第一章绪论 计算机图形学的基本概念 计算机图形学：是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科。 图形：计算机图形学的研究对象。 构成图形的要素：几何要素——几何属性（点、线、面、体） 非几何要素——视觉属性（明暗、灰度、色彩、纹理、透明性、线型、线宽） 表示图形的方法：点阵表示；参数表示 研究内容 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与算法，构成了计算机图形学的主要研究内容。 图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。 计算机图形学的应用 图形用户界面；计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）；4 科学计算的可视化：CT； 真实感图形实时绘制与自然景物仿真；地理信息系统（GIS）；Virtual Reality（虚拟现实、灵境）；事务和商务数据的图形显示；地形地貌和自然资源的图形显示 过程控制及系统环境模拟；电子出版及办公自动化；计算机动画及广
告 计算机艺术；科学计算的可视化；工业模拟；计算机辅助教学 当前研究热点： 1.真实感图形实时绘制 2.野外自然景物的模拟3 与计算机网络技术的紧密结合 4 计算机动画 5 用户接口 6 计算机艺术 7 并行图形处理 所熟悉的图形软件包 图形软件的标准 GKS (Graphics Kernel System) (第一个官方标准，1977) PHIGS(Programmer’s Herarchical Iuteractive Graphics system) 一些非官方图形软件，广泛应用于工业界，成为事实上的标准 DirectX (MS) Xlib(X-Window系统) OpenGL(SGI) Adobe公司Postscript CAGD（Computer Aided Geometric Design） 图形系统的功能1．计算功能2．存储功能3．对话功能4．输入功能5．输出功能 图形输入设备 1 键盘和鼠标 2 跟踪球和空间球 3 光笔 4 数字化仪 5 触摸板 6 扫描仪
地图的基本特征是：地理信息的载体，数学法则的结构，有目的的图形概括和符号系统的运用。地图的功能：地图信息的载负功能，地图的传递功能，地图的模拟功能，地图的认知功能（图形认知和空间认知）。 地图：是遵循相应的数学法则，将地球上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递他们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。 .国家基本比例尺1:100万、1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5千这八种。 地图类型：按尺度划分、按区域范围划分、按地图图形划分、按地图维数划分、 虚地图：存在于人脑中或电脑中的地图。实地图例如：纸质地图，屏幕地图、地球仪。 地图的应用：经济建设、科学研究、国防建设、政治文化、教育及日常生活。 现代地图的生产，可以分为实测成图和编绘成图两种，后者包括：常规编图、遥感制图、数字制图。 第二章 法线是测量地球的基准线。 地理坐标是用经线、纬线、经度、纬度表示地面点位的球面坐标。经纬度有三种提法：天文经纬度、大地经纬度，地心经纬度 在地图学中，认为大地经纬度来定义地理坐标更好、因为大地经纬度定义的地理坐标，是在规整的椭球面上构建的，每条经纬线投影到平面皆呈直线或平滑曲线，便于地图投影的研究与应用。 大地控制网简称大地网，由平面控制网和高成控制网组成。平面控制网一般可由三角测量或导线测量完成，高程控制网：一种称绝对高程，另一种称：相对高程。 投影，数学上的含义是两个面（平面或曲面）上的点与点（或线与线）的对应关系。地图投影的变形具体变现为以下三个方面：长度（距离）变形、角度（形状）变形和面积变形 地图投影的分类：（1按地图投影的构成方法分类：几何投影（方位投影、圆柱投影、圆锥投影）根据球面与投影面的位置不同可分为正轴方位投影、横轴方位投影、斜轴方位投影。2）按投影变形性质分类（等角投影、等积投影、任意投影） 等角航线与大圆航线 投影选择依据：制图区域的地理位置、形状和范围，比例尺，地图的内容，出版方式、 方位投影适用于区域轮廓大致为圆形的地图正方位投影适用于两极地区图，圆锥投影适用于编制出于中纬地区沿线方向东西延伸地域的地图 地图比例尺的含义：我们把地图上所表示的空间尺度。比例尺的几种表现形式：数字比例尺、文字比例尺(又称说明比例尺）、图解比例尺 第三、四章 数据分布的量表的量表法可分为：定名、顺序、间距、和比率四种，它们各自适用于一种或多种数学的处理方法。数据处理的三种方法：量表法、两种现象的相关分析、回归残差制图 地图学概括的实质，是在制图过程中对地图数据和图解形式经过科学化处理，使其能表现制图区域的基本特征和制图现象的基本的、典型的面貌和主要特点 影响地图学概括的因素：地图的用途与主题对地图概括的影响，地图比例尺对地图概括的影响、制图区域的地理特征对地图概括的影响，制图数据质量对地图概括的影响，制图图解限制对地图概括的影响。 地图概括的内容：选取和简化：资格法、定额法、区域指标法。简化就是显示空间数据的重要特征，删除不重要的细部。数量特征简化：其目的将是空间数据按数量排序进行分级，以等差分级，等比分级或任意分级处理。分级的等级愈多，概括程度愈低。数量特征的简化主要表现为减少数量分级，增大各等级间的数值间距。夸张包括：不以比例尺的放大和移位。符号化，数据的符号化，其实质是空间数据的可视化，是地图概括的最终结果的体现。 第五章 基本视觉变量包括：形状变量尺寸变量、方向变量、颜色变量、网纹变量。
