基本图元的生成算法 一、实验目的1、初步了解显示窗口与视区的关系2、掌握OpengGL点、直线、多边形的绘制3、掌握DDA直线生成算法。4、掌握Bresenham直线生成算法二、实验环境硬件要求：PC机，主流配置，最好为独立显卡，显存512M以上。 软件环境：操作系统：Windows XP。语言开发工具：VC6.0。 三、实验内容与要求 1、调出实验一的源代码运行，调整修改使得显示窗口大小改变时，绘制的矩形大小随之改变。如图2-1所示。提示：(1)在main函数里添加注册窗口变化函数glutReshapeFunc(myreshape); （放在glutMainLoop()之前）(2)在程序中添加窗口改变子函数，参数w,h为当前显示窗口的宽和高 void myreshape(GLsizei w, GLsizei h) { glViewport(0,0,w,h); //设置视区位置 glMatrixMode(GL_PROJECTION);//设置投影变换模式 glLoadIdentity(); //调单位矩阵，清空当前矩阵堆栈 if(w<=h) gluOrtho2D(0,300,0,300*(GLfloat)h/(GLfloat)w); //设置裁剪窗口大小 else gluOrtho2D(0,300*(GLfloat)w/(GLfloat)h,0,300); } a) 显示窗口改变前 b)显示窗口变大后 未修改前的初始源程序参考如下： /*my first program.cpp*/ #include
{ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //刷新颜色缓冲区 glRectf(0,0,0.5,0.5); glFlush(); //用于刷新命令队列和缓冲区，使所有尚未被执行的 OpenGL命令得到执行 } void main(int argc, char** argv) { glutInit(&argc, argv); //初始化GLUT库 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); //设置显示模式 glutInitWindowSize(100, 200); glutCreateWindow("hello"); //创建窗口，标题为“hello” glutDisplayFunc(display); //用于绘制当前窗口 glutMainLoop(); //表示开始运行程序，用于程序的结尾 } 2、自己参照讲义或教材按照自己的构思画二维平面图形, 修改样本程序 circle-algorithm.cpp将上面的矩形替换成自己构思的二维平面图形。注意顶点的顺序。 参考函数： （1）、点绘制举例 glPointSize(2.0) //点的大小设置 glBegin(GL_POINTS); glColor3f(1.0,1.0,1.0); glVertex2f(-0.5,-0.5); //顶点 glColor3f(1.0,0.0,1.0); glVertex2f(-0.5,0.5); glColor3f(0.0,1.0,1.0); glVertex2f(0.5,0.5); glColor3f(1.0,1.0,0.0); glVertex2f(0.5,-0.5); glEnd() （2）、直线/三角形/四边形绘制举例 glLineWidth(2.0); glBegin(GL_LINES); // glBegin(GL_LINE_STRIP); // glBegin(GL_LINE_LOOP); // glBegin(GL_TRIANGLES); // glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); // glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); // glBegin(GL_QUADS); // glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); glVertex2f(-0.5,0.5);
D图像生成算法原理 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
3D图像生成算法原理 一、建齐次坐标 二、着色模型 三、Z缓存 四、纹理映射 在这些步骤中，显示部分（GPU）只负责完成第三、四步，而前两个步骤主要是依靠 CPU 来完成。而且，这还仅仅只是3D图象的生成，还没有包括游戏中复杂的AI运算。 场景切换运算等等……无疑，这些元素还需要CPU去完成，这就是为什么在运行大型3D的时候，当场景切换时再强劲的显卡都会出现停顿的现象。 3D芯片的处理对象是多边形表示的物体。用多边形表示物体有两个优点：首先是直接（尽管繁琐）， 多边形表示的物体其表面的分段线性特征除轮廓外可以通过明暗处理(shading)技术消除；其次是仅存储多边形顶点的几何信息， 多边形内部每个象素的明暗颜色计算所需的信息由这些顶点信息插值而来，这正是易于用图形硬件支持的快速明暗处理技术。 支持多边形绘制的图形硬件同样也可以绘制由双三次曲面片表示的物体，通过对这种物体的表面进行三角剖分， 用逼近的三角形网格代替原物体的曲面表示就可以做到这一点。
