华中科技大学计算机图形学实验报告——画直线、日地月模型

《计算机图形学》实验报告目录1实验2：直线的生成 (1)1.1实验要求和目的 (1)1.2实验课时 (1)1.3实验环境 (1)1.4实验内容 (1)1.5核心代码 (3)1.6实验结果 (7)1.6.1DDA算法 (10)1.6.2Mid-Bresenham算法 (11)1.7心得与体会 (12)2实验4：BSpline曲线绘制 (13)2.1实验要求和目的 (13)2.2实验课时 (13)2.3实验环境 (13)2.4实验内容 (13)2.5核心代码 (16)2.6实验结果 (18)2.6.1B-样条算法 (19)2.6.2Bezeir算法 (22)2.7心得与体会 (24)附录 (25)BSpline曲线控制点的测试数据 (25)数据1 (25)数据2 (27)数据3 (29)数据4 (30)数据5 (31)数据6 (33)数据7 (36)数据8 (38)1实验2：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excel 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实验环境本试验提供自带实验平台·开发环境：Visual C++ 6.0·实验平台：Free_Curve（自制平台）1.4实验内容本实验提供名为 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·平台界面：如图1.4.1所示·设置：通过view->setting菜单进入，如图1.4.2所示·输入：通过view->input…菜单进入，如图1.4.3所示·实现算法：▪DDA算法：void CExperiment_Frame_OneView::DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1)▪Mid_Bresenham算法：voidCExperiment_Frame_OneView::Mid_Bresenham(int X0, int Y0, int X1, int Y1)图 1.4.1 总界面图 1.4.2 设置界面图 1.4.3 输入界面1.5核心代码本次实验的核心代码如下所示。

贵州大学实验报告
学院：计算机科学与技术专业：计算机科学与技术班级：计科131
算法原理：
与DDA算
法相似，
Bresenham
画线算法也
要在每列象
素中找到与
理想直线最逼近的象素点。

根据直线的斜率来确定变量在x或y方向递增一个单位。

另一个方向y或x的增量为0或1，它取决于实际直线与最接近网格点位置的距离。

这一距离称为误差。

算法的巧妙构思，使每次只需检查误差项（增量）的符号即可。

定义决策变量：d =d+k (0<k<1)设0<k<1，如直线上的一点为（x,y）,则下一点为:（x+1,y） (d< 或（x+1,y+1）(d>=当d>1时,让d=d-1,以保证0<=d<1，d0=0
令e = (0<k<1)，则e0 =
则下一点为:
（x+1,y），(e<0)
（x+1,y+1）(e>=0)
当e >0时, 让e =e-1，(重新初始化误差项)由于算法只用到误差项的符号,为了改用整数以避免除法,可以作如下替换:
e = 2*e*dx定义决策变量e= 2*e*dx，则e0 = -dx，e=e +2*dy
printf("输入有误，请重新输入\n");
break;
}
}
return 0;
}
实
验
结
果
实
验总结
通过这次试验我对于中点生成算法和Bresenham生成算法有了进一步的了解，在平时上课的基础上对计算机图形学有了更深的认识，同时对课程内容也更加了解。

计算机图形学实验报告
在计算机图形学课程中，实验是不可或缺的一部分。

通过实验，我们可以更好地理解课程中所学的知识，并且在实践中掌握这些
知识。

在本次实验中，我学习了如何使用OpenGL绘制三维图形，并了解了一些基本的图形变换和视图变换。

首先，我们需要通过OpenGL的基本命令来绘制基本图形，例
如线段、矩形、圆等。

这些基本的绘制命令需要首先设置OpenGL 的状态，例如绘制颜色、线段宽度等，才能正确地绘制出所需的
图形。

然后，在实验中我们学习了图形的变换。

变换是指通过一定的
规则将图形的形状、位置、大小等进行改变。

我们可以通过平移、旋转、缩放等变换来改变图形。

变换需要按照一定的顺序进行，
例如先进行旋转再进行平移等。

在OpenGL中，我们可以通过设
置变换矩阵来完成图形的变换。

变换矩阵包含了平移、旋转、缩
放等信息，通过矩阵乘法可以完成图形的复合变换。

最后，视图变换是指将三维场景中的图形投影到二维平面上，
成为我们所见到的图形。

在实验中，我们学习了透视投影和正交
投影两种方式。

透视投影是指将场景中的图形按照视点不同而产
生不同的远近缩放，使得图形呈现出三维感。

而正交投影则是简单地将场景中的图形按照平行投影的方式呈现在屏幕上。

在OpenGL中，我们可以通过设置视图矩阵和投影矩阵来完成视图变换。

通过本次实验，我对于计算机图形学有了更深入的了解，并掌握了一些基本的图形绘制和变换知识。

在今后的学习中，我将继续学习更高级的图形绘制技术，并应用于实际的项目中。

华中科技大学计算机图形学实验报告——画直线、日地月模型计算机图形学基础实验报告专业：班级：姓名：学号：日期：OpenGL简介(1)OpenGL作为一个性能优越的图形应用程序设计界面（API），它独立于硬件和窗口系统，在运行各种操作系统的各种计算机上都可用，并能在网络环境下以客户/服务器模式工作，是专业图形处理、科学计算等高端应用领域的标准图形库。

它具有以下功能。

1. 模型绘制2. 模型观察在建立了三维景物模型后，就需要用OpenGL描述如何观察所建立的三维模型。

3. 颜色模式的指定OpenGL应用了一些专门的函数来指定三维模型的颜色。

4. 光照应用用OpenGL绘制的三维模型必须加上光照才能更加与客观物体相似。

5. 图象效果增强OpenGL提供了一系列的增强三维景观的图象效果的函数，这些函数通过反走样、混合和雾化来增强图象的效果。

6. 位图和图象处理OpenGL还提供了专门对位图和图象进行操作的函数。

7. 纹理映射8. 实时动画9. 交互技术应用软件OpenGL窗口系统操作系统图形硬件图1.1 OpenGL图形处理系统的层次结构(2)OpenGL的操作步骤在OpenGL中进行的图形操作直至在计算机屏幕上渲染绘制出三维图形景观的基本步骤如下：1. 根据基本图形单元建立景物模型，得到景物模型的数学描述（OpenGL 中把点、线、多边形、图像和位图都作为基本图形单元）；2. 把景物模型放在三维空间中的合适的位置，并且设置视点(Viewpoint)以观察所感兴趣的景观；3. 计算模型中所有物体的色彩，同时确定光照条件、纹理粘贴方式等；4. 把景物模型的数学描述及其色彩信息转换至计算机屏幕上的像素，这个过程也就是光栅化(rasterization)。