一、设计内容与要求 1.1、设计题目 算法实现时钟运动 1.2、总体目标和要求 （1）目标：以图形学算法为目标，深入研究。继而策划、设计并实现一个能够表现计算机图形学算法原理的或完整过程的演示系统，并能从某些方面作出评价和改进意见。通过完成一个完整程序，经历策划、设计、开发、测试、总结和验收各阶段，达到巩固和实践计算机图形学课程中的理论和算法；学习表现计算机图形学算法的技巧；培养认真学习、积极探索的精神。 （2）总体要求：策划、设计并实现一个能够充分表现图形学算法的演示系统，界面要求美观大方，能清楚地演示算法执行的每一个步骤。（3）开发环境：Viusal C++ 6.0 1.3、设计要求 内容： （1）掌握动画基本原理； （2）实现平面几何变换； 功能要求： （1）显示时钟三个时针，实现三根时针间的相互关系；
（2）通过右键菜单切换时钟背景与时针颜色； 1.4设计方案 通过使用OpenGL提供的标准库函数，综合图形学Bresenham画线和画圆的算法，OpenGL颜色模型中颜色表示模式等实现指针式时钟运动，并通过点击右键菜单实习时钟背景与时针颜色的转换。根据Bresenham画线和画圆的算法，画出时钟的指针和表盘。再根据OpenGL颜色模型定义当前颜色。设置当时钟运行时交换的菜单，运行程序时可变换时钟背景与时针的颜色。最后再设置一个恢复菜单恢复开始时表盘与指针的颜色。
二、总体设计 2.1、过程流程图
2.2、椭圆的中点生成算法 1、椭圆对称性质原理： （1）圆是满足x轴对称的，这样只需要计算原来的1/2点的位置；（2）圆是满足y轴对称的，这样只需要计算原来的1/2点的位置； 通过上面分析可以得到实际上我们计算椭圆生成时候，只需要计算1/4个椭圆就可以实现对于所有点的生成了。 2、中点椭圆算法内容： （1）输入椭圆的两个半径r1和r2，并且输入椭圆的圆心。设置初始点(x0,y0)的位置为(0,r2); （2）计算区域1中央决策参数的初始值 p = ry*ry - rx*rx*ry + 1/4*(rx*rx); （3）在区域1中的每个Xn为止，从n = 0 开始，直到|K|(斜率）小于-1时后结束； <1>如果p < 0 ，绘制下一个点(x+1,y)，并且计算 p = p + r2*r2*(3+2*x); <2>如果P >=0 ,绘制下一个点(x+1,y-1),并且计算 p = p + r2*r2*(3+2*point.x) - 2*r1*r1*(y-1) (4)设置新的参数初始值； p = ry*ry(X0+1/2)*(X0+1/2) + rx*rx*(Y0-1) - rx*rx*ry*ry; (5)在区域2中的每个Yn为止，从n = 0开始，直到y = 0时结束。 <1>如果P>0的情况下,下一个目标点为(x,y-1)，并且计算 p = p - 2rx*rx*(Yn+1) + rx*rx;
地图学教程复习提纲文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
《地图学》复习提纲练习一： 《新编地图学教程》（第二版）毛赞猷等编 复习指导 第一章导论 一、填空： 1、地图的基本特征：遵循特定的数学法则、具有完整的符号系统、经过地图概括、地理信息的载体。 2、地图和文字一样有着4000多年的历史。 3、地图至少有四方面的功能：地图信息的载负功能、地图信息的传递功能、地图的模拟功能、地图的认知功能。 4、地图能够存贮数量巨大的地理信息，以表达它的空间结构和时间序列变化，以及各现象间的相互联系。空间结构指地理信息的空间分布规律，包括它的数量、质量特性；时间序列变化反映制图对象的动态变化，也即制图对象的历史进程、现代发展和未来趋势。 5、地图投影、坐标系统、比例尺构成地图的数学法则。 6、经过分类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程，称为地图概括。 7、地图信息由直接信息和间接信息组成。直接信息是地图上用图形符号直接表示的地理信息，如水系、居民点等；间接信息是经过解译、分析而获得的有关现象或实体规律的信息，如通过对等高线的量测而获得有关坡度、切割密度的数据和图形。 8、地图按图型划分为普通地图与专题地图。
9、虚地图是指存在于人脑中或以数字形式记录存储在电脑中的地图。前者例如心像地图，后者如数字地图。 10、实地图是地理信息可视化了的地图。例如纸质地图、屏幕地图、地球仪等。 11、地图是伴随着文字出现的，是随着人类经济活动的需要产生的。古尼罗河、黄河流域的农田水利和城郭的发展带动了天文测量、平面测量和地图制作技术。古希腊手工业作坊比较发达，地中海贸易和战争使测绘用于航海成为当时的迫切任务，他们着重于测量经纬度、研究地图投影、编绘航行地图，因而将地图测绘建立在天文——大地测量的基础上。 12、古希腊毕达哥拉斯提出大地是圆球的观念，埃拉托色尼估算出地球的一段经线弧长，以此推算出地球的大小。托勒密是西方重要的天文学家、地图学家，他的名着是《地理学指南》。 13、1978年河北省平山县出土了一块公元前310年以前铜版的“兆域图”，是我国现存最古老的平面图实物。 14、1986年甘肃天水放马滩出土了秦王嬴政八年（公元前239年）绘在四块松木板上的地图七幅，以水系构成地图框架，水系、居民点、交通线和地形等地图的要素和比例概念基本形成，是我国现存最早的地理图。 15、1974年，长沙马王堆汉墓中出土了三幅绘在帛上的彩色地图，这些图距今已有2200年。其中一幅属于地形图、一幅属于驻军图、一幅属于城邑图。其年代之早、地理位置之精，显示我国地图制作在当时世界上的领先地位。 16、裴秀（公元223——271年）是我国古代魏晋时期杰出的地图学家。在他主持编绘的《禹贡地域图十八篇·序》中，他总结出编纂地图的六项规则，即地图史上文明的“制图六体”。