当然，用多边形表示物体也有其缺点，如增加了纹理映射和阴影生成的难度，当需要详细表示复杂物体时所需的三角形数量将变得非常庞大。 将多边形表示的物体显示到计算机屏幕上，这一过程涉及物体在计算机内部的表示方式即物体的数据结构， 由物体组成的场景的组织结构，物体从场景到屏幕空间要经过的一系列变换，以及产生最终屏幕图象要经过的一系列光栅化处理。 这些方面都涉及到特定的处理算法,相应的算法又有许多不同的变种。 下面仅就3D芯片涉及的图形处理过程及相关算法做一简单分析介绍，这些是理解3D图形处理及图形硬件的基础。 一、3D物体的表示法 具有复杂外形的物体其表面可以由多边形面片来近似表示。以图1的圆柱为例，其柱面可以由2N个三角形近似，其两端可以由两个N边形来近似。 多边形模型在其轮廓上的分段线性特征是这一表示法主要的视觉缺陷,改进的唯一途径是增加多边形的分辨率。 对于一个复杂形体来说，为了充分表示其细节，常常要用到十万个以上的多边形。这将耗费许多数据库访问时间和绘制时间。 当将多边形模型进行放大处理时，会产生连接问题。这就是所谓的“几何走样”。
图形创意表现形式与手法 本文主要介绍图形语言及图形创意的表现形式与手法，并对几种代表性的表现形式作了深入的分析和解剖。读者在考虑采用何种表现形式时，要对设计的创意与表现内容进行认真的理解与分析，根据内容选取最佳的表现形式，表达自己的创意。探索图形表现的形式与方法，有助于读者掌握图形创意表现的组织规律，使之对图形表现由感性认识向理性认识飞跃，只有经过深思熟虑、认真组织的图形才能与创意思维相映生辉。在设计表现中，读者要勇于打破单一的传统的思维惯性，充分发挥想象性思维的创造力，利用各种形式的有机组合，将想象和意念形象化、视觉化，创造出具有原创性意义的新颖有趣的视觉形象。 一、图形语言 图形语言是现代社会中沟通交流的一种重要的视觉语言形式。图形语言从狭义上解释就是指形象、色彩、质感、量感等因素及它们之间的构成关系。图形语言相对于设计作品就如同文章中的字、词、句，也可看成舞蹈中的肢体动作，音乐中的音符。一般来说，文字可以表达较为明确的概念，但它的使用范围极为有限，只有在一定的国度或地域里，在信息传播者与接受者都认识和理解时才能够顺利地传播。而图形语言更形象、直观、具体，它不受地域和语言的限制，且视觉传达冲击力更强烈，更易于大众理解与接受。因此图形语言不仅有传达记事的性质，更能帮助人们理解，弥补文字的不足。正如德国著名视觉设计大师霍尔戈?马蒂斯教授所说：“一幅好的设计应该是靠图形语言，而不是靠文字来注解。”图形语言有着文字所无法比拟的魅力，它依靠优美的造型、巧妙的构图以及鲜明的色彩就能直观、形象地传播概念、信息和情感，并能够打破不同国界、地域和民族的界限而产生共鸣。 口头语言是有地域性的，而图形语言恰恰是超越国界地域的“国际性语言”。东西方文化的差异、地域的不同，在语言表达方式上各不相同；但对于同一图形而言，人们的理解往往是相通的，图形在很多地方起到语言无法替代的作用。图形语言的基本目的是传播信息。在现代图形设计中，为了便于形象的传播，易于消费者理解记忆，要求图形创意的形式语言必须简洁、明快，富有感染力。 生活中，图形语言传达的准确性远远超过了纯粹的语言文字。文字虽然能比较良好地记录和传递信息，但不能消除传播过程中理解再现的模糊性。图形则更能确保信息的准确传达，生动直观地再现形象，使人们受到感染，产生共鸣。图形语言的意义就在于它将这一特殊的视觉语言世界化，直观地反映出大众所关注的话题。日本著名设计大师福田繁雄的图形设计作品，不需要用文字解释，仅通过其简洁、概括、富有创意的图形，就能让观众明白其中的主题与内涵，并让观众在他的图形世界中不断揣摩、回味，从而领略其中的奥妙。
实验一二维基本图元的生成与填充 实验目的 1.了解并掌握二维基本图元的生成算法与填充算法。 2.实现直线生成的DDA算法、中点算法和Bresenham算法。 3.实现圆和椭圆生成的DDA和中点算法, 对几种算法的优缺点有感性认识。 二.实验内容和要求 1. 2.创建良好的用户界面,包括菜单,参数输入区域和图形显示区域。 3.实现生成直线的DDA算法、中点算法和Bresenham算法。 4.实现圆弧生成的中点算法。 5.实现多边形生成的常用算法, 如扫描线算法,边缘填充算法。 6.实现一般连通区域的基于扫描线的种子填充算法。 7.将生成算法以菜单或按钮形式集成到用户界面上。 8.直线与圆的坐标参数可以用鼠标或键盘输入。 6. 可以实现任何情形的直线和圆的生成。 实验报告 1．用户界面的设计思想和框图。 2．各种实现算法的算法思想。 3．算法验证例子。 4．上交源程序。 直线生成程序设计的步骤如下： 为编程实现上述算法，本程序利用最基本的绘制元素（如点、直线等），绘制图形。