在这些步骤的执行过程中，OpenGL可能执行其他的一些操作，例如自动消隐处理等。

另外，景物光栅化之后被送入帧缓冲器之前还可以根据需要对象素数据进行操作。

(3)OpenGL的组成OpenGL不是一种编程语言，而是一种API（应用程序编程接口），它实际上是一种图形与硬件的接口，包括了多个图形函数。

课程设计(综合实验)报告=实验名称 OpenGL基本图元绘制实验课程名称计算机图形学||专业班级：计算机11K1学生姓名：王粲学号：111909010118成绩：指导教师：姜丽梅实验日期：2014.4.20实验一、OpenGL基本图元绘制实验一、实验目的及要求1．掌握计算机图形学及交互式计算机图形学的定义，了解OpenGL的功能及工作流程，掌握基于OpenGL Glut库的程序框架。

2．掌握基本的二维线画图元的绘制算法及属性，掌握OpenGL基本图元的绘制。

3．理解二维、三维图形的绘制流程，掌握二维图形和三维图形的图形变换。

4．了解形体的真实感表示的内容，包括消隐技术、简单光照明模型、多边形的明暗绘制技术以及纹理映射技术。

5．要求使用OpenGL及GLUT库在Visual C++环境下编写图形绘制程序实现基本图元绘制。

6．要求对绘制的简单场景综合利用几何变换或gluLookAt函数实现交互式三维观察程序。

二、实验内容在两个具有不同属性的窗口中分别显示一个旋转的三角形来演示单缓存和双缓存，在旋转过程中不断改变图形的颜色，利用鼠标或菜单可终止/启动图形旋转。

明确程序包括哪些函数，各个函数的功能以及整个流程，从而为进一步做综合性的图形绘制实验奠定基础。

三、所用仪器、设备Windows XP系统，Visual C++，OpenGL及GLUT库四、实验方法与步骤先配置环境，把相关文件放到相应的文件夹C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include\GLC:\WINDOWS\system32C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Lib再通过VC++进行编译五、程序代码#include <gl/glut.h>#include <stdlib.h>#include < stdio.h >#include <math.h>#define DEG_TO_RAD 0.017453static GLfloat theta = 0.0;GLfloat r = 1.0; //设置正方形的初始颜色GLfloat g = 0.0;GLfloat b = 0.0;int singleb,doubleb;void display(void){ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //正方形颜色渐变glColor3f(r, g,b);r = r - 0.002;g = g + 0.002;b = b + 0.001;if(r < 0.001){ r = 1.0;g = 0.0;b = 0.0; }glBegin(GL_POLYGON);glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*theta), sin(DEG_TO_RAD*theta));glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+90)),sin(DEG_TO_RAD*(theta+90)));glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+180)),sin(DEG_TO_RAD*(theta+180)));glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+270)), sin(DEG_TO_RAD*(theta+270)));glEnd();glutSwapBuffers();}void spinDisplay (void) //正方形转动弧度设置{theta = theta +0.1;if (theta > 360.0)theta = theta - 360.0;glutSetWindow(singleb);glutPostWindowRedisplay(singleb);glutSetWindow(doubleb);glutPostWindowRedisplay(doubleb);}void spinDisplay1(void){glutPostRedisplay();}void myReshape(int w, int h){glViewport(0, 0, w, h); //指定平面上一个矩形裁剪区域，glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();if (w <= h)gluOrtho2D(-1.,1.,-1.*(GLfloat)h/(GLfloat)w,1.*(GLfloat)h/(GLfloat)w);elsegluOrtho2D(-1.*(GLfloat)w/(GLfloat)h, 1.*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1., 1.);}void mouse(int button,int state,int x,int y) //鼠标定义{ switch(button){case GLUT_LEFT_BUTTON:if(state == GLUT_DOWN ){ glutIdleFunc(spinDisplay1);}break;case GLUT_RIGHT_BUTTON:if(state == GLUT_DOWN)glutIdleFunc(spinDisplay);break;default:break;}}void main(int argc, char** argv) //主函数{glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(100, 100);glutInitWindowSize(500, 500);singleb=glutCreateWindow("spinning square"); glClearColor(1.0, 1.0, 0.0, 0.1);glutDisplayFunc(display);glutReshapeFunc(myReshape);glutIdleFunc(spinDisplay);glutMouseFunc(mouse);glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(600, 100);glutInitWindowSize(500, 500);doubleb=glutCreateWindow("spinning square"); glClearColor(1.0, 1.0, 0.0, 0.1);glutDisplayFunc(display);glutReshapeFunc(myReshape);glutIdleFunc(spinDisplay);glutMouseFunc(mouse);glutMainLoop();}六、实验结果实验二、OpenGL三维观察综合实验一、目的与要求7．掌握计算机图形学及交互式计算机图形学的定义，了解OpenGL的功能及工作流程，掌握基于OpenGL Glut库的程序框架。

课程实验报告课程名称：计算机图形学专业班级：学号：姓名：指导教师：报告日期：2015-11-11计算机科学与技术学院实验一：分形图形绘制一、实验目的（标题四号黑体）(1)理解OpenGL 中glut 程序框架；(2)掌握二维基本图形绘制算法；(3)利用二维基本图形绘制算法，扩展对其他复杂图形的绘制理解。

