《计算机图形学》实验报告
《裁剪算法实验》
姓名闫学森
学号3013216087
专业计算机
班级3班
天津大学计算机科学与技术学院
2015年12 月1日
一、实验目的
实现Sutherland-Hodgman多边形裁剪算法
二、实验内容
自定义裁剪窗口和待裁剪直线段(或多边形)，采用不同颜色突出显示裁剪结果
三、实验结果
四、实验分析和总结
Sutherland-Hodgman多边形裁剪算法是将原多边形进行左右下上四次裁剪。其中进行两次分解
? 第一次分解：将多边形关于矩形窗口的裁剪分解为它关于窗口四条边所在直线的裁剪；? 第二次分解：将多边形关于一条直线的裁剪分解为多边形各边关于该直线的裁剪。
四次裁剪相似，只要修改部分变量即可。但是第一次修改时没有完全改掉，出来的图像不正确。
通过这次试验使我了解到如何运用计算机程序对窗口进行剪裁，了解到编码剪裁算法直
观方便，速度较快，中点分割剪裁算法不用进行乘除运算，剪裁效率高, Sutherland-Hodgman 直线裁剪算法更快。
五、源代码
// PolygonClipDemo.cpp : Defines the class behaviors for the application.
//
#include "stdafx.h"
#include "PolygonClipDemo.h"
#include "MainFrm.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
// CPolygonClipDemoApp
BEGIN_MESSAGE_MAP(CPolygonClipDemoApp, CWinApp)
ON_COMMAND(ID_APP_ABOUT, OnAppAbout)
END_MESSAGE_MAP()
// CPolygonClipDemoApp construction
CPolygonClipDemoApp::CPolygonClipDemoApp()
{
// TODO: add construction code here,
// Place all significant initialization in InitInstance
}
// The one and only CPolygonClipDemoApp object
CPolygonClipDemoApp theApp;
// CPolygonClipDemoApp initialization
BOOL CPolygonClipDemoApp::InitInstance()
{
// InitCommonControls() is required on Windows XP if an application
// manifest specifies use of ComCtl32.dll version 6 or later to enable
// visual styles. Otherwise, any window creation will fail.
InitCommonControls();
CWinApp::InitInstance();
// Standard initialization
// If you are not using these features and wish to reduce the size
// of your final executable, you should remove from the following
// the specific initialization routines you do not need
// Change the registry key under which our settings are stored
// TODO: You should modify this string to be something appropriate
// such as the name of your company or organization
SetRegistryKey(_T("Local AppWizard-Generated Applications"));
// To create the main window, this code creates a new frame window
// object and then sets it as the application's main window object
CMainFrame* pFrame = new CMainFrame;
m_pMainWnd = pFrame;
// create and load the frame with its resources
pFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME,
WS_OVERLAPPEDWINDOW | FWS_ADDTOTITLE, NULL,
NULL);
// The one and only window has been initialized, so show and update it
pFrame->ShowWindow(SW_SHOW);
pFrame->UpdateWindow();
// call DragAcceptFiles only if there's a suffix