如图1-1所示，为程序运行主界面，通过选择菜单及下拉菜单的各功能项分别完成各种对应算法的图形绘制。 图1-1 基本图形生成的程序运行界面 2．创建工程名称为“基本图形的生成”单文档应用程序框架 （1）启动VC，选择“文件”|“新建”菜单命令，并在弹出的新建对话框中单击“工程”标签。 （2）选择MFC AppWizard(exe)，在“工程名称”编辑框中输入“基本图形的生成”作为工程名称，单击“确定”按钮，出现Step 1对话框。 （3）选择“单个文档”选项，单击“下一个”按钮，出现Step 2对话框。 （4）接受默认选项，单击“下一个”按钮，在出现的Step 3～Step 5对话框中，接受默认选项，单击“下一个”按钮。 （5）在Step 6对话框中单击“完成”按钮，即完成“基本图形的生成”应用程序的所有选项，随后出现工程信息对话框（记录以上步骤各选项选择情况），如图1-2所示，单击“确定”按钮，完成应用程序框架的创建。 图1-2 信息程序基本
3D图像生成算法原理 一、建齐次坐标 二、着色模型 三、Z缓存 四、纹理映射 在这些步骤中，显示部分（GPU）只负责完成第三、四步，而前两个步骤主要是依靠 CPU 来完成。而且，这还仅仅只是3D图象的生成，还没有包括游戏中复杂的AI运算。 场景切换运算等等……无疑，这些元素还需要CPU去完成，这就是为什么在运行大型3D的时候，当场景切换时再强劲的显卡都会出现停顿的现象。 3D芯片的处理对象是多边形表示的物体。用多边形表示物体有两个优点：首先是直接（尽管繁琐）， 多边形表示的物体其表面的分段线性特征除轮廓外可以通过明暗处理(shading)技术消除；其次是仅存储多边形顶点的几何信息， 多边形部每个象素的明暗颜色计算所需的信息由这些顶点信息插值而来，这正是易于用图形硬件支持的快速明暗处理技术。 支持多边形绘制的图形硬件同样也可以绘制由双三次曲面片表示的物体，通过对这种物体的表面进行三角剖分， 用逼近的三角形网格代替原物体的曲面表示就可以做到这一点。 当然，用多边形表示物体也有其缺点，如增加了纹理映射和阴影生成的难度，当需要详细表示复杂物体时所需的三角形数量将变得非常庞大。
将多边形表示的物体显示到计算机屏幕上，这一过程涉及物体在计算机部的表示方式即物体的数据结构， 由物体组成的场景的组织结构，物体从场景到屏幕空间要经过的一系列变换，以及产生最终屏幕图象要经过的一系列光栅化处理。 这些方面都涉及到特定的处理算法,相应的算法又有许多不同的变种。下面仅就3D芯片涉及的图形处理过程及相关算法做一简单分析介绍，这些是理解3D图形处理及图形硬件的基础。 一、3D物体的表示法 具有复杂外形的物体其表面可以由多边形面片来近似表示。以图1的圆柱为例，其柱面可以由2N个三角形近似，其两端可以由两个N边形来近似。 多边形模型在其轮廓上的分段线性特征是这一表示法主要的视觉缺陷,改进的唯一途径是增加多边形的分辨率。 对于一个复杂形体来说，为了充分表示其细节，常常要用到十万个以上的多边形。这将耗费许多数据库访问时间和绘制时间。 当将多边形模型进行放大处理时，会产生连接问题。这就是所谓的“几何走样”。 物体的多边形表示既可以通过交互设计人工提取，也可以通过激光扫描设备得到。总之，多边形表示的物体并不特别适合于交互操作或做自由的形状改变。 当改变物体的形状时很难保证多边形表示的完整性得到保持。 对多边形明暗着色所需要的信息存储在一个分层的数据结构中，每一个物体表面由指向多边形表的指针定义，该多边形表包含了近似该表
CCS中的graph详细的使用说明 CCS提供显示时频图（Time/Frequency） 运算结果也可以通过CCS提供的图形功能经过一定处理显示出来,CCS提供的图形显示包括时频分析、星座图、眼图和图像显示.如表2-3所示.用户准备好需要显示的数据后,选择命令View→Graph,设置相应的参数,即可按所选图形类型显示数据. 各种图形显示所采用的工作原理基本相同,即采用双缓冲区(采集缓冲区和显示缓冲区)分别存储和显示图形.采集缓冲区存在于实际或仿真目标板,包含用户需要显示的数据区.显示缓冲区存在于主机内存中,内容为采集缓冲区的拷贝.用户定义好显示参数后,CCS从采集缓冲区中读取规定长度的数据进行显示. 显示缓冲区尺寸可以和采集缓冲区的不同,如果用户允许左移数据显示(Left-Shifted Data Display),则采样数据从显示区的右端向左端循环显示.”左移数据显示”特性对显示串行数据特别有用. CCS提供的图形显示类型共有9种,每种显示所需的设置参数各不相同.限于篇幅,这里仅举例时频图单曲线显示设置方法.其它图形的设置参数说明请查阅连机在线帮助”Help →General Help→How to →Display Results Graphically?”. 表2-3 CCS 图形显示类型 选择命令View→Graph→Time/Frequency对话框,在”Display Type”中选择”Signal Time”(单曲线显示),则弹出图形显示参数设置对话框如图2-13所示.