一、论述地理空间信息技术在汶川大地震中能发挥哪些作 用？ 1、通过存储和分析地质构造信息，利用GIS可以预测地震发生的“场景”，并 估计该区域由于地震引发的潜在损失。 2、GIS提供了有力的工具使得在地震实际发生时，分析灾害严重程度的空间分 布，帮助政府分配紧急响应资源。 利用GIS进行地震灾害评估时要综合考虑地质构造等各种信息的空间分布，通常包括以下几个步骤： 1 估计地表震动灾害 2估计次生的地震灾害 3估计对于建筑物的损害 4估 计可以用金钱衡量和不可用金钱衡量的损失。 通常地表震动强度可以根据震源位置以及地震波传播公式计算，而次生灾害以及建筑物的损害要根据相关的图件进行计算，并基于上述计算的结果来评估金钱损失和非金钱的损失。在分析过程中，由于地震强度以及破坏程度随着到震源的距离增大而衰减，所以要采用缓冲区计算模型。而在计算金钱损失和非金钱损失时，因为要综合考虑多个因素，要使用叠加复合模型。（358） 二、论述三维GIS的关键技术以及与二维GIS的相关技术的主要区别。 三维GIS关键技术主要有： 1、三维数据结构的研究，主要包括：数据的有效存储、数据状态的表示和数据 的可视化。 2、地理数据的三维显示，主要包括：三维数据的操作、表面处理、栅格图像、 全息图像显示、层次处理等。 3、三维数据的生成和管理。 三维数据所研究的内容以及实现的功能主要包括：1数据编码2数据的组织和重构3变换4查询5逻辑运算6计算7分析8建立模型9视觉变换10系统维护等。 1、三维数据结构，同二维一样，也存在栅格和矢量两种形式。栅格结构使用空 间索引系统，它包括将地理实体的三维空间分成细小的单元，称之为体元或体元素。三维矢量数据结构表示方法有多种，其中运用最普遍的是具有拓扑关系的三维边界表示法和八叉树表示法。根据不同的存储方式八叉树也可以分为常规的、线性的、一对八的八叉树等。 2、三维数据的显示，三维显示通常采用截面图、等距平面、多层平面和立体块 状图等多种表现形式。 3、与传统的二维GIS相比三维GIS对数据组织管理又提出了新的更高的要求， 如：不同类型数据的一体化管理、多尺度模型的集成应用、从数据库到三维虚拟显示的快速转换等。（457） 2014
绪论 1点阵法和参数法的概念。图形、图像的概念。 点阵法是用具有颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调图形由哪些点组成，并具有什么灰度或色彩。 参数法是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。 通常把参数法描述的图形叫做图形（Graphics） 把点阵法描述的图形叫做图象（Image） 2 计算机图形学的概念？ 计算机图形学是研究怎样用计算机表示、生成、处理和显示图形的一门学科。 3图形包括哪两方面的要素，试举例说明。 图形包括两方面的要素，其中有几何要素和非几何要素 1. 几何要素：点，线，面，体等； 2. 非几何要素：明暗，灰度，色彩等 4一个交互性的图形系统具有哪些功能？ 5个功能：输入功能、存储功能、计算功能、输出功能和交互功能 5图形输出设备包括什么？常用的图形绘制设备有哪两种？ 图形输出设备包括图形显示设备和图形绘制设备，常用的图形绘制设备有打印机和绘图仪。 6与计算机图形学相关的学科有哪些？各自研究的内容是什么？
计算机视觉：研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术图像处理：对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果 C语言程序基础（课件中p17, p55-59，常用画图函数） 1已知画“王”的C语言程序（如下），要求改编一个画“田”字的程序，该字的字高和字宽均为50，字的左上角点坐标为（60, 80）。 #include "graphics.h" #include "conio.h" main() { int gdriver=DETECT,gmode; int x,y; initgraph(&gdriver,&gmode,“”); /*初始化图形系统*/ cleardevice(); /*清除图形屏幕*/ moveto(100,40); /*绝对移动光标*/ linerel(40,0); /*从当前位置按增量方式画线*/ x=getx(); y=gety(); moveto(x,y+20); linerel(-40,0); moverel(0,20); /* 以增量方式移动当前光标*/ linerel(40,0); moverel(-20,0); linerel(0,-40); getch(); closegraph(); /*关闭图形系统，返回文本模式*/ } 2画一个填充颜色的圆（画一个填充颜色的矩形，已知矩形的左下角（0,20），右上角坐标为（100,120）），圆心坐标（60,60），半径100，要求背景色为1号色（blue），圆的边界色为红色，填充色为Green，（函数：circle floodfill） #include "graphics.h"