// In an SDI app, this should occur after ProcessShellCommand
return TRUE;
}
// CPolygonClipDemoApp message handlers
// CAboutDlg dialog used for App About
class CAboutDlg : public CDialog
{
public:
CAboutDlg();
// Dialog Data
enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support
// Implementation
protected:
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD) {
}
void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) {
CDialog::DoDataExchange(pDX);
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)
END_MESSAGE_MAP()
// App command to run the dialog
void CPolygonClipDemoApp::OnAppAbout()
{
CAboutDlg aboutDlg;
aboutDlg.DoModal();
}
// CPolygonClipDemoApp message handlers
湖北汽车工业学院实验报告 班级学号姓名 课程名称完成日期 实验一熟悉Visual C++绘图应用程序的开发过程 一、实验目的 1、熟悉VC6.0开发环境； 2、掌握MFC编程； 3、掌握CDC图形程序库； 4、掌握VC6.0下的简单图形程序的开发过程。 二、实验性质 验证性 三、实验要求 1、认真阅读本次实验的目的，了解本次实验要求掌握的内容； 2、能够根据实验指导书的要求，完成相关的内容； 3、务必掌握绘图程序的开发流程，为今后复杂的图形程序开发做好准备。 四、实验内容 （一）生成绘图应用程序的框架 开发绘图应用程序的第一步是使用AppWizard（程序生成向导）来建立程序的基本框架。AppWizard为框架的建立提供了一系列对话框及多种选项，用户可以根据不同的选项生成自己所需要的应用程序框架。具体步骤如下： 1、从“文件”菜单选择“新建”菜单项，在“新建”对话框中选择“工程”选项卡，从项目类型中选择MFC AppWizard（.exe）。在“位置”文本框中，可直接输入目录名称，或者单击“…”按钮选择已有的目录。在“工程名称”文本框中输入项目的名称，如Draw，其他采用默认值，这时确定按钮变亮，如下图所示：
2、单击确定按钮，弹出“MFC应用程序向导步骤1”对话框，如图所示，选择单文档单选按钮和“中文[中国]”选项，表示要生成以中文为用户界面的单文档（SDI绘图程序）。 3、点击下一步，在随后出现的几个对话框中，都点击下一步，表示采用各项的默认设置，直到出现“MFC应用程序向导步骤6”对话框，如图所示。
4、“MFC应用程序向导步骤6”对话框中默认设置确定了类得名称及其所在文件的名称。用户可以改CdrawApp、CmainFrame和CdrawDoc的文件名称，但不可以改变它们的基类。 单击完成按钮，应用程序向导显示将要创建的文件清单，再单击确定，MFC应用程序向导就自动生成绘图程序的各项源文件了。 MFC应用程序向导设置完后，点击组建按钮，然后再点击执行按钮，就会出现MFC 应用程序向导生成的完整应用程序的基本框架。
设计1 环境设置 (实验环境 microsoft visual studio 2010) 一、实验目的 1．掌握图形驱动程序及图形模式的基本概念，掌握图形初始化方法； 2．掌握进行图形程序设计的基本方法； 3．了解的图形功能，了解常见的图形库函数； 二、实验要求 1．图形系统初始化； 2．综合应用图形库函数，进行图形设计与绘制； 3．熟悉开发环境，要求会对程序进行编辑，编译，调试 三、设计说明 图形系统初始化以及主要代码： #include "stdafx.h" #include
PAINTSTRUCT结构中 SetTextColor(hdc,RGB(0,255,255));//设置指定设备环境(HDC)的字体颜色 TextOut(hdc,10,160, TEXT("画出直线！"),16);//该函数用当前选择的字体、背景颜色和正文颜色将一个字符串写到指定位置 MoveToEx(hdc,200,100,NULL);//将当前绘图位置移动到某个具体的点，同时也可获得之前位置的坐标。开始画线，从100，100开始 LineTo(hdc,300,400);//用当前画笔画一条线，从当前位置连到一个指定的点。这个函数调用完毕，当前位置变成x,y /*以下是画笔的用法，函数原型是BOOL CreatePen(int nPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor); 功能是：用指定的样式、宽度和颜色创建一个画笔 参数（1）nPenStyle指定画笔样式，可以是下述常数之一，PS_SOLID画笔画出的是实线；PS_DASH 画笔画出的是虚线（nWidth必须是1）；PS_DOT画笔画出的是点线（nWidth必须是1）； PS_DASHDOT画笔画出的是点划线（nWidth必须是1）；PS_DASHDOTDOT画笔画出的是点-点-划线（nWidth必须是1）；PS_NULL画笔不能画图；PS_INSIDEFRAME画笔在由椭圆、矩形、圆 角矩形、饼图以及弦等生成的封闭对象框中画图。