图2-13 单曲线显示属性设置参数 需要设置的参数解释如下: (1)显示类型(Display Type) 单击” Display Type ”栏区域,则出现显示类型下拉菜单,内容如表2-3所示.点击所需的显示 类型,则Time/Frequency 对话框(参数设置)相应随之变化. (2)视图标题(Grph Title):定义图形视图标题. (3)起始地址(Start Address) 定义采样缓冲区的起始地址.当图形被更新时,采样缓冲区内容亦更新显示缓冲区内容.此对话栏允许输入符号和C 表达式.当显示类型为”Dual Time ”时,需要输入两个采样缓冲区首地址. (4)数据页(Data Page):指明选择的采样缓冲区来自程序、数据还是I/O 空间. (5)采用缓冲区尺寸(Acquisition Buffer Size) 用户可以根据所需定义采样缓冲区的尺寸.例如当一次显示一帧数据时,则缓冲区尺寸为帧的大小.若用户希望观察串行数据,则定义缓冲区尺寸为1,同时允许左移数据显示. (6)索引递增(Index Increment) 定义在显示缓冲区中每隔几个数据取一个采样点. (7)显示数据尺寸(Display Data Size) 此参数用来定义显示缓冲区大小.一般地,显示缓冲区的尺寸取决于”显示类型”选项.对时域图形,显示缓冲区尺寸等于要显示的采样点数目,并且大于等于采样缓冲区尺寸. 若
一、填空题:每空２分,共２0分。 １.图形创意的创新性动力来源于( 创造性思维活动) ,正确的思维方法有利于(创造性思维)的开展。 2.(逆向思维)就是由结果向原因的推演,就是因果关系的倒置。 3.利用形与形之间的(相似)与( 义异性),用某种形状取代原有的形象,组合成一个新的形状或形象,或两者部分重叠。这种图形形态称为换置图形。 ４、变质图形就是指物形的( 推移演化)或(物形的空间转换)而构成的图形,就是图形创意中表现物形特殊性的构形方法。 5.色彩的变化就是创意本身得以深化或减弱;色彩可以帮助观者识别( 图形)理解(内容),认识其( 内涵),并留下深刻的印象与记忆。 二、简答题(每小题5分,共１０分) 1.平面构成的定义就是什么？ 答:平面构成的教学目的在于让学生通过二维空间的练习了解平面构成基本形态(点、线、面)的概念,再进行形态重新整合的训练,就是学生在训练中提高审美能力与具备独特的构成能力。 ２.图形创意的思维方法有哪些? 答:(1)常规思维就是在一个固定的范围内应用由此及彼、由表及里的
思路进行。(2)逆向思维就是由结果向原因的推演,就是因果关系的倒置。(3)反常思维具有偶然性的思维质变。这种思维方法就是从事物的相反方面提出假设,依据事物间的对立关系而构成联想,把问题异化,用超出常理的构思去获取新的视觉形象。(4)发散思维就是把问题“点”引向问题“面”。由原创意点引出另一个或数个二次创意点,再以这些二次创意点为原点引出更多的创意点。循着想四周辐射的各种路线思考。 三、设计制作题(70分) 以“柳树”为素材,进行图形创意,创作一幅作品。 要求:１、纸张16开,适当留白。 2.表现手法不限,色彩不限。 ３、画面整洁、规范。4、要求有创意、有趣味、富有表现 一、选择题 1、图形设计正式形成于:_D A本世纪三十年代初B本世纪四十年代初C本世纪五十年代初Ｄ本世纪六十年代初 2、_Ｂ就是平面设计中进行视觉传达时所运用的主要媒质。
5.6 顺序功能图语言S7 Graph 的应用 5.6.1 S7 Graph 语言概述 S7 Graph 语言是S7-300/400的顺序功能图语言，遵从IEC 61131-3标准的规定。 1．顺序控制程序的结构 一个顺序控制项目至少需要一个调用S7 Graph FB 的块，一个S7 Graph FB 和它的背景数据块。 CALL FB1, DB1SQ_INIT := OB/FB/FC FB1 DB1 永久性指令 永久性指令 S7 Graph 功能块 FB1的背景数据块 图5-45 顺序控制系统中的块
图5-46 S7 Graph 编辑器 步与转换跳步 分支中止 选择序列的分支选择序列的合并并行序列的分支并行序列的合并选择对象 预选/直接插入监视时间T 插入监视时间U 插入永 久条件插入动作插入永久性 FB ，FC 调用 插入顺序 控制器 “Drag and Drop ” 模式时与鼠标一起 移动的图形 图5-49 顺序控制器工具条与移动的图形 3．S7 Graph 的显示模式 在View 菜单中选择显示顺序控制器（Sequencer ）、单步和永久性指令。 （1）在顺序控制器显示方式，执行菜单命令“View>Display with ”，可以选择： Symbols ：显示符号表中的符号地址； Comments ：显示块和步的注释；
Conditions and Actions：显示转换条件和动作； Symbol List：在输入地址时显示下拉式符号地址表。 （2）单步显示模式 只显示一个步和转换的组合，还可以显示Supervision：监控被显示的步的条件；Interlock：对被显示的步互锁的条件；执行命令“View>Display with> comments”显示和编辑步的注释。 用“↑”键或“↓”键可以显示上一个或下一个步与转换的组合。 （3）在“permanent instructions”（永久性指令）显示方式，可以对顺序控制器之前或之后的永久性指令编程。每个扫描循环执行一次永久性指令，可以调用块。 Y0 Y1 2号运输带 1号运输带 I1.0I1.1 Q1.0 Q1.1 1号运输带 2号运输带 图5-50 运输带控制系统示意图与顺序功能图1．创建使用S7 Graph语言的功能块FB 执行菜单命令“Insert → Direct”将进入“Direct”编辑模式。 执行菜单命令“Insert → Drag-and-Drop”，进入“Drag and Drop （拖放）”编辑模式。 执行菜单命令“View→Display with→Conditions and Actions”，显示或关闭各步的动作和转换条件。
