实验三：多边形扫描转换n实验四：

4、自由曲线绘制n实验五：光照模型(Illumination)17实验1熟悉实验环境实验1熟悉实验环境1.1实验要求和目的熟悉实验环境：熟悉VisualC++的图形编程环境；掌握VisualC++中GDI（图形设备接口）、画笔、画刷等基本概念；掌握基本绘图函数；1.2实验课时1学时17实验2直线的生成实验1直线的生成1.1实验要求和目的理解直线生成的原理；掌握典型直线生成算法；掌握步处理、分析实验数据的能力；编程实现DDA算法、Bresenham中点算法；对于给定起点和终点的直线，分别调用DDA算法和Bresenham中点算法进行批量绘制，并记录两种算法的绘制时间；利用exce

5、l等数据分析软件，将试验结果编制成表格，并绘制折线图比较两种算法的性能。1.2实验课时3学时1.3实验环境n开发环境：VisualC++6.0n实验平台：Experiment_Frame_One（自制平台）1.4实验平台简介：本实验提供名为Experiment_Frame_One的平台，该平台提供基本绘制、设置、输入功能，学生在此基础上实现DDA算法和Mid_Bresenham算法，并进行分析。n平台界面：如图21所示n设置：通过view->setting菜单进入，如图22所示n输入：通过view->input…菜单进入.如图23所示n实现算法：uDDA算法：void

6、CExperiment_Frame_OneView::DDA(intX0,intY0,intX1,intY1)uMid_Bresenham算法：void17实验2直线的生成CExperiment_Frame_OneView::Mid_Bresenham(intX0,intY0,intX1,intY1)1.1思考题（选做）如何测试比较算法的性能？n提示1：因为绘制1条直线时间很短，所以需要绘制大量直线才能比较它们之间的性能；n提示2:drawpixel需要耗费时间，但它的时间性能和直线绘制算法无关，因此在比较不同算法性能时，应该屏蔽它的影响，如何屏蔽？图21总界面17实验2

7、直线的生成图22设置界面图23输入界面17实验3多边形扫描转换算法实验1多边形扫描转换算法1.1实验要求和目的理解多边形扫描转换的原理；掌握典型多边形扫描转换算法；掌握步处理、分析实验数据的能力；l编程实现基本X-扫描线转换算法（必做）；l编程实现有效边表转换算法（选做）1.2实验课时4学时1.3实验环境本试验提供自带实验平台l开发环境：VisualC++6.0l实验平台：Polygon_Conversion（自制平台）1.4实验平台简介：本实验提供名为Polygon_Conversion的平台，该平台提供基本