如指定的准确RGB颜色不存在，就进行抖动处理。 参数（2）nWidth 以逻辑单位表示的画笔的宽度 参数（3）crColor画笔的RGB颜色 返回值：如函数执行成功，就返回指向新画笔的一个句柄；否则返回零。一旦不再需要画笔，记得用DeleteObject函数将其删除。*/ hpen=CreatePen(PS_SOLID,5,RGB(0,255,0));//获得刷子 SelectObject(hdc,hpen);//选择你获得的刷子。该函数选择一对象到指定的设备上下文环境中，该新对象替换先前的相同类型的对象。原型：HGDIOBJ SelectObject(HDC hdc, HGDIOBJ hgdiobj) MoveToEx(hdc,200,200,NULL);//刷子的起点 LineTo(hdc,500,500);//刷子的结束点 /*下面的函数取得客户端的矩形，rect和rc为用户定义的矩形结构变量。该函数获取窗口客户区的坐标。客户区坐标指定客户区的左上角和右下角。由于客户区坐标是相对窗口客户区的左上角而言的，因此左上角坐标为（0，0），函数原型BOOL GetClientRect(HWND hWnd,LPRECT lpRect );第一个参数为窗口句柄，第二个参数为客户区坐标*/ GetClientRect (hwnd, &rect); rc.left=rect.left+300;//客户端矩形的左上方点加400像素 rc.top=rect.top+300; rc.right=rect.right-50; rc.bottom=rect.bottom-20;
计 算 机 图 形 学 实验指导书 学号：1441901105 姓名：谢卉
实验一：图形的几何变换 实验学时：4学时 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 二维图形的平移、缩放、旋转和投影变换（投影变换可在实验三中实现）等是最基本的图形变换，被广泛用于计算机图形学的各种应用程序中，本实验通过算法分析以及程序设计实验二维的图形变换，以了解变换实现的方法。如可能也可进行裁剪设计。 二、实验内容 掌握平移、缩放、旋转变换的基本原理，理解线段裁剪的算法原理，并通过程序设计实现上述变换。建议采用VC++实现OpenGL程序设计。 三、实验原理、方法和手段 1．图形的平移 在屏幕上显示一个人或其它物体（如图1所示），用交互操作方式使其在屏幕上沿水平和垂直方向移动Tx和Ty，则有 x’=x+Tx y’=y+Ty 其中：x与y为变换前图形中某一点的坐标，x’和y’为变换后图形中该点的坐标。其交互方式可先定义键值，然后操作功能键使其移动。 2．图形的缩放 在屏幕上显示一个帆船（使它生成在右下方），使其相对于屏幕坐标原点缩小s倍（即x方向和y方向均缩小s倍）。则有： x’=x*s y’=y*s 注意：有时图形缩放并不一定相对于原点，而是事先确定一个参考位置。一般情况下，参考点在图形的左下角或中心。设参考点坐标为xf、yf则有变换公式x’=x*Sx+xf*(1-Sx)=xf+(x-xf)*Sx y’=y*Sy+yf*(1-Sy)=yf+(y-yf)*Sy 式中的x与y为变换前图形中某一点的坐标，x’和y’为变换后图形中该点的坐标。当Sx>1和Sy>1时为放大倍数，Sx<1和Sy<1时为缩小倍数（但Sx和Sy
裁剪算法详解 在使用计算机处理图形信息时，计算机部存储的图形往往比较大，而屏幕显示的只是图的一部分。因此需要确定图形中哪些部分落在显示区之，哪些落在显示区之外，以便只显示落在显示区的那部分图形。这个选择过程称为裁剪。最简单的裁剪方法是把各种图形扫描转换为点之后，再判断各点是否在窗。但那样太费时，一般不可取。这是因为有些图形组成部分全部在窗口外，可以完全排除，不必进行扫描转换。所以一般采用先裁剪再扫描转换的方法。 (a)裁剪前 (b) 裁剪后 图1.1 多边形裁剪 1直线段裁剪 直线段裁剪算法比较简单，但非常重要，是复杂图元裁剪的基础。因为复杂的曲线可以通过折线段来近似，从而裁剪问题也可以化为直线段的裁剪问题。常
用的线段裁剪方法有三种：Cohen-Sutherland,中点分割算法和梁友栋－barskey 算法。 1.1 Cohen-Sutherland裁剪 该算法的思想是：对于每条线段P1P2分为三种情况处理。（1）若P1P2完全在窗口，则显示该线段P1P2简称“取”之。（2）若P1P2明显在窗口外，则丢弃该线段，简称“弃”之。（3）若线段既不满足“取”的条件，也不满足“弃”的条件，则在交点处把线段分为两段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。 为使计算机能够快速判断一条直线段与窗口属何种关系，采用如下编码方法。延长窗口的边，将二维平面分成九个区域。每个区域赋予4位编码CtCbCrCl.其中各位编码的定义如下：