一、填空题：每空2分，共20分。 1．图形创意的创新性动力来源于（创造性思维活动），正确的思维方法有利于（创造性思维）的开展。 2．（逆向思维）是由结果向原因的推演，是因果关系的 倒置。 3．利用形与形之间的（相似）和（义异性），用某种形状取代原有的形象，组合成一个新的形状或形象，或两者部分重叠。这种图形形态称为换置图形。 4．变质图形是指物形的（推移演化）或（物形的空间转换）而构成的图形，是图形创意中表现物形特殊性的 构形方法。 5．色彩的变化是创意本身得以深化或减弱；色彩可以帮助观者识别 （图形）理解（内容），认识其（内涵），并留下深刻的印象和记忆。 二、简答题（每小题5分，共1０分） 1．平面构成的定义是什么？ 答：平面构成的教学目的在于让学生通过二维空间的练习了解平面构 成基本形态（点、线、面）的概念，再进行形态重新整合的训练，是 学生在训练中提高审美能力和具备独特的构成能力。 2．图形创意的思维方法有哪些？ 答：（1）常规思维是在一个固定的范围内应用由此及彼、由表及里的
思路进行。（2）逆向思维是由结果向原因的推演，是因果关系的倒置。（3）反常思维具有偶然性的思维质变。这种思维方法是从事物的相 反方面提出假设，依据事物间的对立关系而构成联想，把问题异化， 用超出常理的构思去获取新的视觉形象。（4）发散思维是把问题“点”引向问题“面” 。由原创意点引出另一个或数个二次创意点，再以这些 二次创意点为原点引出更多的创意点。循着想四周辐射的各种路线思考。 三、设计制作题（70分） 以“柳树”为素材，进行图形创意，创作一幅作品。 要求：1. 纸张16开，适当留白。 2．表现手法不限，色彩不限。 3．画面整洁、规范。4．要求有创意、有趣味、富有表现 一、选择题 1.图形设计正式形成于：_D A本世纪三十年代初B本世纪四十年代初C本世纪五十年代初D本世纪六十年代初 2、_B 是平面设计中进行视觉传达时所运用的主要媒质。
CCS 提供显示时频图（Time/Frequency ） 运算结果也可以通过CCS 提供的图形功能经过一定处理显示出来,CCS 提供的图形显示包括时频分析、星座图、眼图和图像显示.如表2-3所示.用户准备好需要显示的数据后,选择命令View →Graph,设置相应的参数,即可按所选图形类型显示数据. 各种图形显示所采用的工作原理基本相同,即采用双缓冲区(采集缓冲区和显示缓冲区)分别存储和显示图形.采集缓冲区存在于实际或仿真目标板,包含用户需要显示的数据区.显示缓冲区存在于主机内存中,内容为采集缓冲区的拷贝.用户定义好显示参数后,CCS 从采集缓冲区中读取规定长度的数据进行显示. 显示缓冲区尺寸可以和采集缓冲区的不同,如果用户允许左移数据显示(Left-Shifted Data Display),则采样数据从显示区的右端向左端循环显示.”左移数据显示”特性对显示串行数据特别有用. CCS 提供的图形显示类型共有9种,每种显示所需的设置参数各不相同.限于篇幅,这里仅举例时频图单曲线显示设置方法.其它图形的设置参数说明请查阅连机在线帮助”Help → General Help → How to → Display Results Graphically?”. 表2-3 CCS 图形显示类型 选择命令View →Graph →Time/Frequency 对话框,在”Display Type”中选择”Signal Time”(单曲线显示),则弹出图形显示参数设置对话框如图2-13所示. 显示类型 描 述 单曲线图(Single Time) 对数据不加处理,直接画出显示缓冲区数据的幅度-时间 双曲线图(Dual Time)在一幅图形上显示两条信号曲线 FFT 幅度(FFT Magnitude) 对显示缓冲区数据进行FFT 变换,画出幅度-频率曲线 复数FFT(Complex FFT) 对复数数据的实部和虚部分别作FFT 变换,在一个图形窗口画出两条幅度-频率曲线 FFT 幅度和相位(FFT Magnitude and Phase)在一个图形窗口画出幅度-频率曲线和相位-频率曲线 时域图 FFT 多帧显示(FFT Waterfall) 对显示缓冲区数据(实数)进行FFT 变换,其幅度-频率曲线构成一帧.这些帧按时间顺序构成FFT 多帧显示图 星座图(Constellation) 显示信号的相位分布 眼图(Eye Diagram) 显示信号码间干扰情况 图像显示(Image) 显YUV 或RGB 图像
计算机图形学--圆的的生成算法的实现
实验三：圆的的生成算法的实现 班级08信计2班学号20080502063 姓名李宁分数 一、实验目的与要求： 1、了解WIN-TC1.72等编程环境中常用控件命令与绘图函数，初步掌 握在实验设 计集成环境下进行图形处理程序的设计方法。 2、熟练掌握圆的两种换算法：基于正负算法画圆和基于中点算法画圆。 、二、实验内容： 1、在WIN-TC1.72环境中设计程序，利用消息处理函数，搭建能运行 图形算法程 序的平台。 2、根据教材中给定的算法，实现圆的两种生成算法：基于中点算法画圆和基于 正负算法 三、实验结果分析： 1、实验程序 （1）基于中点算法画圆程序实现的完整源程序 #include
// 中点画圆法 void Circle_Midpoint(int x, int y, int r, int color) { int tx = 0, ty = r, d = 1 - r; while(tx <= ty) { // 利用圆的八分对称性画点 putpixel(x + tx, y + ty, color); putpixel(x + tx, y - ty, color); putpixel(x - tx, y + ty, color); putpixel(x - tx, y - ty, color); putpixel(x + ty, y + tx, color);