1.珠穆朗玛05年高度8844.43米 2.高程控制点起算面：1985年国家高程基准大地坐标：1980西安坐标系 3.椭球体三要素：长轴a（赤道半径），短轴b（极半径），椭球的扁率f。 地面点位用地理坐标表示为：经度纬度。 4.1杰出的西晋地图学家裴秀提出：制图六体——分率、准望、道里、高下、方邪、迂直，倡导计里画方的方法。 北宋沈括（公元1031～1095）编制了“二寸折百里”的《天下州县图》20 幅，是当时最好的全国地图。制作地形立体模型，并在长期实践中发现了磁针偏角现象。 2托勒密世界地图:他在前人科学成就基础上完成的巨著《地理学指南》，事实上就是一部关于数学制图方法和测绘资料的汇编，是世界上最早的地图集雏形。她采用了新的经纬线网，创造了两种新的世界地图投影，并绘制了世界地图。托勒密的地图是西方古代地图史上划时代的作品 3墨卡托世界地图:于1538年绘制了第一张世界地图，这是从北极的角度俯视绘制而成。用地图集的形式，分别总结了16世纪以前东西地图发展成就。用等角圆柱投影编制世界地图，在航海方面起了巨大作用，一直延续至今，他的地图集是当时欧洲发展的里程碑。 4沈括:编制了天下州县图 5裴秀奠定了中国古代地形图编绘的理论基础，托勒密成为西方古代地形图编绘的代表 5.地图的数学要素：地图投影，坐标系统，比例尺，控制点。 6.主比例尺;在投影面上没有变形的点或线上的比例尺 局部比例尺:在投影面上有变形处的比例尺 地图比例尺的表现形式：数字比例尺，文字比例尺，图解比例尺。 数字式比例尺：如1:10000 文字式比例尺：如百万分之一 图解比例尺：直线比例尺，斜分比例尺，复式比例尺。 假如：实地直线长度2千米，在1:2.5万的地图上相当于直线8厘米 7.地球仪上经纬网的特性：1经线都是等长的大圆线，收敛于两极点，纬差相等的经线长度相等；2纬线都是垂直于经线的圆，周长以赤道最大，向高纬逐渐缩小，至两极缩为一点。纬圈相互平行，同一纬圈上，经差相等的纬线长度相等;3经纬线相互正交。每两条纬线间等经差的球面梯形，形状相同，面积相等。每两条经线间等纬差的球面梯形，由低纬向高纬缩小。 8.地图投影变形：长度变形，面积变形，角度变形。 按地图投影的变形性质分类：1等角投影，投影面上某点的任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等（无角度变形，ω=0，a=b,θ＝90°,m＝n,p=ab=mn,面积变形大） 适用于对方向精度要求高的交通图、洋流图、风向图等 2等积投影:无面积变形，Vp＝0，P＝1，ab=1 3任意投影：在主方向之一上没有长度变形的任意投影，投影图上，长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积 角度变形小于等积投影，面积变形小于等角投影 在任何投影图上，均存在着长度变形，长度变形是影响面积变形和角度变形的因素 在等积投影上不能保持等角特性，在等角投影上不能保持等积特性，在任意投影上不能保持等积和等角的特性。 等积投影的形状变化比其它投影大，等角投影的面积变形比其它投影大。 按地图投影的构成方法分类:方位投影,圆柱投影,圆锥投影. 9.角度变形:投影面上任意两方向线所夹之角与球面上相应的两方向线夹角之差，称为角度变
计算机图形学心得体会 姓名: 学号: 201203284 班级: 计科11202 序号: 31 院系: 计算机科学学院
通过一个学期的学习，经过老师细心的讲解，我对图形学这门课有了基础的认识，从您的课上我学到了不少知识，基本上对图形学有了一个大体的认识。上课的时候，您的PPT做的栩栩如生，创意新颖的FLASH就吸引了我的眼球，再加上您那详细生动的讲解，就让我对这门课产生了浓厚的兴趣，随着一节一节课的教学，您的讲课更加深深地吸引了我，并且随着对这门课越来越深入的了解更促使我产生了学好这门的欲望。您教会了我们怎们做基本知识，还教了我们不少的算法。听您的课可以说是听得津津有味。以下就是我对计算机图形学这门课的认识。 一、图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看图形主要分为两类一类是基于线条信息表示的如工程图、等高线地图、曲面的线框图等另一类是明暗图也就是通常所说的真实感图形。计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此必须建立图形所描述的场景的几何表示再用某种光照模型计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。 二、计算机图形学的研究内容非常广泛如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。1990年的第11届亚洲运动会上首次采用了计算机三维动画技术来制作有关的电视节目片头。继而以3D Studio 为代表的三维动画微机软什和以Photostyler、Photoshop等为代表的微机二维平面设计软件的普及对我国计算机动画技术的应用起到了推波助谰的作用。计算机动画的应用领域十分宽广除了用来制作影视作品外在科学研究、视觉模拟、电子游戏、工业设计、教学训练、写真仿真、过程控制、平面绘画、机械设计等许多方面都有重要应用如军事战术模拟。 三、科学计算可视化它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何