图1.2 多边形裁剪区域编码图5.3线段裁剪 裁剪一条线段时，先求出P1P2所在的区号code1,code2。若code1=0,且code2=0，则线段P1P2在窗口，应取之。若按位与运算code1&code2≠0，则说明两个端点同在窗口的上方、下方、左方或右方。可判断线段完全在窗口外，可弃之。否则，按第三种情况处理。求出线段与窗口某边的交点，在交点处把线段一分为二，其中必有一段在窗口外，可弃之。在对另一段重复上述处理。在实现本算法时，不必把线段与每条窗口边界依次求交，只要按顺序检测到端点的编码不为0，才把线段与对应的窗口边界求交。 Cohen-Sutherland裁减算法 #define LEFT 1 #define RIGHT 2 #define BOTTOM 4
中南大学信息科学与工程学院 实验报告实验名称 实验地点科技楼四楼 实验日期2014年6月 指导教师 学生班级 学生姓名 学生学号 提交日期2014年6月
实验一Window图形编程基础 一、实验类型：验证型实验 二、实验目的 1、熟练使用实验主要开发平台VC6.0； 2、掌握如何在编译平台下编辑、编译、连接和运行一个简单的Windows图形应用程序； 3、掌握Window图形编程的基本方法； 4、学会使用基本绘图函数和Window GDI对象； 三、实验内容 创建基于MFC的Single Document应用程序（Win32应用程序也可，同学们可根据自己的喜好决定），程序可以实现以下要求： 1、用户可以通过菜单选择绘图颜色； 2、用户点击菜单选择绘图形状时，能在视图中绘制指定形状的图形； 四、实验要求与指导 1、建立名为“颜色”的菜单，该菜单下有四个菜单项：红、绿、蓝、黄。用户通过点击不同的菜单项，可以选择不同的颜色进行绘图。 2、建立名为“绘图”的菜单，该菜单下有三个菜单项：直线、曲线、矩形 其中“曲线”项有级联菜单，包括：圆、椭圆。 3、用户通过点击“绘图”中不同的菜单项，弹出对话框，让用户输入绘图位置，在指定位置进行绘图。
五、实验结果： 六、实验主要代码 1、画直线：CClientDC *m_pDC;再在OnDraw函数里给变量初始化m_pDC=new CClientDC(this); 在OnDraw函数中添加： m_pDC=new CClientDC(this); m_pDC->MoveTo(10,10); m_pDC->LineTo(100,100); m_pDC->SetPixel(100,200,RGB(0,0,0)); m_pDC->TextOut(100,100); 2、画圆： void CMyCG::LineDDA2(int xa, int ya, int xb, int yb, CDC *pDC) { int dx = xb - xa; int dy = yb - ya; int Steps, k; float xIncrement,yIncrement; float x = xa,y= ya; if(abs(dx)>abs(dy))
《计算机图形学》实验报告姓名：郭子玉 学号：2012211632 班级：计算机12-2班 实验地点：逸夫楼507 实验时间：15.04.10 15.04.17
实验一 1 实验目的和要求 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。 2 实验环境和工具 开发环境：Visual C++ 6.0 实验平台：Experiment_Frame_One （自制平台） 3 实验结果 3.1 程序流程图 （1）DDA 算法 是 否 否 是 是 开始 计算k ，b K<=1 x=x+1;y=y+k; 绘点 x<=X1 y<=Y1 绘点 y=y+1;x=x+1/k; 结束
（2）Mid_Bresenham 算法 是 否 否 是 是 是 否 是 否 开始 计算dx,dy dx>dy D=dx-2*dy 绘点 D<0 y=y+1；D = D + 2*dx - 2*dy; x=x+1; D = D - 2*dy; x=x+1; x 3.2程序代码 //-------------------------算法实现------------------------------// //绘制像素的函数DrawPixel(x, y); (1)DDA算法 void CExperiment_Frame_OneView::DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1) { //----------请实现DDA算法------------// float k, b; float d; k = float(Y1 - Y0)/float(X1 - X0); b = float(X1*Y0 - X0*Y1)/float(X1 - X0); if(fabs(k)<= 1) { if(X0 > X1) { int temp = X0; X0 = X1; X1 = temp; } 《计算机图形学》实验报告 学院：理学院专业：信息与计算科学班级：姓名学号指导教师实验时间 4. 实验地点计算机实验室成绩实验项目名称裁剪 实 验 环 境 VC++ 6.0 实 验内容 （1）理解直线裁剪的原理（Cohen-Surtherland算法、梁友栋算法） （2）利用VC+OpenGL实现直线的编码裁剪算法，在屏幕上用一个封闭矩形裁剪任意一条直线。 （3）调试、编译、修改程序。 实验原理编码裁剪算法的主要思想是：对于每条线段，分为三种情况处理。（1）若线段完全在窗口之内，则显示该线段，称为“取”；（2）若线段明显在窗口之外，则丢弃该线段，称为“弃”；（3）若线段既不满足“取”的条件，也不满足“舍”的条件，则把线段分割为两段。