putpixel(x + ty, y - tx, color); putpixel(x - ty, y + tx, color); putpixel(x - ty, y - tx, color); if(d < 0) d += 2 * tx + 3; else d += 2 * (tx - ty) + 5, ty--; tx++; } } // 主函数 void main() { initgraph(640, 480); // 测试画圆 Circle_Midpoint(320, 240, 200, RED);
图形方法(graph) 方法演变：盒形图，控制图，直方图和其他频率分布图，多变异图，帕累托图，雷达图，链图和散布图 概述 图使数据具有清晰的视觉显示，便于深刻快速理解数据含义。仅仅是列表或表格中数据的数量是很大的或者无意义的，用图来展示数据能帮助我们更好地解读数据，揭示出隐藏在数据中的信息。 图中的数据是成对的，每对代表了一个观测方面或事件。图通常是画成矩形的（除了饼图和雷达图），成对数据的一半放于水平轴上（x轴），另一半则放于垂直辅(y轴)。图中的点、线、条或符号的位置代表了成对数据的观测值。 这是一个工具门类。有许多不同种类的图都能够被使用，常取决于数据的种类和画图的目的。 适用场合 ·分析数据，尤其是发掘数据中的模式或趋势时； ·演示数据。 图形方法的决策树 图表5. 68是一个决策树，能帮助我们选择最有效的表示数据的图。合适的图取决于数据的种类和所画图的目的。 数据分为分类型( categorical data)和数值型(numerical data)，而分类型数据又可分为有两种：一种是表示名字或种类标签的示值型数据(nominal claLa)，另一种是有顺序的和数字的序数( ordinal data)。对序数进行运算是没有意义的，分类和等级评定都是序数。数值型的数据可能是整数或连续（示值型）的数，包括分数或小数。 如果用图表示的数据是分类型的，使用决策树的顶部。举例如下：
·一系列的问题（示值型数据）和每个问题的发生次数（数值型数据）：排列图。 ·客户服务中有响应性、精确性（示值型数据）和绩效评定等，它们的评定等级从 1～5（序数）：雷达图。 ·不同的邮政区码（示值型数据：虽然他们用数字命名，但表示的是位置）和每个 地区的人口数量（数值型的数据）：条形图或圆点图。 ·20年的经历（序数）：低于1年、1～5年，6～10年，11～20年和调查者的数量 （数值型数据）：条形图或圆点图。注意到年龄分组是不同的。 如果数据都是数值型的，则使用表的下面部分。例如： ·数据表示200个顾客中每个人等待服务的时间，想要用图表来表示出等待时 间的总体情况，我们可以采用分钟（数值型的数据）和多少顾客等待那么长时间（数值 型的数据）：直方图或多边形图。 ·相同数据。如果想要察看随着时间的变化等待时间是否变化。要画的成对数据为每个顾客进来的时间（数值型数据）和等待时长（数值型数据）：控制图。 当我们有数个数据集，并且这些数据集含有数值型数据又含有表示数据类别的数据时，我们不要弄混淆了。尽管出现了表示类别的数据，但是如果要画的是数值型数据，那么采用决策树的下面部分。例如： ·如果我们想要表示过去20年里每个月的道琼斯指数，NASDAQ指数以及S＆P指数（分类型数据）的数值。我们可以在线图上表示月份与每个月的数值。每个指数构成一个数据集，有它自己的标记线。 ·想知道班级的大小（数值型数字）是否影响测试成绩（数值型数据）。我们拥有的数据是按照学校所在地区（分类型数据）分组的。我们可以把班级大小和成绩的关系用散布图来表示，不同的地区采用不同的符号标记。 基本步骤 1．收集整理数据，确定是否有分类型数据或只有数值型的数据，确定要研究或显示的内容。 2．确定要使用的图的形式。通过基本步骤的以下部分，也可以通过参考所选图形的步骤和示例部分来作为指导。 3确定图形要显示的数据范围（最小值到最大值）。如果两组数据都显示在y轴上，那么确保两者相同的测量单位。选择每根轴的刻度范围尽可能的大或者比这个范围略大。 4画边界线（也叫刻度线）及刻度，来表明数据范围或数据类型。在刻度的旁边标上数字或标识以及数值型数据的测量单位。 5确定恰当的表示数据的符号和描点，并在符号边写明符号注释。 6需要的话绘制重要数值的参考线，如平均值，用以数据间的比较。如果要突出显示一个重要数字，如发生变化的时刻，就沿着刻度线做一个标记（箭头或说明）。 7填写图的标题和日期、符号注释和说明等。 8分析图的含义，确定是否还需要额外的图表、分析、调查或数据。 注意事项 基本的绘图原则 ·绘图的两个重要原则是： ——使读者易于迅速看懂数据； ——去除冗余。 ·冗余因素包括方格线、过多的标记符号、过多的与标记符号相应的数据、图形内的注释和说明、交叉线、用条柱代替线等。 ·充分发挥图形上的每个标记符号的作用。 符号 ·符号要显著清晰，易于辨认。 ·如果几个符号都在顶部难以区分，就用像Y，X或* 的符号，从中心发出的线的数目代表落入区域的数值个数。或者使用更加复杂的符号，如对数刻度、或描残差、或除去重复的残