计算机图形学报告 前言 计算机图形学(Computer Graphics，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与算法。 其从狭义上是来说是一种研究基于物理定律、经验方法以及认知原理，使用各种数学算法处理二维或三维图形数据，生成可视数据表现的科学。广义上来看，计算机图形学不仅包含了从三维图形建模、绘制到动画的过程，同时也包括了对二维矢量图形以及图像视频融合处理的研究。由于计算机图形学在许多领域的成功运用，特别是在迅猛发展的动漫产业中，带来了可观的经济效益。另一方面，由于这些领域应用的推动，也给计算机图形学的发展提供了新的发展机遇与挑战。 计算机图形学的发展趋势包括以下几个方面： 1、与图形硬件的发展紧密结合，突破实时高真实感、高分辨率渲染的技术难点； 2、研究和谐自然的三维模型建模方法； 3、利用日益增长的计算性能，实现具有高度物理真实的动态仿真； 4、研究多种高精度数据获取与处理技术，增强图形技术的表现； 5、计算机图形学与图像视频处理技术的结合； 6、从追求绝对的真实感向追求与强调图形的表意性转变。 1、三维物体的表示 计算机图形学的核心技术之一就是三维造型三维物体种类繁多、千变万化，如树、花、云、石、水、砖、木板、橡胶、纸、大理石、钢、玻璃、塑料和布等等。因此，不存在描述具有上述各种不同物质所有特征的统一方法。为了用计算机生成景物的真实感图形，就需要研究能精确描述物体特征的表示方法。根据三维物体的特征，可将三维物体分为规则物体和非规则物体两类。 三维实体表示方法通常分为两大类：边界表示和空间分割表示，尽管并非所有的表示都能完全属于这两类范畴中的某一类。边界表示（B-reps）用一组曲面来描述三维物体，这些曲面将物体分为内部和外部。边界表示的典型例子是多边形平面片和样条曲面。空间分割表示（Space-Partitioning）用来描述物体内部性质，将包含一物体的空间区域分割为一组小的、非重叠的、连续实体（通常是立方体）。三维物体的一般空间分割描述是八叉树表示。本章主要介绍三维物体的各种表示方法及其特点。
地图学复习 练习一： 《新编地图学教程》（第二版）毛赞猷等编 复习指导 第一章导论 一、填空： 1、地图的基本特征：遵循特定的数学法则、具有完整的符号系统、经过地图概括、地理信息的载体。 2、地图和文字一样有着4000多年的历史。 3、地图至少有四方面的功能：地图信息的载负功能、地图信息的传递功能、地图的模拟功能、地图的认知功能。 4、地图能够存贮数量巨大的地理信息，以表达它的空间结构和时间序列变化，以及各现象间的相互联系。空间结构指地理信息的空间分布规律，包括它的数量、质量特性；时间序列变化反映制图对象的动态变化，也即制图对象的历史进程、现代发展和未来趋势。 5、地图投影、坐标系统、比例尺构成地图的数学法则。 6、经过分类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程，称为地图概括。 7、地图信息由直接信息和间接信息组成。直接信息是地图上用图形符号直接表示的地理信息，如水系、居民点等；间接信息是经过解译、分析而获得的有关现象或实体规律的信息，如通过对等高线的量测而获得有关坡度、切割密度的数据和图形。 8、地图按图型划分为普通地图与专题地图。 9、虚地图是指存在于人脑中或以数字形式记录存储在电脑中的地图。前者例如心像地图，后者如数字地图。 10、实地图是地理信息可视化了的地图。例如纸质地图、屏幕地图、地球仪等。 11、地图是伴随着文字出现的，是随着人类经济活动的需要产生的。古尼罗河、黄河流域的农田水利和城郭的发展带动了天文测量、平面测量和地图制作技术。古希腊手工业作坊比较发达，地中海贸易和战争使测绘用于航海成为当时的迫切任务，他们着重于测量经纬度、研究地图投影、编绘航行地图，因而将地图测绘建立在天文——大地测量的基础上。 12、古希腊毕达哥拉斯提出大地是圆球的观念，埃拉托色尼估算出地球的一段经线弧长，以此推算出地球的大小。托勒密是西方重要的天文学家、地图学家，他的名著是《地理学指南》。 13、1978年河北省平山县出土了一块公元前310年以前铜版的“兆域图”，是我国现存最古老的平面图实物。 14、1986年甘肃天水放马滩出土了秦王嬴政八年（公元前239年）绘在四块松木板上的地图七幅，以水系构成地图框架，水系、居民点、交通线和地形等地图的要素和比例概念基本形成，是我国现存最早的地理图。 15、1974年，长沙马王堆汉墓中出土了三幅绘在帛上的彩色地图，这些图距今已有2200年。其中一幅属于地形图、一幅属于驻军图、一幅属于城邑图。其年代之早、地理位置之精，显示我国地图制作在当时世界上的领先地位。 16、裴秀（公元223——271年）是我国古代魏晋时期杰出的地图学家。在他主持编绘的《禹贡地域图十八篇·序》中，他总结出编纂地图的六项规则，即地图史上文明的“制图六体”。 17、裴秀总结的“制图六体”是：分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。其中“高下、
金山实习报告 在经过紧张又充实的一个多月对地图学知识的学习后，我们先了解了地图的基本知识，对地图学这门课程有了一个基本的了解。然后对地形图及其应用进行了详细的学习，对地图的图形要素、数学要素、辅助要素等等进行了系统学习。为了让我们更好地掌握并应用有关地图学的知识，学校安排了金山实习的活动，让我们真正走入野外，把理论知识运用到实际中去。这也刚好体现了地图学的理论性、技术性与实践性。其实一开始了解到金山实习的时候，是有些紧张的。毕竟将学习的知识灵活运用到实际活动中是一件相当困难的事情，但是想到同组的同学、同行的老师和为期一个多月的课程学习，我又充满了信心 我们实习的地点是金山，位于北京市海淀区西北郊的苏家坨镇，是海淀、昌平、门头沟区的交界地带。距首都师范大学30公里，颐和园18公里，中关村2公里。纬度范围40°02’30”N-40°04’28”N，经度范围 116°04’35”E—116°06’35”E。是中国 二三级阶梯的过渡带，也是燕山和太行山的 过渡带。金山的地形大势为西高东低地貌主 要为丘陵，平均海拔290米，最高点位于鹫 峰，为465米，最低点北安河镇62米。气候 为温带大陆季风性气候，其水系并不发育， 但可见少量水库和冲沟。其北部有潭水，金 山寺还有金山泉。虽然地下水不丰富，但水 质好，埋藏深，有山泉。夏季暴雨山洪冲积 形成很多冲沟。该地区植被覆盖率极高，高 达90％，深林覆盖率高达85％，以原始次生 林为主。