其中一段完全在窗口之外，可弃之；对另一段则重复上述处理 实验过程#include } struct Rectangle { float xmin,xmax,ymin,ymax; }; Rectangle rect; int x0,y0,x1,y1; int CompCode(int x,int y,Rectangle rect) { int code=0x00; if(y 佛山科学技术学院计算机图形学实验指导书 李晓东编 电信学院计算机系 2011年11月 实验1 直线段的扫描转换 实验类型：设计性 实验类别：专业实验 实验目的 1.通过实验，进一步理解直线段扫描转换的DDA算法、中点bresenham算法及 bresenham算法的基本原理； 2.掌握以上算法生成直线段的基本过程； 3.通过编程，会在C/C++环境下完成用DDA算法、中点bresenham算法及 bresenham算法对任意直线段的扫描转换。 实验设备及实验环境 计算机（每人一台） VC++6.0或其他C/C++语言程序设计环境 实验学时：2学时 实验内容 用DDA算法中点bresenham算法及bresenham算法实现任意给定两点的直线段的绘制（直线宽度和线型可自定）。 实验步骤： 1、复习有关算法的基本原理，明确实验目的和要求； 2、依据算法思想，绘制程序流程图； 3、设计程序界面，要求操作方便； 4、用C/C++语言编写源程序并调试、执行； 5、分析实验结果 6、对程序设计过程中出现的问题进行分析与总结； 7、打印源程序或把源程序以文件的形式提交； 8、按格式要求完成实验报告。 实验报告要求： 1、各种算法的基本原理； 2、各算法的流程图 3、实验结果及分析（比较三种算法的特点，界面插图并注明实验条件） 4、实验总结（含问题分析及解决方法） 实验2 圆的扫描转换 实验类型：设计性 实验类别：专业实验 实验目的 1、通过实验，进一步理解和掌握中点bresenham画圆算法的基本原理； 2、掌握以上算法生成圆和圆弧的基本过程； 3、掌握在C/C++环境下完成用中点bresenham算法圆或圆弧的绘制方法。实验设备及实验环境 计算机（每人一台） VC++6.0或其他C/C++语言程序设计环境 实验学时：2学时 实验内容 用中点（Besenham）算法实现圆或圆弧的绘制。 实验步骤 1.复习有关圆的生成算法，明确实验目的和要求； 2.依据算法思想，绘制程序流程图（注意圆弧生成时的输入条件）； 3.设计程序界面，要求操作方便； 4.用C/C++语言编写源程序并调试、执行； 5.分析实验结果 6.对程序设计过程中出现的问题进行分析与总结； 7.打印源程序或把源程序以文件的形式提交； 8.按格式要求完成实验报告。 实验报告要求： 1.分析算法的工作原理； 2.画出算法的流程图 3.实验结果及分析（比较圆与圆弧生成算法的不同） 4.实验总结（含问题分析及解决方法） 山东建筑大学测绘地理信息学院 实验报告 （2016—2017学年第一学期） 课程：计算机图形学 专业：地理信息科学 班级：地信141 学生姓名：王俊凝 学号：20140113010 指 实验一直线生成算法设计 一、实验目的 掌握基本图形元素直线的生成算法，利用编程语言C分别实现直线和圆的绘制算法。 二、实验任务 在TurboC环境下开发出绘制直线和圆的程序。 三、实验仪器设备 计算机。 四、实验方法与步骤 1 运行TurboC编程环境。 2 编写Bresenham直线绘制算法的函数并进行测试。 3 编写中点圆绘制算法的函数并进行测试。 4 增加函数参数，实现直线颜色的设置。 提示： 1. 编程时可分别针对直线和圆的绘制算法，设计相应的函数，例如void drawline(…)和void drawcircle(…)，直线的两个端点可作为drawline的参数，圆的圆心和半径可作为drawcircle的参数。 2. 使用C语言编写一个结构体类型用来表示一个点，结构体由两个成员构成，x和y。这样，在向函数传入参数时，可使用两个点类型来传参。定义方法为： typedef struct{ int x; int y; }pt2; 此处，pt2就是定义的一个新的结构体数据类型，之后就可用pt2来定义其他变量，具体用法见程序模板。 3. 在main函数中，分别调用以上函数，并传入不同的参数，实现对直线的绘制。 4. 线的颜色也可作为参数传入，参数可采用TurboC语言中的预设颜色值，具体参见TurboC图形函数。 五、注意事项 1 代码要求正确运行，直线和圆的位置应当为参数，实现可配置。 2 程序提交.c源文件，函数前和关键代码中增加注释。 程序模板 #include 计算机图形学上机实验指导 指导教师：张加万老师 助教：张怡 2009-10-10 目录 1.计算机图形学实验(一) – OPENGL基础 ..................................... - 1 - 1.1综述 (1) 1.2在VC中新建项目 (1) 1.3一个O PEN GL的例子及说明 (1) 2.计算机图形学实验(二) – OPENGL变换 ..................................... - 5 - 2.1变换 (5) 3.计算机图形学实验(三) - 画线、画圆算法的实现....................... - 9 - 3.1MFC简介 (9) 3.2VC6的界面 (10) 3.3示例的说明 (11) 4.