二、实验内容1、实验算法(a)中点Bresenham算法画线a)输入直线的两个端点：端点、端点。

必要时交换A、B两点的坐标，使A点不在B点的右边。

令，，，b)讨论直线的斜率的大小及正负，分四种情况分别逐点画线：i.当最大位移方向为x轴。

构建判别公式：其中，初值。

当时，，。

当时，。

ii.当最大位移方向为x轴。

构建判别公式：其中，初值。

当时，，。

当时，。

iii.当最大位移方向为x轴。

构建判别公式：其中，初值。

当时，，。

当时，。

iv.当最大位移方向为x轴。

构建判别公式：其中，初值。

当时，，。

当时，。

c)当直线没有画完时重复b)步骤(b)绘制分形三角形a)输入三角形的三个端点：端点、端点、端点、递归层数n。

b)连接A、B、C三点。

c)当时，连接输入三角形三边的中点，将分割得到的四个三角形中包含顶点的三个、作为输入参数，递归调用本步骤。

2、源程序#include <iostream>#include <math.h>#include <GL/glut.h>#define ROUND(a) ((int )(a+0.5)) //求某个数的四舍五入值using namespace std;//全局变量声明：三角形三顶点及递归层数GLint Global_xa, Global_ya, Global_xb, Global_yb, Global_xc, Global_yc;int Global_n;void init(void){glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);//指定窗口的背景色为白色glMatrixMode(GL_PROJECTION);//对投影矩阵进行操作gluOrtho2D(0.0, 600.0, 0.0, 600.0);//使用正投影}//绘制直线的函数void lineDDA(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb){GLint dx = xb - xa, dy = yb - ya; //计算x,y方向的跨距int steps, k; //定义绘制直线像素点的步数float xIcre, yIcre, x = xa, y = ya; //定义步长的增量//取X，Y方向跨距较大的值为步数if (abs(dx) > abs(dy)) steps = abs(dx);else steps = abs(dy);//根据步数来求步长增量xIcre = dx / (float)steps;yIcre = dy / (float)steps;//从起点开始绘制像素点for (k = 0; k <= steps; k++){glBegin(GL_POINTS);glVertex2f(x, y);glEnd();x += xIcre;y += yIcre;}}//绘制直线的函数(中点Bresenham算法)void lineBre(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb){GLint dx, dy, d, UpIncre, DownIncre, x, y; //统一规定UpIncre为能使非最大位移方向坐标改变时的Di增量//统一规定DownIncre为不能使非最大位移方向坐标改变时的Di增量if (xa > xb) {/* 确保a点不在b点的右方*/x = xb; xb = xa; xa = x;y = yb; yb = ya; ya = y;}x = xa; y = ya; //计算画线起点dx = xb - xa; dy = yb - ya; //计算dx和dyif (abs(dx) >= abs(dy)){/* 考虑|k|<=1的情况*/if (dy >= 0) {/* 考虑k>=0的情况*/d = dx - 2 * dy; //计算D0UpIncre = 2 * dx - 2 * dy; DownIncre = -2 * dy; //计算UpIncre和DownIncrewhile (x <= xb) {/* 从线起点画到线终点*/glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点glEnd();x++; //移动下一画点位置的x轴坐标if (d < 0) {/* 考虑Di<0的情况*/y++; //移动下一画点位置的y轴坐标d += UpIncre; //迭代d}else {/* 考虑Di>=0的情况*/d += DownIncre; //迭代d}}}else {/* 考虑k<0的情况*/d = -dx - 2 * dy; //计算D0UpIncre = -2 * dx - 2 * dy; DownIncre = -2 * dy; //计算UpIncre和DownIncrewhile (x <= xb) {/* 从线起点画到线终点*/glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点glEnd();x++; //移动下一画点位置的x轴坐标if (d > 0) {/* 考虑Di>0的情况*/y--; //移动下一画点位置的y轴坐标d += UpIncre; //迭代d}else {/* 考虑Di>=0的情况*/d += DownIncre; //迭代d}}}}else {/* 考虑|k|>1的情况*/if (dy > 0) {/* 考虑k>0的情况*/d = 2 * dx - dy; //计算D0UpIncre = 2 * dx - 2 * dy; DownIncre = 2 * dx; //计算UpIncre和DownIncrewhile (y <= yb) {/* 从线起点画到线终点*/glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点glEnd();y++; //移动下一画点位置的y轴坐标if (d > 0) {/* 考虑Di>0的情况*/x++; //移动下一画点位置的x轴坐标d += UpIncre; //迭代d}else {/* 考虑Di>=0的情况*/d += DownIncre; //迭代d}}}else {/* 考虑k<0的情况*/d = -2 * dx - dy; //计算D0UpIncre = -2 * dx - 2 * dy; DownIncre = -2 * dx; //计算UpIncre和DownIncrewhile (y >= yb) {/* 从线起点画到线终点*/glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点glEnd();y--; //移动下一画点位置的y轴坐标if (d < 0) {/* 考虑Di>0的情况*/x++; //移动下一画点位置的x轴坐标d += UpIncre; //迭代d}else {/* 考虑Di>=0的情况*/d += DownIncre; //迭代d}}}}}void Triangle(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb, GLint xc, GLint yc){// 绘制三角形// xa,ya;xb,yb;xc,yc;是三角形的三个顶点lineBre(xa, ya, xb, yb);lineBre(xb, yb, xc, yc);lineBre(xa, ya, xc, yc);}void Fractal(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb, GLint xc, GLint yc, int n){GLint xaa, yaa, xbb, ybb, xcc, ycc; //获取三边中点的坐标xaa = (xb + xc) / 2;yaa = (yb + yc) / 2;xbb = (xa + xc) / 2;ybb = (ya + yc) / 2;xcc = (xa + xb) / 2;ycc = (ya + yb) / 2;if (n >= 1) {//递归Fractal(xa, ya, xbb, ybb, xcc, ycc, n - 1);Fractal(xb, yb, xaa, yaa, xcc, ycc, n - 1);Fractal(xc, yc, xaa, yaa, xbb, ybb, n - 1);Triangle(xaa, yaa, xbb, ybb, xcc, ycc); //连接三边中点}}void Fractal_Call(){// 绘制分形三角形// xa,ya;xb,yb;xc,yc;是三角形的初始顶点// n 是三角形的递归层数glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//设定颜色缓存中的值glColor3f(1.0, 0.0, 0.0); //设置直线颜色为红色Triangle(Global_xa, Global_ya, Global_xb, Global_yb, Global_xc, Global_yc);//连接三角形顶点Fractal(Global_xa, Global_ya, Global_xb, Global_yb, Global_xc, Global_yc, Global_n);//递归生成分形图形glFlush(); //立即执行}int main(int argc, char ** argv){glutInit(&argc, argv);//初始化GLUT库OpenGL窗口的显示模式glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); //初始化窗口的显示模式glutInitWindowSize(600, 600); //设置窗口的尺寸glutInitWindowPosition(100, 100); //设置窗口的位置glutCreateWindow("分形图形绘制");cout << "分形图形绘制" << endl;//输入直线的起点坐标cout << "please input the first point(xa,ya) of the Triangle(Integer that range from 0 to 600): " << endl;cin >> Global_xa;cin >> Global_ya;//输入直线的终点坐标cout << "please input the second point(xb,yb) of the Triangle(Integer range from 0 to 600): " << endl;cin >> Global_xb;cin >> Global_yb;//输入直线的终点坐标cout << "please input the last point(xc,yc) of the Triangle(Integer range from 0 to 600): " << endl;cin >> Global_xc;cin >> Global_yc;//输入直线的终点坐标cout << "please input the recursion layer(n) of the Triangle(Integer range greater than -1): " << endl;cin >> Global_n;init(); //初始化glutDisplayFunc(Fractal_Call); //执行画图程序glutMainLoop(); //启动主GLUT事件处理循环}3、实验结果图3-1 DDA算法绘制直线结果（k=1）图3-2 DDA算法绘制直线结果（k>1）图3-3 DDA算法绘制直线结果（k<-1）图3-4 DDA算法绘制直线结果（0>k>-1）图3-5 四层分形斜三角形图3-6 六层分形正三角形三、实验心得这次实验真的算是一次比较特殊的体验，因为这是我第一次在程序中完全地依赖数学编写程序。