概述】： 教程详细介绍了在Pro/Engineer野火4中重复利用图形循环的方法，对于理解可变扫描和图形的结合非常有帮助 【概述】 本教程详细讲解了如何在Pro/Engineer的野火4（WildFire4.0）版本中的可变扫描指令中循环利用已有的图形（Graph）以实现更一般化的周期性形状变化过程；并在这个过程中了解要循环利用图形（Graph）的一些需要注意的地方。 这个概念首先是由christ000版主提出，下面的教程上进行完善和补充以方便大家更好的理解。 利用可变扫描的轨迹参数，我们可以通过使用关系的方式实现整个过程中的周期性变化，但是这种周期性变化首先于我们的函数所表达的形状，比如正弦变化，但对于更一般性的形状就显得勉为其难了。我们下面的教程就通过演示如何结合图形以实现这些更一般化形状的周期变化。 mod（）函数 在进行讲解前，我们需要先了解一个将在这个过程扮演重要角色的函数：mod（）。mod()函数是Pro/Engineer 中用于数学求余的函数，下面就是一些求余的结果： mod(10,3)=1 mod(10.5,3)=1.5 mod(10.5,3.1)=1.2 … 因为我们要实现循环利用图形，那么在我们的可变扫描过程中，我们必须有方法在某个值后归零然后重新计算图形对应的值，很显然mod()函数是非常恰当的实现方式。有关图形循环利用的概念，christ000版主提出这个方法时他实现的方法是用floor函数来进行计算余数，其实两者方式结果都是一样的，不过mod （）函数的方式更直观和直接。假设我们的图形X宽度为10，而我们要在可变扫描过程中循环利用5次的话，那么我们就可以使用mod（）函数来进行如下的关系编写： sd#=evalgraph(“graph”,mod(50*trajpar,10))或 sd#=evalgraph(“graph”,50*trajpar-floor(5*trajpar)*10) 很显然第一种方式更为直观容易理解，我们简单说明一下它的意义，在我们的整个可变扫描过程中，trajpar 是从0到1变化，所有50*trajpar的变化就是0到50，mod(50*trajpar,10)的意思就是这0到50的变化要对10进行求余，换句话说，当变化到10的倍数的时候我们的mod（）函数值就会归0，从而实现图形的循环利用，floor（）函数的基本方式也是一样。 ==更多精彩，源自无维网（https://www.doczj.com/doc/a31330980.html,） 下面我就来看一个简单的例子，我们首先创建一个宽为10的图形（graph）名叫loop，图形由一段圆弧组成。可变扫描的轨迹是一个椭圆，我们要在椭圆上实现10个周期的变化
西北农林科技大学实习报告 学 院名称：理 学 院 专业班级： 姓名： 学 号： 课程：计算机图形学实验 报告日期： 第十二周 实验一 基本图形元素生成算法 一．实验目的 1）熟练掌握基本图形元素生成算法。 2）对高级语言的图形模式的设定有比较详细的了解。 3）对基本图形类（或函数）的调用方法有一个比较详细的了解。 二．实验步骤 1）DDA 算法、Bresenham 算法进行比较，选定比较合适的算法。 2）画出程序流程图； 3）编写程序的源程序； 4）编辑源程序并进行调试； 5）进行特殊模式的运行测试，并结合情况进行调整。 三．实验内容 选定一种基本图形（直线段），编写生成该基本图形的源程序，并能在计算机上编译运行，画出正确的图形。 1. 原理简介 Bresenham 算法是计算机图形学领域使用最广泛的直线扫描转换方法。 其原理是：过各行、各列像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。该算法的优点在于可以采用增量计算,使得对于每一列,只要检查一个误差项的符号,就可以确定该列所求的像素。 如果令d0=0, d=d+k (k 为直线斜率,假设k ＜1,当d ≥1时,减1) 保证d 在0、1之间；当d ＞0.5, (X0,Y0)→(X0+1,Y0+1) ；d ＜0.5, (X0,Y0)→(X0+1,Y0)。 具体步骤： 下面是01k ≤≤的时候的算法,其他时候类似 (1) 输入直线的两个端点000111(,)(,)P x y P x y 和
(2)计算初始值00,,,,x y e x x x y y ??=-?== (3)绘制点(,)x y (4)e 更新为2e y +?。判断e 的符号,若0e >,则(,)x y 更新为(1,1)x y ++,同时将e 更新为2e x -?；否则(,)x y 更新为(1,)x y + (5)当直线没画完时,重复步骤(3)和(4),否则结束 流程图为： 2.图形描述： 用中点Bresenham 算法画出从（0，0)到（800,200）的直线段。如图所示： 用中点Bresenham 算法画出从（0，0)到（800,200）的直线段。如图所示：
5.6 顺序功能图语言S7 Graph 的使用 5.6.1 S7 Graph 语言概述 S7 Graph 语言是S7-300/400的顺序功能图语言，遵从IEC 61131-3标准的规定。 1．顺序控制程序的结构 一个顺序控制项目至少需要一个调用S7 Graph FB 的块，一个S7 Graph FB 和它的背景数据块。 CALL FB1, DB1SQ_INIT := OB/FB/FC FB1 DB1 S1 T1S2T2 顺序控制器 永久性指令 永久性指令 S7 Graph 功能块 FB1的背景数据块 … 图5-45 顺序控制系统中的块
图5-46 S7 Graph 编辑器 步与转换跳步 分支中止 选择序列的分支选择序列的合并并行序列的分支并行序列的合并选择对象 预选/直接插入监视时间T 插入监视时间U 插入永 久条件插入动作插入永久性 FB ，FC 调用 插入顺序 控制器 “Drag and Drop ” 模式时与鼠标一起 移动的图形 图5-49 顺序控制器工具条和移动的图形 3．S7 Graph 的显示模式 在View 菜单中选择显示顺序控制器（Sequencer ）、单步和永久性指令。 （1）在顺序控制器显示方式，执行菜单命令“View>Display with ”，可以选择： Symbols ：显示符号表中的符号地址； Comments ：显示块和步的注释；
