《论文_计算机图形学论文李(定稿)》

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1、计算机图形学论文学号：专业：计算机科学与技术班级：计算机一班姓名：指导教师：摘要计算机图形学(ComputerGraphics,简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理为算法。计算机图形学作为计算机科学与技术学科的一个独立分支己经历了近40年的发展历程。一方面,作为一个学科，计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步咸为当代几乎所有科学和工程技术领域用來加

2、强信息理解和传递的技术和工具。计算机图形学在我国虽然起步较晚,然而它的发展却十分迅速。我国的主要高校都开设了多门计算机图形学的课程拼有一批从爭图形学基础和应川研究的研究所。在浙江人学建立的计算机辅助与图形学国家匝点实验室，已成为我国从事计算机图形学研究的重耍基地2—。关键词：实现2D/3D图形的算法，二维图形变换，三维图形变换，贝塞尔曲线算法，纹理映射,发展前沿，发展趋势二.计算机图形学中运用到的技术算法(1)、OpenGL实现2D/3D图形的算法OpenGL(全写OpenGraphicsLibrary)是个定义了一个跨编程语言、跨平台

3、的编程接口的规格，它川于三维图象(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。OpenGL是个■硬件无关的软件接口，可以在不同的平台如Windows95、WindowsNT、Unix、Linux>MacOS>OS/2之间进行移植。因此，支持OpenGL的软件具有很好的移植性，可以获得非常广泛的应川。由TOpenGL是图形的底层图形库，没有捉供几何实体图元，不能直接用以描述场景。但是，通过一些转换程序，可以很方便地将AutoCAD、3DS/3DSMAX等3D图形设计软件制作的DXF和3DS模型文

4、件转换成OpenGL的顶点数组。OpenGL是一个开放的三维图形软件包，它独立于窗口系统和操作系统，以它为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植；OpenGL可以与VisualC++紧密接口，便于实现机械手的有关计算和图形算法，可保证算法的正确性和可靠性；OpenGL使用简便,效率高。它具有一下功能：1•建模：OpenGL图形库除了提供基本的点、线、多边形的绘制函数外，还提供了复杂的三维物体(球、锥、多面体、茶壶等)以及复杂曲线和曲面绘制函数。2.变换：OpenGL图形库的变换包括基本变换和投彩变换。基本变换有平移、旋转、变比

5、镜像四种变换，投影变换有平行投影(又称止射投影)和透视投影两种变换。3.颜色模式设置:OpenGL颜色模式有两种,即RGBA模式和颜色索引(ColorIndex)o4.光照和材质设置:OpenGL光有辐射光(EmittedLight)＞环境光(AmbientLight漫反射光(DiffuseLight)和镜面光(SpecularLight)0材质是用光反射率来表示。5:纹理映射(TextureMapping)o利用OpenGL纹理映射功能町以十分逼真地表达物体表血细节。此外，利用OpenGL还能实现深度暗示(DepthCue)、运动模糊

6、(MotionBlur)等特殊效果。从而实现了消隐算法。(1)、二维图形变换图形的儿何变换一般是指对图形的儿何信息经过变换后产生新的图形，图形儿何变换既可以看作是朋标系不动而图形变动，变动后的图形在朋标系中的处标值发牛变化；出可以看作图形不动而朋标系变动，变动后的图形在新处标系下具有新的处标值。基本的变换有：平移、旋转、缩放等。计算机图形学屮基本的二维图形的儿何变换算法,—严+亦+ggx+fy^ibx-ev-hcx+fy+iabHl]=[xyi]degh(1)、三维图形变换三维图形的基本变换有：三维比例变换、三维对称变换、三维错切变换、

7、三维平移变换、三维选装变换。和二维图形一样，川适当的变换矩阵也可以对三维图形进行各种儿何变换。对三维牢间的点如(x,y,z),可用齐次坐标表示为(x,y,z,1)，或(X,Y,Z,H),因此，三维空间里的点的变换可写为[才y'z'l]=[xyz1][M]其中[M]是4X4阶变换矩阵，即：(2)、贝塞尔(Bezier)曲线算法Bezier曲线是以逼近为基础的参数多项式曲线。在空间给定n+1个控制点，其位置矢量表示为Pi(i=O丄…,n),n次的Bezier曲线口J以写为:r-0伯恩斯坦基函数：Br/r)=C/(l-rr(1)、纹理映射理映

8、射技术用于生成物体衣面的纹理细节，是真实感图形技术的重要组成部分，也是计算机图形学的一个重要研究内容。纹理给物体提供了丰富的细节，用简单的方式模拟出了复杂的外观。一个图像(纹理)被贴(映射)到场景中的一个简