《计算机图形学》实验报告学号：0908610211姓名：宋雪英班级：计算机0961项目：1.利用其它两种画直线方法实现放大10陪显示方法，交互式画直线，预先定义直线段的起止端点，每点击一次鼠标左键，画出直线上的一点，直到终点为止。

2.利用方形、线性两种画刷来绘制圆和椭圆。

3.实现交互式二维图形的放缩，旋转和对称变换2012年12月25日基本图形的生成技术一、实验目的在一个图形系统中，基本图形（也称为图元、图素等）的生成技术是最基本的，任何复杂的图形都是由基本图形组成的，基本图形生成的质量直接影响该图形系统绘图的质量。

所以，需要设计出精确的基本图形生成算法，以确保图形系统绘图的精确性。

本次实验的目的就是利用Bresenham 算法和中心画线法两种画直线方法实现放大10陪显示方法，交互式画直线，预先定义直线段的起止端点，每点击一次鼠标左键，画出直线上的一点，直到终点为止。

利用方形、线性两种画刷来绘制圆和椭圆。

实现交互式二维图形的放缩，旋转和对称变换。

二、实验任务1.利用其它两种画直线方法实现放大10陪显示方法，交互式画直线，预先定义直线段的起止端点，每点击一次鼠标左键，画出直线上的一点，直到终点为止。

2.利用方形、线性两种画刷来绘制圆和椭圆。

3.实现交互式二维图形的放缩，旋转和对称变换。

三、画直线的实验内容任务一：利用其它两种画直线方法实现放大10陪显示方法交互式画直线，预先定义直线段的起止端点，每点击一次鼠标左键，画出直线上的一点，直到终点为止。

1、设计思路第一步：建立DDAMouseLine工程文件；第二步：向视图类中添加自定义的成员变量用鼠标右键单击视图类，选择“Add Member Variable…”,添加下面三个成员变量。

proctected :CPoint m_p1; //起点CPoint m_p2; //起点CPoint m_p; //点击鼠标时点的取值第三步：向视图类中添加自定义的成员函数原型：public:V oid DDAMouseLine(CDC *pDC, int x0, int y0, int x1, int y1, COLORREF color)；Line()函数以当前位置所在的点为直线的起点，另指定一个点为直线的终点，画出一段直线。

计算机图形学实习报告计算机图形学课程设计实验报告姓名：学号：专业：地理信息系统⼀、课程设计⽬的在掌握图形学的基本原理、算法和实现技术基础上，通过编程实践学会基本的图形软件开发技术。

⼆、课程设计内容仿照Windows的附件程序“画图”, ⽤C++语⾔编制⼀个具有交互式绘制和编辑多种图元功能的程序“Mini-Painter”，实现以下功能对应的设计内容：(1) 能够以交互⽅式在图形绘制区绘制点、直线（折线）、圆（椭圆）、圆弧、多边形、Beizer曲线、封闭区域填充、⽂字等基本图元；(2) 设置线条的颜⾊、线型和线条宽度，对绘制的图元进⾏线条和填充属性的修改；(3) ⽀持图元的点选和基于橡⽪筋技术的圈选；(4) 对选中的图元进⾏平移、缩放、旋转和对称等变换；三、实验步骤1．新建MFC应⽤程序1.1新建⼯程。

运⾏VC++6.0，新建⼀个MFC AppWizard[exe]⼯程，并命名为“0710070118”，选择保存路径，确定。

1.2选择应⽤程序的类型，选择“单⽂档”，则可以通过菜单打开对话框2．建⽴单⽂档应⽤程序，在其中调⽤对话框2.1 查看⼯程资源在单击完成之后，即建⽴了⼀个⼯程，在⼯程的左侧资源视图可以看到MFC向导为该程序提供的⼀些资源。