Conditions and Actions ：显示转换条件和动作； Symbol List ：在输入地址时显示下拉式符号地址表。 （2）单步显示模式 只显示一个步和转换的组合，还可以显示Supervision ：监控被显示 的步的条件；Interlock ：对被显示的步互锁的条件；执行命令“View>Display with> comments ”显示和编辑步的注释。 用“↑”键或“↓”键可以显示上一个或下一个步和转换的组合。 （3）在“permanent instructions ”（永久性指令）显示方式，可以对顺序控制器之前或之后的永久性指令编程。每个扫描循环执行一次永久性指令，可以调用块。 停车R Q1.0 Y0 Y1 2号运输带 1号运输带 复位1号运输带2号运输带运行 置位1号运输带 延时5s M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 S Q1.0 Q1.1 T0 I1.1T1 I1.0 起动 5s 6s I1.0I1.1 Q1.0Q1.1 T0 T1 1号运输带2号运输带 图5-50 运输带控制系统示意图和顺序功能图 1．创建使用S7 Graph 语言的功能块FB 执行菜单命令“Insert → Direct ”将进入“Direct ”编辑模式。 执行菜单命令“Insert → Drag -and-Drop ”，进入“Drag and Drop （拖放）”编辑模式。 执行菜单命令“View →Display with →Conditions and Actions ”，显示或关闭各步的动作和转换条件。
一、填空题：每空2分，共20 分。 1．图形创意的创新性动力来源于（创造性思维活动）， 正确的思维方法有利于（创造性思维）的开展。 2．（逆向思维）是由结果向原因的推演，是因果关系的 倒置。 3．利用形与形之间的（相似）和（义异性），用某 种形状取代原有的形象，组合成一个新的形状或形象，或两者部分重叠。这种图形形态称为换置图形。 4．变质图形是指物形的（推移演化）或（物形 的空间转换）而构成的图形，是图形创意中表现物形特殊性的构形方法。5．色彩的变化是创意本身得以深化或减弱；色彩可以帮助观者识别 （图形）理解（内容），认识其（内涵），并留下深刻的印象和记忆。 二、简答题（每小题5分，共10分） 1．平面构成的定义是什么？答：平面构成的教学目的在于让学生通过二维空间的练习了解平面构成基本形态（点、线、面）的概念，再进行形态重新整合的训练，是学生在训练中提高审美能力和具备独特的构成能力。 2．图形创意的思维方法有哪些？ 答：（1 ）常规思维是在一个固定的范围内应用由此及彼、由表及里的
思路进行。（2）逆向思维是由结果向原因的推演，是因果关系的倒置。（3）反常思维具有偶然性的思维质变。这种思维方法是从事物的相反方面提出假设，依据事物间的对立关系而构成联想，把问题异化，用超出常理的构思去获取新的视觉形象。（4）发散思维是把问题“点” 引向问题“面”。由原创意点引出另一个或数个二次创意点，再以这些二次创意点为原点引出更多的创意点。循着想四周辐射的各种路线思考。 三、设计制作题（70 分）以“柳树”为素材，进行图形创意，创作一幅作品。 要求：1. 纸张16开，适当留白。2．表现手法不限，色彩不限。 3．画面整洁、规范。4．要求有创意、有趣味、富有表现 选择题 1. 图形设计正式形成于：_D A 本世纪三十年代初 B 本世纪四十年代初 C 本世纪五十年代初 D 本世纪六十年代初 2、_B 是平面设计中进行视觉传达时所运用的主要媒质 A图形、色彩B图形、文字C文字、色彩D图形、声音 3. 图形创意的三元素是：_A A圆、正方形、三角形。B圆、正方形、菱形。C圆、三角形、长方
教案首页 课班 图形创意08305 程级 通过本课程的学习，加强和培养学生发现图形，创 教学造图形和处理图形的能力。使他们掌握现代图形设计观 目的念，创意策略，表达方式和造型规律，熟悉各类图形的特 点并能灵活应用。 第一章图形概述 第二章图形的创意 教学 第三章图形创意的视觉表现 内容 第四章图形创意的整合 第五章图形创意在广告中的应用 本课程的主要目的和任务是教育和教会学生以创造 教学思维模式寻求审美的现代性和图形的现代性，更好地理解 重点图形创意的规律。开发学生的创意思维打好基础是本课程 的教学重点。 图形创意的教学始终是动态的、多元的，这种教学 教学中的弹性保持必要的灵活性和开放性，通过想象的方法， 难点启发学生的思维，引导学生建立“创意”的观念结合设计 的手法表达学生自己的思想是较为难的； 在教学过程中始终坚持理论联系实际的原则，，锻炼教学学生的设计实践能力，有意识的引导学生在造型的各个环 方法节中进行探索和创新。欣赏国内外优秀作品，提高学生的审美和创造能力。 学时60
1、练习成绩：以每次作业为基础评分，占总成绩的 50%。 作业2、考试成绩：课程结束时，进行命题考试，占总成绩的 30%。 3、平时成绩：出勤与平时上课表现，占总成绩的%20。 2
第一章图形概述 一、本章首页 章 课节班 图形创意第一章图形概述08305 程题级 目 通过本章学习，使学生了解图形的定义及图形传播的 教学 起源及变革，明确图形在现代视觉传达中的优势，树立科 目的 学的现代图形设计观念。 一、图形创意概述 二、图形的产生 三、图形的定义 教学四、图形传播的起源及变革 内容五、图形语言的传达优势 六、图形设计的价值和意义 七、现代图形的设计观念 教学重点强调学生的手绘表现能力和思维训练，掌握图形重点构成方法。 联想与图形相关的元素，捕捉形象特征，表现形象元教学 素发展的内涵，以及图形附着其他形象之后产生的视觉创 难点 意效果。 教学 讲授 +多媒体 方法 学时 10 作业三角形的联想