植被种类达80多种，植被覆盖区域 主要为阔叶林、针叶林、针阔混交林和果园， 具有丰富的自然旅游资源。在金山实习的时 间虽然只有短短五天，但是鹫峰的美景给我们留下了很深的印象，我们在实习过程中也拍摄了很多照片。 金山地区的居民点主要为管家岭、北安河村、徐各庄、九王坟，目前都在进行拆迁工作，这也给我们进行实图对照活动造成了很大困难。其中北安河村为最大居民点，四十七中占地面积较大。金山地区还有火车线路铺设，纵穿南北，将金山地区一分为二。公路成网状分布在金山东部，村村通公路。但是公交车数量较少，交通条件有待提高。金山地区植被覆盖率高，空气良好，紧挨鹫峰森林国家公园，有着优秀的自然地理条件。所以金山地区建有很多养老院。居民点附近还有大面积采摘园和农家饭庄，利于发展旅游业。 实习的时间是从十一月十七日到二十一日，总共五天。17日上午先到达本部取实习用品，GPS、图纸、手持测距仪、夹板、罗盘等等。并召开了金山实习动员会，校领导们着重强调了安全问题和集体意识。大约十一点二十左右到达金山实习基地，在听从基地相关人员讲解相关事项后，我们整理了行李箱并去吃了午饭。下午以小组为单位进行了定向越野活动。一开始，我们先熟悉地图，确认我们的位置和磁北方向。第一个点-零点在铁路上，很快就确认了。第二个点依旧在铁路上，我们先用尺子测量了我们大约要走的距离，然后在一号点附近找标志物。在实际行走的时候，我们取巧的利用电线杆的数量来确认我们行走的距离，
计算机图形学 课程设计报告 设计课题： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2018.12.06
中南林业科技大学涉外学院理工系计算机图形学课程设计任务书
指导教师：廖宁教研室主任： 2018年12月06 日注：本表下发学生一份，指导教师一份，栏目不够时请另附页。 课程设计任务书装订于设计计算说明书（或论文）封面之后，目录页之前。 目录 一．设计目的……………………………………………………………二．设计要求…………………………………………………………… 1.构建基础类…………………………………………………… 2.构建直线类…………………………………………………… 3.构建变换类…………………………………………………… 4.构建填充类…………………………………………………… 5.构建光照类……………………………………………………三．开发环境…………………………………………………………四．详细设计 五．源程序 六．程序运行效果图 七．总结
设计目的 ?培养对图形建模、变换、投影、消隐、光照原理的理解和应用。 ?培养图形类的编程能力。 ?培养计算机图形学应用软件开发的能力。 设计要求 深入研究计算机图形学的生成原理，设计算法实现具体的类。 1.构建基础类 实现CP2类绘制二维点；实现CP3类绘制三维点；实现CRGB 类处理RGB颜色；实现CVector类处理矢量。 2.构建直线类 实现CLine类绘制任意斜率的直线、实现CALine类绘制任意斜率的反走样直线、实现CCLine类绘制任意斜率的颜色渐变直线、实现
CACLine类绘制任意斜率的反走样颜色渐变直线。 3.构建变换类 实现CTransForm完成二维和三维图形变换。 4.构建填充类 实现CFill类使用有效边表算法填充多边形、实现CZBuffer类进行深度缓冲消隐，并使用Gouraud和Phong明暗处理填充图形面片。 5.构建光照类 实现CLight类设置点光源、实现CMaterial类设置物体材质、实现CLighting类对物体实施光照。 开发环境 Viusal C++ 6.0的MFC框架。 详细设计 1.利用函数Ellipse画出人物的脸，并用给脸填充颜色。再利 用Ara画出人物的嘴巴。CRect确定人物的眼睛，给眼睛填 充颜色。利用画笔画出人物的鼻子。 2.添加ddaline（）成员函数，编写自定义的成员函数ddaline （）程序，编写OnDraw（）函数，画出人物的脚和脚趾。 3.添加星星star（）成员函数，编写自定义的成员函数star（） 程序，确定五角星的位置、大小和颜色。
地图学课程设计心得体会 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关地图制作的基本知识，而且掌握普通地图和专题地图的编制方法与过程、制图综合的理论与技术熟使用悉用MapGIS、ArcGIS等制图软件以及结合运用 Photoshop进行地图编制的全过程及基本方法，了解MapGIS、ArcGIS在制图领域中的应用。巩固课堂上所学的地图编绘的基本原理、综合理论和方法，从而提高我们的专业水平和动手能力。 本次课程设计在制图过程中然遇到了不少的问题，但经过一次又一次的思考，一次又一次的实践，并通过同学间互相帮助以及向各师兄的询问，最终完成了省市普通地图和专题地图的制作。在制图过程中也暴露出了自己在这方面的知识欠缺和对软件不不熟悉。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误和不足，不断改正，不断领悟，不断获取。在制图过程中，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中学习到了曾经不知道不懂的东西。所以在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的去探究，然后一一进行解决，只有这样，才能很好的完成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，收获喜悦，收获成功！ 