分别如下所⽰：2.2插⼊对话框资源想在⽂档应⽤程序中，通过单击菜单来打开⼀个对话框，⾸先要建⽴该对话框的资源。

右击“resources ”中的“dialog ”项，在弹出的菜单中选择“插⼊”，打开插⼊菜单对话框，如图所⽰：对话框资源插⼊后，可修改⼀些属性，⽐如标题、字体等等。

在对话框空⽩处右击，选择属性就可打开资源的属性对话框，按照要求设置对话框的属性。

2.3布置对话框界⾯对话框资源插⼊后，即可在该对话框上布置各种需要的控件，并可通过编排菜单的各种命令或“对话”⼯具条调整各控件的⼤⼩，位置，对齐⽅式等，还可以单击对话⼯具条上第⼀个按钮“测试”按钮，看到对话框运⾏时的界⾯。

《计算机图形学》实验报告一、实验目的计算机图形学是一门研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的学科。

通过本次实验，旨在深入理解计算机图形学的基本原理和算法，掌握图形的生成、变换、渲染等技术，并能够运用所学知识解决实际问题，提高对图形学的应用能力和编程实践能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的图形库为 Pygame。

开发环境为 PyCharm。

三、实验内容1、直线的生成算法DDA 算法（Digital Differential Analyzer）Bresenham 算法DDA 算法是通过计算直线的斜率来确定每个像素点的位置。

它的基本思想是根据直线的斜率和起始点的坐标，逐步计算出直线上的每个像素点的坐标。

Bresenham 算法则是一种基于误差的直线生成算法。

它通过比较误差值来决定下一个像素点的位置，从而减少了计算量，提高了效率。

在实验中，我们分别实现了这两种算法，并比较了它们的性能和效果。

2、圆的生成算法中点画圆算法中点画圆算法的核心思想是通过判断中点的位置来确定圆上的像素点。

通过不断迭代计算中点的位置，逐步生成整个圆。

在实现过程中，需要注意边界条件的处理和误差的计算。

3、图形的变换平移变换旋转变换缩放变换平移变换是将图形在平面上沿着指定的方向移动一定的距离。

旋转变换是围绕一个中心点将图形旋转一定的角度。

缩放变换则是改变图形的大小。

通过矩阵运算来实现这些变换，可以方便地对图形进行各种操作。

4、图形的填充种子填充算法扫描线填充算法种子填充算法是从指定的种子点开始，将相邻的具有相同颜色或属性的像素点填充为指定的颜色。

扫描线填充算法则是通过扫描图形的每一行，确定需要填充的区间，然后进行填充。

在实验中，我们对不同形状的图形进行了填充，并比较了两种算法的适用情况。

四、实验步骤1、直线生成算法的实现定义直线的起点和终点坐标。

根据所选的算法（DDA 或Bresenham）计算直线上的像素点坐标。

实验结果与结论
• 在本次实验中，我们成功地实现了复杂场景的渲染，得到了具有较高真实感和视觉效果的图像。通过对比 实验前后的效果，我们发现光线追踪和着色器的运用对于提高渲染质量和效率具有重要作用。同时，我们 也发现场景图的构建和渲染脚本的编写对于实现复杂场景的渲染至关重要。此次实验不仅提高了我们对计 算机图形学原理的理解和实践能力，也为我们后续深入研究渲染引擎的实现提供了宝贵经验。
2. 通过属性设置和变换操作，实现了对图形的定 制和调整，加深了对图形属性的理解。
4. 实验的不足之处：由于时间限制，实验只涉及 了基本图形的绘制和变换，未涉及更复杂的图形 处理算法和技术，如光照、纹理映射等。需要在 后续实验中进一步学习和探索。
02
实验二：实现动画效果
实验目的
掌握动画的基本原 理和实现方法
04
实验四：渲染复杂场景
实验目的
掌握渲染复杂场景的基本流程和方法 理解光线追踪和着色器在渲染过程中的作用
熟悉渲染引擎的实现原理和技巧 提高解决实际问题的能力
实验步骤
• 准备场景文件 • 使用3D建模软件（如Blender）创建或导入场景模型，导出为常用的3D格式（如.obj或.fbx）。 • 导入场景文件 • 在渲染引擎（如Unity或Unreal Engine）中导入准备好的场景文件。 • 构建场景图 • 根据场景的层次结构和光照需求，构建场景图（Scene Graph）。 • 设置光照和材质属性 • 为场景中的物体设置光照和材质属性（如漫反射、镜面反射、透明度等）。 • 编写渲染脚本 • 使用编程语言（如C或JavaScript）编写渲染脚本，控制场景中物体的渲染顺序和逻辑。 • 运行渲染程序 • 运行渲染程序，观察渲染结果。根据效果调整光照、材质和渲染逻辑。 • 导出渲染图像 • 将渲染结果导出为图像文件（如JPEG或PNG），进行后续分析和展示。

计算机图形学课程综合实习实习报告1.实习目的(1)熟练掌握计算机图形学的基本原理和方法。

(2)熟练掌握计算机图形学的算法的程序实现，增强理论联系实际的能力(3)学习和掌握图形系统的设计和开发方法。

(4)学习使用VC++编写计算机图形学基础程序。

2.实习内容2.1程序结构说明2.1.1新建类的说明根据实习要求，对于二维算法的实现主要涉及到的图形有直线、圆形和多边形，因此新建三个类Cline，CCircle和CPolygon，其成员变量分别记录生成图形的参数，包括图形的几何参数（比如直线的端点坐标，圆的圆心坐标和半径）和图形显示效果的一些参数，比如线宽，使用何种方法绘制有一定线宽的直线，线的颜色等，类的成员函数主要作用是用于生成图形（主要是构建函数）、绘制图形（使用图形生成算法而不使用VC++自带的一些图形生成函数）和执行图形编辑操作。

同时由于添加一个对话框资源用于设置线宽和绘制时处理方法的一个对话框，生成对应的对话框处理类CSetWidthDialog，它从CDialog继承来，并添加相应的处理函数用于获得控件中相应的数据。