计算机图形学实验（四）- 高级OPENGL实验...................... - 14 - 4.1光照效果 (14) 4.2雾化处理 (16) 5.计算机图形学实验（五）- 高级OPENGL实验........................ - 20 - 5.1纹理映射 (20) 5.2反走样 (24) 6.计算机图形学实验(六) – OPENGL IN MS-WINDOWS .......... - 27 - 6.1 实验目标： (27) 6.2分形 (28) 1.计算机图形学实验(一) – OpenGL基础 1.1综述 这次试验的目的主要是使大家初步熟悉OpenGL这一图形系统的用法，编程平台是Visual C++，它对OpenGL提供了完备的支持。 OpenGL提供了一系列的辅助函数，用于简化Windows操作系统的窗口操作，使我们能把注意力集中到图形编程上，这次试验的程序就采用这些辅助函数。 本次实验不涉及面向对象编程，不涉及MFC。 1.2在VC中新建项目 1.2.1新建一个项目 选择菜单File中的New选项，弹出一个分页的对话框，选中页Projects中的Win32 Console Application项，然后填入你自己的Project name，如Test，回车即可。VC为你创建一个工作区（WorkSpace），你的项目Test就放在这个工作区里。 1.2.2为项目添加文件 为了使用OpenGL，我们需要在项目中加入三个相关的Lib文件：glu32.lib、glaux.lib、opengl32.lib，这三个文件位于c:\program files\microsoft visual studio\vc98\lib目录中。 选中菜单Project->Add To Project->Files项（或用鼠标右键），把这三个文件加入项目，在FileView中会有显示。这三个文件请务必加入，否则编译时会出错。或者将这三个文件名添加到Project->Setting->Link->Object/library Modules 即可。 点击工具条中New Text File按钮，新建一个文本文件，存盘为Test.c作为你的源程序文件，再把它加入到项目中，然后就可以开始编程了。 1.3一个OpenGL的例子及说明 1.3.1源程序 请将下面的程序写入源文件Test.c，这个程序很简单，只是在屏幕上画两根线。 #include 计算机图形学实验指导书 授课教师：臧辉 适用专业：计算机学院计算机科学技术 使用班级： 12软件工程 授课时间：2015春季 授课学时：40/30/10学时 使用教材：计算机图形学教程 王汝传编著 人民邮电出版社，2009年版 湖北理工学院计算机学院 实验教学进度表 实验一直线段的生成算法 一、实验目的及要求 1、掌握Bresenham算法的原理； 2、熟悉Bresenham算法的具体c语言实现； 3、掌握dda算法的原理； 4、熟悉dda算法的具体c语言实现。 二、实验学时 4学时 三、实验任务 1、Bresenham算法的c语言实现 2、DDA算法的c语言实现 四、实验重点、难点 对Bresenham算法的原理以及c语言程序的具体实现 (一)Bresenham算法的实现 #include 计算机图形学实验报告记录 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 计算机图形学实验报告 姓名：___ __________ 学号：_____ ________ 班级：______ _______ 时间：_____2016年12月_________ 实验一OpenGL编程与图形绘制 1．实验目的 了解OpenGL编程，并熟悉OpenGL的主要功能、绘制流程和基本语法。学会配置OpenGL环境，并在该环境中编程绘图。 2．实验内容 OpenGL的主要功能：模型绘制、模型观察、颜色模式、光照应用、图像效果增强、位图和图像处理、纹理映射、实时动画和交互技术。 OpenGL的绘制流程分为两个方面：一个完整的窗口系统的OpenGL图形处理系统的结构为：最底层为图形硬件，第二层为操作系统，第三层为窗口系统，第四层为OpenGL，最上面的层为应用软件；OpenGL命令将被放在一个命令缓冲区中，这样命令缓冲区中包含了大量的命令、顶点数据和纹理数据。当缓冲区被清空时，缓冲区中的命令和数据都将传递给流水线的下一个阶段。 OpenGL的基本语法中相关库有：OpenGL核心库：gl、OpenGL实用程序库：glu、OpenG 编程辅助库：aux、OpenGL实用程序工具包（OpenGL utility toolkit，GLUT）：glut、Windows 专用库：wgl。 OpenGL的基本语法中命名规则为：OpenGL函数都遵循一个命名约定，即采用以下格式：<库前缀><根命令><可选的参数个数><可选的参数类型>。 了解了上述基础知识后，配置好OpenGL环境，然后在该环境中编程练习图形的绘制，本次实验主要是对点的绘制、直线的绘制和多边形面的绘制。 3．实验代码及结果 3.1点的绘制： #include 《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： 《计算机图形学》课程实验指导 一．实验总体方案 1．教学目标与基本要求 （1）掌握教材所介绍的图形算法的原理； （2）掌握通过具体的平台实现图形算法的方法，培养相应能力； （3）通过实验培养具有开发一个基本图形软件包的能力。 