课程设计诚然是一门专业课，使我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门辩思课，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了专业软件件的运用；掌握了地图矢量化的不同方法，地图匹配，属性编辑，以及如何提高地图质量，地图美观，也掌握了制图方法和技术，通过查询和收集资料，也懂得了很多的专业术语和知识。 我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这也是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 回顾起此课程设计，感慨颇多，从理论到实践，在这几天的时间里，可以说得是苦多于甜，累，但是可以学到很多很多的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，也学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在设计的过程中遇到问题也颇多，但可喜的是最终都得到了解决。 此次课程设计给自己最大的感触是，不管什么样的软件，懂的也好不懂的也好，都要动手去用，只有自己操作了，才会真正明白其中的用处，其次是，在遇到困难的时候，不要总是一个人在那捣鼓，同学间应该互相的帮助，有时候向别人学习，会比自己一个人在哪儿毫无头绪的摸索更好。 此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。
第一章绪论 第一节基本概念 1、地图： 按照一定的数学法则，将地球表面上的空间信息，经概括综合，以可视化、数字或符号形式，缩小表达在一定载体上的图形，用以传输、模拟和感知客观世界的时空信息。 2、地图学： 研究对象是地图，以地理信息可视化为核心，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合学科。 3、地图的主要特征： 遵循一定的数学法则（比例尺、地图投影、各种坐标系）、科学的地图概括、符号系统、地理信息的载体。 4、地图的功能： 认知功能、载负功能、传递功能、模拟功能 5、地图的构成要素： 图形要素（地图所表示内容的主体，包括各种图形符号、文字注记）、数学要素（确定地图空间信息的依据，包括比例尺、地图投影和各种坐标系、控制点）、辅助要素（说明地图编制状况及为方便地图应用所必须提供的内容，包括图名、图例等）、补充说明（对主要图件在内容与形式上的补充，包括照片，文字等） 第二节成图方法 实测成图法（野外地形测图、摄影测量成图）、编绘成图法（常规编图、遥感制图）、数字制图法，我国中小比例尺地形图、普通地图和专题地图都采用编绘成图。 第三节分类 1、按缩小的程度划分：大比例尺（大于1:10万）、中比例尺、小比例尺（小于1：100万） 2、按地图的图型划分：普通地图、专题地图、专用地图和特殊地图 第四节 地图学分为理论地图学（地图概论、地图投影、地图概括、地图符号系统、地图新理论）、技术制图学（地图编制、地图整饰、计算机地图制图、遥感制图、地图制印）、应用地图学（地图分析、地图应用、地图量测、地图评价、地图信息自动分析与处理） 第五节发展历史 1、地图和文字一样有着5000多年的历史。 2、晋国的裴秀创立“制图六体”，分率（比例尺）、准望（方位）、道里（距离）、高下（相对高程）、方邪（地面坡度起伏）、迂直（实地的高低起伏与平面图上距离的换算） 3、清初康熙年间测绘《皇舆全览图》奠定了中国近代地图测绘的基础。改图以实测的经纬点为依据，采用梯形投影法，在图上绘出经纬网，这在地图学历史上具有重要意义。 4、清光绪十二年开始全国规模《大清会典舆图》，它是中国传统古老的制图方法向现代制图方法转变的标志。 5、最古老的地图是距今约4700年左右的苏美尔人绘制的地图和距今约4500年左右的古代巴比伦地图。 6、阿那可西曼德提出地球是椭圆形的假设，埃拉托色尼第一次编制了把地球当作球体的地图；吉帕尔赫创立了透视投影法；托勒密所著《地图学指南》是古代地图制图学的一部巨著。
计算机图形学总结 首先，感谢老师一个学期以来的教导，您的授课真的让我受益匪浅。您不仅教会了我们很多新颖的知识，还让我们对一些事情有了新的正确认识。 其次，通过一个学期的学习，经过老师细心的讲解，我对图形学这门课有了基础的认识，从您的课上我学到了不少知识，基本上对图形学有了一个大体的认识。上课的时候，您的PPT做的栩栩如生，创意新颖的FLASH就吸引了我的眼球，再加上您那详细生动的讲解，就让我对这门课产生了浓厚的兴趣，随着一节一节课的教学，您的讲课更加深深地吸引了我，并且随着对这门课越来越深入的了解更促使我产生了学好这门的欲望。您教会了我们怎们做基本知识，还教了我们不少的算法。听您的课可以说是听得津津有味。以下就是我对计算机图形学这门课的认识。 计算机图形学Computer Graphics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与算法！计算机图形学主要研究两个问题：一个是如何在计算机中构造一个客观世界---几何（模型）的描述，创建和处理，一‘几何’一词统一表述之，二是如何将计算机中的虚拟世界用最形象的方式静态或动态的展示出来，几何的视觉再现，一‘绘制’一词统一表述之。由此可以说: 计算机图形学=几何+绘制 本课程让我了解了和掌握必要的图形学概念、方法和工具。智能CAD计算机美术与设计计算机动画艺术科学计算可视化。 一、图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看图形主要分为两类一类是基于线条信息表示的如工程图、等高线地图、曲面的线框图等另一类是明暗图也就是通常所说的真实感图形。计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此必须建立图形所描述的场景的几何表示再用某种光照模型计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上图形学也把可以表示几何场景