另外在裁剪时为了使程序的操作性更强，需要有一个临时的裁剪框，而使用MFC的函数或者是我已经写好的程序都没有办法达到理想的效果，因此我又添加一个新的类，叫做CCutRect专门用于处理图形裁剪时的操作。

2.1.2图形信息存储在文档类中添加三个动态文档类数组分别用于存储直线对象，圆对象和多边形对象，同时添加相应的函数，用于向数组中添加新的对象、获得数组长度和获得指定位置的对象，数组声明如下在绘制图形时，每绘制一个图形，就像相应的数组中添加相应的对象，在程序视图刷新时，输出所有图形。

2.1.3图形显示的优化如果在绘制图形及进行图形填充等操作时，直接在屏幕上输出结果，会因为整个I/O 操作拖慢程序的运行效率，具体反映就是图形填充操作时能够明显看出从上到下、逐行输出地过程，而在刷新视图时也可以看到类似的过程，在极端条件下（比如待填充区域很大或是非常复杂）会由于I/O操作不断刷新视图，导致程序永远进行填充，进入死循环。

计算机图形学实验报告班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：实验一：多边形填充一、实验目的了解多边形属性，熟悉相关函数的调用。

二、实验内容步骤和实现：首先进行初始化工作，进行显示模式（单缓冲区）和窗口等设定，主要实现根据两个函数，一个是指定场景绘制函数，glutDisplayFunc(Paint)，paint函数中设置了两个三角形，一个填充，一个不填充。

用到了启用多边形点画模式glEnable(GL_POL YGON_STIPPLE)的函数，和指定多边形点画模式(填充) glPolygonStipple(fly)的函数。

另外一个就是循环执行OpenGl命令的glutMainLoop()函数。

三、实验结果四、源程序// POL Y_STIPPLE.C#include <gl/glut.h>void makeObject() // 定义一个三角形{ glBegin(GL_TRIANGLES); // 开始定义三角形// 按逆时针方向指定三角形的顶点坐标glVertex2f(-0.95, -0.95);glVertex2f(0.95, -0.95);glVertex2f(0, 0.95);glEnd(); // 三角形定义结束}void display(){ GLsizei w = glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH); // 程序窗口宽度GLsizei h = glutGet(GLUT_WINDOW_HEIGHT); // 程序窗口高度GLubyte fly[] = // 第二个三角形点画模式的mask值{ 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, 0X00, // 0X03, 0X80, 0X01, 0XC0, 0X06, 0XC0, 0X03, 0X60, //0X04, 0X60, 0X06, 0X20, 0X04, 0X30, 0X0C, 0X20, //0X04, 0X18, 0X18, 0X20, 0X04, 0X0C, 0X30, 0X20, //0X04, 0X06, 0X60, 0X20, 0X44, 0X03, 0XC0, 0X22, //0X44, 0X01, 0X80, 0X22, 0X44, 0X01, 0X80, 0X22, //0X44, 0X01, 0X80, 0X22, 0X44, 0X01, 0X80, 0X22, //0X44, 0X01, 0X80, 0X22, 0X44, 0X01, 0X80, 0X22, //0X66, 0X01, 0X80, 0X66, 0X33, 0X01, 0X80, 0XCC, //0X19, 0X81, 0X81, 0X98, 0X0C, 0XC1, 0X83, 0X30, //0X07, 0XE1, 0X87, 0XE0, 0X03, 0X3F, 0XFC, 0XC0, //0X03, 0X31, 0X8C, 0XC0, 0X03, 0X33, 0XCC, 0XC0, //0X06, 0X64, 0X26, 0X60, 0X0C, 0XCC, 0X33, 0X30, //0X18, 0XCC, 0X33, 0X18, 0X10, 0XC4, 0X23, 0X08, //0X10, 0X63, 0XC6, 0X08, 0X10, 0X30, 0X0C, 0X08, //0X10, 0X18, 0X18, 0X08, 0X10, 0X00, 0X00, 0X08 };glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // 清除颜色缓冲区glViewport(0, 0, w / 2, h); // 第一个视口，显示第一个三角形glColor3f(1, 1, 1); // 设置颜色，白色，默认值makeObject(); // 第一个三角形glViewport(w / 2, 0, w / 2, h); // 第二个视口，显示第二个三角形glColor3f(1, 0, 0); // 设置颜色，红色glEnable(GL_POL YGON_STIPPLE); // 启用多边形点画模式glPolygonStipple(fly); // 指定多边形点画模式(填充)makeObject(); // 第二个三角形glDisable(GL_POL YGON_STIPPLE); // 关闭多边形点画模式glFlush(); // 强制OpenGL命令序列在有限的时间内完成执行}int main(){ glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA);// 设置程序窗口的显示模式(单缓冲区、RGBA颜色模型)glutInitWindowPosition(100, 100); // 程序窗口的位置glutInitWindowSize(300, 150); // 程序窗口的大小glutCreateWindow("一个填充多边形的例子！"); // 窗口的标题glutDisplayFunc(display); // 指定场景绘制函数glutMainLoop(); // 开始循环执行OpenGL命令}实验二：基本图元绘制二、实验目的了解OpenGL图形软件包绘制图形的基本过程及其程序框架，并在已有的程序框架中添加代码实现直线和圆的生成算法，演示直线和圆的生成过程，从而加深对直线和圆等基本图形生成算法的理解。

贵州大学实验报告学院：计算机科学与技术专业：计算机科学与技术班级：计科131如果 d<0,则M在理想直线下方,选右上方P1点；如果 d=0,则M在理想直线上,选P1/ P2点。