2. 实验平台与考核 实验主要结合OpenGL设计程序实现各种课堂教学中讲过的图形算法为主。程序设计语言主要以C/C++语言为主，开发平台为Visual C++。 每次实验前完成实验报告的实验目的、实验内容、实验原理、实验代码四部分并接受抽查，实验完成后完成实验结果、实验体会两部分，本次实验课结束前提交。 3. 实验步骤 (1) 预习教材与实验指导相关的算法理论及原理； (2) 仿照教材与实验指导提供的算法，利用VC+OpenGL进行实现； (3) 调试、编译、运行程序，运行通过后，可考虑对程序进行修改或改进。 二. 实验具体方案 实验预备知识 OpenGL作为当前主流的图形API之一，它在一些场合具有比DirectX更优越的特性。 1）与C语言紧密结合： OpenGL命令最初就是用C语言函数来进行描述的，对于学习过C语言的人来讲，OpenGL是容易理解和学习的。如果你曾经接触过TC的graphics.h，你会发现，使用OpenGL 作图甚至比TC更加简单； 2）强大的可移植性： 微软的Direct3D虽然也是十分优秀的图形API，但它只用于Windows系统。而OpenGL 不仅用于 Windows，还可以用于Unix/Linux等其它系统，它甚至在大型计算机、各种专业计算机（如：医疗用显示设备）上都有应用。并且，OpenGL 的基本命令都做到了硬件无关，甚至是平台无关； 3) 高性能的图形渲染： OpenGL是一个工业标准，它的技术紧跟时代，现今各个显卡厂家无一不对OpenGL提供强力支持，激烈的竞争中使得OpenGL性能一直领先。 总之，OpenGL是一个非常优秀的图形软件接口。OpenGL官方网站（英文）https://www.doczj.com/doc/bf9780026.html, 下面将对Windows下的OpenGL编程进行简单介绍。如下是学习OpenGL前的准备工作：1．选择一个编译环境 现在Windows系统的主流编译环境有Visual C++，C++ Builder，Dev-C++等，它们都是支持OpenGL的。但这里我们选择Visual C++ 作为学习OpenGL的实验环境。 2．安装GLUT工具包 GLUT不是OpenGL所必须的，但它会给我们的学习带来一定的方便，推荐安装。Windows环境下的GLUT下载地址：（大小约为150k） https://www.doczj.com/doc/bf9780026.html,/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip Windows环境下安装GLUT的步骤： 1）将下载的压缩包解开，将得到5个文件 2）在“我的电脑”中搜索“gl.h”，并找到其所在文件夹（如果是VisualStudio2005，则 计算机图形学实验指导（一、二） 计算机图形学实验指导 实验一、直线的扫描转换算法实验 实验目的 掌握中点Bresenham 直线扫描转换算法的思想实验环境 Windows 系统, VC6.0 实验内容 问题描述：给定两个点的坐标P0(x0,y0)，P1(x1,y1)，使用中点Bresenham 直线扫描转换算法画出连接两点的直线。 中点Bresenham 直线扫描转换算法原理见课本。 实验基本步骤 首先、使用MFC AppWizard(exe) 向导生成一个单文档视图程序框架。 其次、使用中点Bresenham 直线扫描转换算法实现自己的画线函数，函数原型可表示如下： void DrawLine(CDC *pDC, int p0x, int p0y, int p1x, int p1y); 在函数中，可通过调用CDC 成员函数SetPixel 来画出扫描转换过程中的每个点。 COLORREF SetPixel(int x, int y, COLORREF crColor ); 再次、找到文档视图程序框架视图类的OnDraw 成员函数，调用DrawLine 函数画出不同斜率情况的直线，如下图：最后、调试程序直至正确画出直线 实验要求 1 写出中点Bresenham 直线扫描转换算法的程序并在vc6 下编译和调试通过，画出具有各种斜率范围的直线（仅使用GDI 函数SetPixel 函数）。 2 按规定的实验格式写出实验报告，包含实验代码（自己写的画线函数），结果（截图）。 实验二、多边形填充算法实验 实验目的 掌握边标志算法或有效边表算法进行多边形填充的基本设计思想。 实验环境 Windows 系统, VC6.0 实验内容 问题描述：给定多边形的顶点的坐标P0(x0,y0)，P1(x1,y1)，P2(x2,y2)，P3(x3,y3)，P4(x4,y4)?使用边标志算法或有效边表算法进行多边形填充。 边标志算法或有效边表算法原理见课本。 实验基本步骤 首先、使用MFC AppWizard(exe) 向导生成一个单文档视图程序框架。 其次、实现边标志算法或有效边表算法函数，如下： void FillPolygon(CDC *pDC, int px[], int py[], int ptnumb); px：该数组用来表示每个顶点的x 坐标py ：该数组用来表示每个顶点的y 坐标ptnumb：表示顶点个数 注意实现函数FillPolygon 可以直接通过窗口的D(C 设备描述符)来进行多边形填充，不需要使用帧缓冲存储。