中国大地坐标系：1954北京坐标系、1980西安坐标系 高程系统：1956年黄海高程系，水准原点高程H=72.289m、1985青岛国家高程基准水准原点高程H=72.2604m 平均海平面：黄海平均海平面 第一章导论 地图的基本特征：地理信息的载体、数学法则的结构、有目的的图形概括和符号系统的运用。 地图的定义：地图是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。 构成要素：图形要素、数学要素、辅助要素、补充说明。 地图的功能：①地图信息的载负功能；②地图的传递功能；③地图的模拟功能；④地图的认知功能。 地图学是以地理信息可视化为核心，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。 地图的类型：①按尺度划分，大比例尺、中比例尺、小比例尺；②按区域范围划分，星球图和地球图；世界图、半球图、大洲图和大洋图；国家图、下属行政区地图；局部区域图；③按地图的图型划分，普通地图（分为地形图和地理图，前者较详细，后者较概略）和专题地图；④按地图维数划分，二维平面地图和三维立体地图；⑤按其他指标的分类，用途、语言种类、历史年代、出版和使用方式。 国家8种基本比例尺地形图：1:100万、1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5千。 裴秀，“一分为十里、一寸为百里”，一里=500m，十里=5000m，一寸=3.33…cm。（P13） 地图的成图方法：①实测成图（在现场或记录载体上，利用各种测量设备、采用不同方法进行测量作业，将成果缩小绘制在介质上的过程），分为野外地形测图和摄影测量成图（我国国家基本比例尺地形图都采用摄影测量方法进行）；②编绘成图（根据各种制图资料，以室内作业为主制作地图的过程，属于地图编制）分为常规编图、遥感制图（利用航空和卫星数据进行各种地图编制的过程）、数字制图（应用计算机和图像输入、显示和输出设备，在制图软件的支持下，模拟手工作业各阶段进行地图设计和原图编绘的成图方法）。 1.野外地形测图过程： 大地控制测量→加密控制网→展绘控制点→碎步测量→符号化→清绘→地图复制。 2.常规编图过程： 资料收集、分类与区域特点分析→地图设计→原图编绘→出版前准备→地图制印。 3.遥感制图过程： ①地图数据→地图制作→ ②遥感数据→图像增强、几何纠正、图像解译→专题编辑、矢量化→
《地图学》复习提纲 练习一： 《新编地图学教程》（第二版）毛赞猷等编 复习指导 第一章导论 一、填空： 1、地图的基本特征：遵循特定的数学法则、具有完整的符号系统、经过地图概括、地理信息的载体。 2、地图和文字一样有着4000多年的历史。 3、地图至少有四方面的功能：地图信息的载负功能、地图信息的传递功能、地图的模拟功能、地图的认知功能。 4、地图能够存贮数量巨大的地理信息，以表达它的空间结构和时间序列变化，以及各现象间的相互联系。空间结构指地理信息的空间分布规律，包括它的数量、质量特性；时间序列变化反映制图对象的动态变化，也即制图对象的历史进程、现代发展和未来趋势。 5、地图投影、坐标系统、比例尺构成地图的数学法则。 6、经过分类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程，称为地图概括。 7、地图信息由直接信息和间接信息组成。直接信息是地图上用图形符号直接表示的地理信息，如水系、居民点等；间接信息是经过解译、分析而获得的有关现象或实体规律的信息，如通过对等高线的量测而获得有关坡度、切割密度的数据和图形。 8、地图按图型划分为普通地图与专题地图。 9、虚地图是指存在于人脑中或以数字形式记录存储在电脑中的地图。前者例如心像地图，后者如数字地图。 10、实地图是地理信息可视化了的地图。例如纸质地图、屏幕地图、地球仪等。 11、地图是伴随着文字出现的，是随着人类经济活动的需要产生的。古尼罗河、黄河流域的农田水利和城郭的发展带动了天文测量、平面测量和地图制作技术。古希腊手工业作坊比较发达，地中海贸易和战争使测绘用于航海成为当时的迫切任务，他们着重于测量经纬度、研究地图投影、编绘航行地图，因而将地图测绘建立在天文——大地测量的基础上。 12、古希腊毕达哥拉斯提出大地是圆球的观念，埃拉托色尼估算出地球的一段经线弧长，以此推算出地球的大小。托勒密是西方重要的天文学家、地图学家，他的名著是《地理学指南》。 13、1978年河北省平山县出土了一块公元前310年以前铜版的“兆域图”，是我国现存最古老的平面图实物。 14、1986年甘肃天水放马滩出土了秦王嬴政八年（公元前239年）绘在四块松木板上的地图七幅，以水系构成地图框架，水系、居民点、交通线和地形等地图的要素和比例概念基本形成，是我国现存最早的地理图。 15、1974年，长沙马王堆汉墓中出土了三幅绘在帛上的彩色地图，这些图距今已有2200年。其中一幅属于地形图、一幅属于驻军图、一幅属于城邑图。其年代之早、地理位置之精，显示我国地图制作在当时世界上的领先地位。 16、裴秀（公元223——271年）是我国古代魏晋时期杰出的地图学家。在他主持编绘的《禹贡地域图十八篇·序》中，他总结出编纂地图的六项规则，即地图史上文明的“制图六体”。 17、裴秀总结的“制图六体”是：分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。其中“高下、