由于d是xi和yi的线性函数，可采用增量计算提高运算效率。

1.如由pi点确定在是正右方P2点(d>0).，则新的中点M仅在x方向加1,新的d值为:d new=F(xi+2,yi+0.5)=a(xi+2)+b(yi+0.5)+c而 d old=F(xi+1,yi+0.5)=a(xi+1)+b(yi+0.5)+cd new=d old+a= d old-dy2.如由pi点确定是右上方P1点(d<0)，则新的中点M在x和y方向都增加1,新的d值为d new=F(xi+2,yi+1.5)=a(xi+2)+b(yi+1.5)+c而 d old=F(xi+1,yi+0.5)=a(xi+1)+b(yi+0.5)+cd new=d old+a+b= d old-dy+dx在每一步中,根据前一次第二迭中计算出的d值的符号,在正右方和右上方的两个点中进行选择。

d的初始值: d0=F(x0+1,y0+0.5)=F(x0,y0)+a+b/2=a+b/2=-dy+dx/2 F(x0,y0)=0，(x0,y0)在直线上。

为了消除d的分数,重新定义 F(x,y)=2(ax+by+c)则每一步需要计算的d new 是简单的整数加法dy=y1-y0，dx=x1-x0d0=-2dy+dxd new=d old-2*dy，当 d old>=0d new=d old-2(dy-dx)，当d old<0Bresenham画线算法算法原理：与DDA算法相似，Bresenham画线算法也要在每列象素中找到与理想直线最逼近的象素点。

根据直线的斜率来确定变量在x或y方向递增一个单实验内容#include"stdafx.h"#include<glut.h>#include<iostream>#include<cmath>#include<stdio.h>using namespace std;void init(){glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluOrtho2D(0.0, 200.0, 0.0, 150.0);}void IntegerBresenhamline(){int x1 = 10, y1 = 10, x2 = 150, y2 = 100;int dx = abs(x2 - x1);int dy = abs(y2 - y1);int x, y;int e = -dx;if (x1 > x2){x = x2;y = y2;x2 = x1;}else{x = x1;y = y1;}glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);glBegin(GL_LINES);glVertex2i(x, y);while (x < x2){if (e >= 0){y++;e = e - 2 * dx;}glVertex2i(x, y);x++; e += 2 * dy;}glEnd();glFlush();}void MidPointLine(){int x, y, x1 = 10, y1 = 10, x2 = 150, y2 = 100;int dy = y1 - y2;int dx = x2 - x1;int d = 2 * dy + dx;int dx1 = 2 * dy;int dx2 = 2 * (dx + dy);if (x1 > x2){x = x2;y = y2;x2 = x1;}else{x = x1;y = y1;}glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);glBegin(GL_LINES);glVertex2i(x, y);while (x < x2){if (d<0){y++; x++;d += dx2;}else{x++, d += dx1;}glVertex2i(x, y);}glEnd();glFlush();}int main(int argc, char** argv){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(50, 100);glutInitWindowSize(400, 300);int choice;printf("输入你想画的直线 0代表Bresenham 1代表中点画线\n");while (1){scanf("%d", &choice);switch (choice){case 0:glutCreateWindow("Bresenham Draw Line");init();glutDisplayFunc(IntegerBresenhamline);glutMainLoop();break;case 1:glutCreateWindow("middle Point Line");init();glutDisplayFunc(MidPointLine);glFlush();glutMainLoop();break;default:printf("输入有误，请重新输入\n");break;}}return 0;}实验总结通过这次试验我对于中点生成算法和Bresenham生成算法有了进一步的了解，在平时上课的基础上对计算机图形学有了更深的认识，同时对课程内容也更加了解。

计算机图形学划线实验报告《计算机图形学》实验报告实验⼀直线、圆(弧)⽣成算法⼀、实验⽬的及要求1. 了解光栅图形显⽰器的⼯作原理和特点；2. 学习C/VC环境下的基本绘图⽅法；3. 实践与巩固直线的基本⽣成算法。

4. 掌握直线扫描转换算法的原理及实现；5. 学习圆(弧)的基本⽣成算法；6. 实践圆(弧)的基本⽣成算法；7. 掌握圆弧扫描转换算法的原理及实现；⼆、理论基础1、有关直线⽣成算法有DDA（数值微分)、中点画线线算法、Bresenham⽣成算法数值微分法先算出直线的斜率，然后从起点开始，确定最佳逼近于直线的y坐标。

假设起点的坐标为整数。

让x递增1，y相应递增k。

中点划线算法中若直线在x⽅向增加⼀个单位，y的增量只能在0、1之间。

假设当前像素点已经确定，下⼀像素点就只可能有两种情况，将这两点的中点带⼊直线⽅程中，通过中点在直线的上、下⽅来判断下⼀点的坐标。

Bresenham算法是通过各⾏、各列像素中⼼构造⼀组虚拟⽹络格线，按直线从起点到中点的顺序计算直线与各垂直⽹格线的交点，然后确定该列像素中与此交点最近的像素。

2、有关画圆的算法圆的扫描转换（中点画圆法）、Bresenham画圆算法圆的扫描转换算法同中点画线类似，将圆分为8份，先讨论圆的第⼀象限上半部分，从（0，R）点顺时针确定最佳逼近于该圆弧的像素序列。

之后通过对称画出全部圆。

Bresenham画圆算法考虑圆在第⼀象限上的点，每确定⼀像素，则下⼀像素有三种可能，通过判断右下⽅的像素与圆的位置关系再分为三种情况，之后通过这三个点与圆的距离远近确定最佳逼近像素。

三、算法设计与分析1、数值微分法int x0=0,y0=0,x1=800,y1=400; //数值微分法，|k|<=1float dx,dy,k,x,y;dx=x1-x0;dy=y1-y0;k=dy/dx;y=y0;for(x=x0;x<=x1;x++){pDC->SetPixel(x,int(y+0.5),color);y=y+k;}该程序中每⼀步的x、y值是⽤前⼀步的值加上⼀个增量来获得的。

华北水利水电学院计算机图形学实验报告题目：直线的生成算法姓名：***学号：*********专业：计算机科学与技术院系：信息工程学院一、实验目的学会用DDA 法，中点法，Bresenham 法这三种思想画直线，同时，对画直线的操作有一定的了解。