(边标志算法)首先用画线函数勾画出多边形, 再针对每条扫描线, 从左至右依次判断当前像素的颜色是否勾画的边界色, 是就开始填充后面的像素直至再碰到边界像素。注意对顶点要做特殊处理。 通过调用GDI 画点函数SetPixel 来画出填充过程中的每个点。需要画线可以使用CDC 的画线函数MoveTo和LineTo 进行绘制，也可以使用实验一实现的画直线函数。 CPoint MoveTo(int x, int y ); BOOL LineTo(int x, int y ); 实现边标志算法算法需要获取某个点的当前颜色值，可以使用CDC的成员函数 COLORREF GetPixel(int x, int y ); 再次、找到文档视图程序框架视图类的OnDraw 成员函数，调用FillPolygon 函数画出填充的多边形，如下： void CTestView::OnDraw(CDC* pDC) { CTestcoodtransDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc); // TODO: add draw code for native data here // 绘制之前先把整个窗口涂上背景色( 白色) 以便于下面的填充 RECT Rt; GetClientRect(&Rt); pDC->FillSolidRect(&Rt, RGB(255,255,255)); int ptx[] = {10, 100, 200, 150, 80}; int pty[] = {10, 50, 80, 120, 70}; 实验1 考察Visual Basic的图形能力实验目的：通过本实验了解Visual Basic的基本图形能力，掌握建立图形坐标系的方法；掌握图形控件和图形方法；能绘制简单几何图形。 实验内容： 1、在窗体上放置一个图形框，两个命令按钮，设置标题为“画图”和“返回”，如下图所示。单击“画图”按钮，在图形框内绘制参数方程的图形；当单击“返回”按钮，程序结束。 参考程序如下： Const pi = 3.14159 Dim a, e, f Dim x1, y1, x2, y2, d As Integer d = 120 Picture1.Cls Picture1.Scale (0, 0)-(640, 480) For a = 0 To 4 * pi Step pi / 60 e = d * (1 + 1 / 2 * Cos(2.5 * a)) x1 = 320 + e * Cos(a) x2 = 320 + e * Cos(a + pi / 6) y1 = 240 - e * Sin(a) y2 = 240 - e * Sin(a + pi / 8) Picture1.Line (x1, y1)-(x2, y2), QBColor(12) Next a 2、编一个循环程序，用line控件对象在屏幕上随机产生20条长度、颜色、宽度不同的直线，如下图所示（提示：在窗体上要先设置一个line控件对象，使其Index值为0）。 参考程序如下： Private Sub Form_Load() For i = 1 To 20 Load Line1(i) ‘添加控件 Line1(i).BorderWidth = Rnd * 10 + 1 Line1(i).BorderColor = QBColor(Rnd * 15) Line1(i).X1 = Form1.Width * Rnd Line1(i).X2 = Form1.Width * Rnd Line1(i).Y1 = Form1.Height * Rnd 实验报告 实验名称指导教师 实验类型综合实验学时 2 实验时间 一、实验目的和要求 能够灵活的运用OpenGL图形API函数，基于C++程序语言，自行设计出各种各样的计算机图形方案并调整不同的透视模型。学会配置OpenGL 图形函数API，设计(1)在屏幕上显示基本3D图形；(2)设置图形的表面光照模型及投影变换模型。 1.所有图形（例如球体，正方体）有清晰的轮廓。 2.学会设置图形表面的光照色彩以及投影变换模型。 3.尽可能采用高效的算法，以降低时间复杂性和空间复杂性。 二、实验环境(实验设备) 硬件：微机 软件：vs2012 实验报告三、实验过程描述与结果分析 实验代码： #include {4, 5}, {6, 7}, {0, 2}, {1, 3}, {4, 6}, {5, 7}, {0, 4}, {1, 5}, {7, 3}, {2, 6} }; //光照模型 void init(void) { GLfloat ambient[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 }; GLfloat diffuse[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 }; GLfloat position[] = { 0.0, 3.0, 2.0, 0.0 }; GLfloat lmodel_ambient[] = { 0.4, 0.4, 0.4, 1.0 }; GLfloat local_view[] = { 0.0 }; glClearColor(0.0, 0.1, 0.1, 0.0); glEnable(GL_DEPTH_TEST);计算机图形学裁剪
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