二、实验原理及内容1. DDA 法的基本思想如下：已知过端点P0(x0,y0) , P1(x1,y1)的直线段L ：y=kx+b ,直线斜率为k=(y1-y0)/x1-x0 ,从x 的左端点x0开始，向x 右端点步进。

步长=1(个象素)，计算相应的y 坐标y=kx+b ； 取象素点(x, round(y))作为当前点的坐标。

3. Bresenham 法的基本思想如下：过各行各列象素中心构造一组虚拟网格线。

按直线从起点到终点的顺序计算直线与 各垂直网格线的交点，然后根据误差项的符号确定该列象素中与此交点最近的象素。

设直线方程为：其中k=dy/dx 。

因为直线的起始点在象素中心，所以误差项d 的初值d0＝0。

X 下标每增加1，d 的值相应递增直线的斜率值k ，即d ＝d ＋k 。

一旦d ≥1，就把它减去1，这样保证d 在0、1之间。

当d ≥0.5时，最接近于当前象素的右上方象素（ ）而当d<0.5时，更接近于右方象素（ ）。

为方便计算，令e ＝d-0.5，e 的初值为-0.5，增量为k 。

当e ≥0时，取当前象素（xi ，yi ）的右上方象素（ ）；而当e<0时，更接近于右方象素（ ）。

可以改用整数以避免除法。

4.两方法的程序编写及运行结果截图如下：void CHTView::OnDda()d dd d k y x x k y y i i i i i +=-+=++)(1111,++i i y x i i y x ,1+11,++i i y x i i y x ,1+CClientDC dc(this);int x0,y0,x1,y1;float x,y;double k;x0=10;y0=5;x1=100;y1=200;k=(y1-y0)*1.0/(x1-x0);y=y0;for(x=x0;x<x1;x++){dc.SetPixel(int(x),int(y+0.5),RGB(255,0,0));y+=k;}}void CHTView::OnBhl(){CClientDC dc(this);int x0=10,y0=5,x1=300,y1=200,x=x0,y=y0;double e=-0.5;int dx=x1-x0;int dy=y1-y0;double k=dy*1.0/dx;for(int i=0;i<=dx;i++){dc.SetPixel(int(x),int(y),RGB(0,0,255));x=x+1;e=e+k;if(e>=0){y++;e=e-1;}}}}void CMyView::OnAddline(){CDC* pDC=GetDC();//获得设备指针int x0=100,y0=100,x1=300,y1=300;int c=RGB(255,0,0);DDA_line(x0,y0,x1,y1,c);int xa=200,ya=100,xb=350,yb=250;Bresenham_line(xa,ya,xb,yb,c);int xc=100,yc=200,xd=300,yd=400;pDC->MoveTo(xc,yc);pDC->LineTo(xd,yd);ReleaseDC(pDC);}实验总结1.工程文件的建立过程具体为：新建-MFC AppWizard[exe]-输入工程名-确定工程所放位置-确定-选择单文档（也可选用其它文档）-完成-确定即可，接下来对工程文件相关属性进行设置，点击ResourceView-.resource-Menu-双击其下选项打开程序编辑页面-对属性进行设置（主要是标明，ID等选项）-建立类向导-AddFunction,这样过程大致完成。

计算机图形学上机实验报告计算机科学与技术学院班级： 0 9 1 1 班学号： U200915XXX姓名： XXXX指导教师：徐海银完成日期： 2011/12/06目录实验一实验目的与要求------------------------------------1实验内容与分析------------------------------------1实验结果显示---------------------------------------3实验体会---------------------------------------------8源代码------------------------------------------------8实验二实验目的与要求------------------------------------18实验内容与分析------------------------------------18实验结果显示---------------------------------------19实验体会---------------------------------------------19源代码-----------------------------------------------20实验一（基本图元绘制）实验目的与要求(1)理解glut程序框架； (2)理解窗口到视区的变换 ;(3)理解OpenGL实现动画的原理； (4)添加代码实现中点Bresenham算法画直线；(5)添加代码实现改进Bresenham算法画直线；(6)添加代码实现圆的绘制（可以适当对框架坐标系进行修改）;(7)适当修改代码实现具有宽度的图形（线刷子或方刷子）。

实验内容与分析①中点Bresenham 算法画直线思想：仅考虑0≤k≤1，由于最大位移方向为x，因此，每次x方向上加1，而y方向上或加1或加0。

计算机图形学实验(全)实验1 直线的绘制实验目的1、通过实验，进一步理解和掌握DDA和Bresenham算法；2、掌握以上算法生成直线段的基本过程；3、通过编程，会在TC环境下完成用DDA或中点算法实现直线段的绘制。

实验环境计算机、Turbo C或其他C语言程序设计环境实验学时2学时，必做实验。

实验内容用DDA算法或Besenham算法实现斜率k在0和1之间的直线段的绘制。

实验步骤1、算法、原理清晰，有详细的设计步骤；2、依据算法、步骤或程序流程图，用C语言编写源程序；3、编辑源程序并进行调试；4、进行运行测试，并结合情况进行调整；5、对运行结果进行保存与分析；6、把源程序以文件的形式提交；7、按格式书写实验报告。

实验代码：DDA：# include abs(dy))epsl=abs(dx);elseepsl=abs(dy);xIncre=(float)dx/(float)epsl;yIncre=(float)dy/(float)epsl;for(k=0;k#includevoid BresenhamLine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color) {int x,y,dx,dy,e;dx=x1-x0;dy=y1-y0;e=-dx;x=x0;y=y0;while(x0){y++;e=e-2*dx;}}}main(){int gdriver ,gmode ; gdriver = DETECT;initgraph( BresenhamLine(0, 0 , 120, 200,5 );getch ( );closegraph ( );}实验2 圆和椭圆的绘制实验目的1、通过实验，进一步理解和掌握中点算法；2、掌握以上算法生成椭圆或圆的基本过程；3、通过编程，会在TC环境下完成用中点算法实现椭圆或圆的绘制。

实验环境计算机、Turbo C或其他C语言程序设计环境实验学时2学时，必做实验。