计算机图形学实验报告(原创)

计算机图形学实验一报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ计算机科学与通信工程学院实验报告课程计算机图形学实验题目二维图形绘制学生姓名学号专业班级指导教师日期成绩评定表评价内容具体内容权重得分论证分析方案论证与综合分析的正确、合理性２０%算法设计算法描述的正确性与可读性20%编码实现源代码正确性与可读性30％程序书写规范标识符定义规范,程序书写风格规范20％报告质量报告清晰,提交准时１0%总分指导教师签名二维图形的绘制1.实验内容（１)绘制金刚石图案金刚石图案的成图规则是：把一个圆周等分成ｎ份,然后每两点之间连线。

当n取奇数时，该图案可一笔连续绘成，即用ＭｏveＴo函数确定一个当前点，然后连续用LineTo函数连点成线。

请设计连线规则并编程实现。

(２）绘制魔术三角形绘制下图所示的魔术三角形图案,采用三种可明显区分的颜色填充。

（3）绘制递归圆应用递归的方法绘制如下所示的图案。

2．实验环境软硬件运行环境:Windows XP开发工具:ｖisual sｔudｉo 2０083. 问题分析根据实验需求，需要在MFC环境中建立一个由“文件”、“绘图”和“帮助”这3个菜单项目组成的菜单,其中“文件”的子菜单为“退出”,完成退出应用程序的工作,“绘图”，的子菜单为“Diａmｏnd”,用于绘制金刚石图案等，“帮助”的子菜单为“关于”，用于显示开发人员信息;定义一个输人对话框类,提供个两个参数的输入界面。

最后在客户区输出图案。

1．金刚石图案：为把一个半径为300的圆,等分绘制金刚石图案；设计该算法为避免直线段的重复连接，需设计一个二重循环,代表起点索引号的外层整型变量i从i=0循环到i＝n-2,代表终点索引号的内层整型变量j从ｊ=i+１循环到j=n-1。

以(p[ｉ].ｘ,ｐ[i].y）为起点,以(p[ｊ］.x，ｐ［ｊ].ｙ）为终点依次连接各线段形成金刚石图案。

计算机图形学实验报告4一、实验目的本次计算机图形学实验旨在深入了解和掌握计算机图形学中的一些关键概念和技术，通过实际操作和编程实现，提高对图形生成、变换、渲染等方面的理解和应用能力。

二、实验环境本次实验使用的软件环境为_____，编程语言为_____，硬件环境为_____。

三、实验内容1、二维图形的绘制使用基本的绘图函数，如直线、矩形、圆形等，绘制简单的二维图形。

通过设置线条颜色、填充颜色等属性，增强图形的表现力。

2、图形的几何变换实现图形的平移、旋转和缩放操作。

观察不同变换参数对图形的影响。

3、三维图形的生成构建简单的三维模型，如立方体、球体等。

应用光照和材质效果，使三维图形更加逼真。

四、实验步骤1、二维图形的绘制首先，在编程环境中导入所需的图形库和相关模块。

然后，定义绘图窗口的大小和坐标范围。

接下来，使用绘图函数按照指定的坐标和参数绘制直线、矩形和圆形。

最后，设置图形的颜色和填充属性，使图形更加美观。

2、图形的几何变换对于平移操作，通过修改图形顶点的坐标值来实现水平和垂直方向的移动。

对于旋转操作，根据旋转角度计算新的顶点坐标，实现图形的绕中心点旋转。

对于缩放操作，将图形的顶点坐标乘以缩放因子，达到放大或缩小图形的效果。

3、三维图形的生成首先，定义三维模型的顶点坐标和三角形面的连接关系。

然后，设置光照的位置、颜色和强度等参数。

接着，为模型添加材质属性，如颜色、反射率等。

最后，使用渲染函数将三维模型显示在屏幕上。

五、实验结果与分析1、二维图形的绘制成功绘制出了各种简单的二维图形，并且通过颜色和填充的设置，使图形具有了更好的视觉效果。

例如，绘制的矩形和圆形边缘清晰，颜色鲜艳，填充均匀。

2、图形的几何变换平移、旋转和缩放操作都能够准确地实现，并且变换效果符合预期。

在旋转操作中，发现旋转角度的正负会影响旋转的方向，而缩放因子的大小直接决定了图形的缩放程度。

3、三维图形的生成生成的三维模型具有一定的立体感和真实感。

《计算机图形学》实验报告实验十一真实感图形一、实验教学目标与基本要求初步实现真实感图形, 并实践图形的造型与变换等。

二、理论基础运用几何造型, 几何、投影及透视变换、真实感图形效果（消隐、纹理、光照等）有关知识实现。

1.用给定地形高程数据绘制出地形图；2.绘制一(套)房间，参数自定。

三. 算法设计与分析真实感图形绘制过程中, 由于投影变换失去了深度信息, 往往导致图形的二义性。

要消除这类二义性, 就必须在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面, 习惯上称之为消除隐藏线和隐藏面, 或简称为消隐, 经过消隐得到的投影图称为物体的真实图形。

消隐处理是计算机绘图中一个引人注目的问题, 目前已提出多种算法, 基本上可以分为两大类：即物体空间方法和图象空间方法。

物体空间方法是通过比较物体和物体的相对关系来决定可见与不可见的；而图象空间方法则是根据在图象象素点上各投影点之间的关系来确定可见与否的。

用这两类方法就可以消除凸型模型、凹形模型和多个模型同时存在时的隐藏面。

1).消隐算法的实现1.物体空间的消隐算法物体空间法是在三维坐标系中, 通过分析物体模型间的几何关系, 如物体的几何位置、与观察点的相对位置等, 来进行隐藏面判断的消隐算法。

世界坐标系是描述物体的原始坐标系, 物体的世界坐标描述了物体的基本形状。

为了更好地观察和描述物体, 经常需要对其世界坐标进行平移和旋转, 而得到物体的观察坐标。

物体的观察坐标能得到描述物体的更好视角, 所以物体空间法通常都是在观察坐标系中进行的。

观察坐标系的原点一般即是观察点。

物体空间法消隐包括两个基本步骤, 即三维坐标变换和选取适当的隐藏面判断算法。

选择合适的观察坐标系不但可以更好地描述物体, 而且可以大大简化和降低消隐算法的运算。

因此, 利用物体空间法进行消隐的第一步往往是将物体所处的坐标系转换为适当的观察坐标系。

这需要对物体进行三维旋转和平移变换。

常用的物体空间消隐算法包括平面公式法、径向预排序法、径向排序法、隔离平面法、深度排序法、光线投射法和区域子分法。

计算机图形学实验报告学号：********姓名：班级：计算机 2班指导老师：***2010.6.19实验一、Windows 图形程序设计基础1、实验目的1）学习理解Win32 应用程序设计的基本知识（SDK 编程）；2）掌握Win32 应用程序的基本结构（消息循环与消息处理等）； 3）学习使用VC++编写Win32 Application 的方法。

4）学习MFC 类库的概念与结构；5）学习使用VC++编写Win32 应用的方法（单文档、多文档、对话框）；6）学习使用MFC 的图形编程。

2、实验内容1）使用WindowsAPI 编写一个简单的Win32 程序，调用绘图API 函数绘制若干图形。

（可选任务）2 ）使用MFC AppWizard 建立一个SDI 程序，窗口内显示"Hello,Thisis my first SDI Application"。

（必选任务）3）利用MFC AppWizard(exe)建立一个SDI 程序，在文档视口内绘制基本图形（直线、圆、椭圆、矩形、多边形、曲线、圆弧、椭圆弧、填充、文字等），练习图形属性的编程（修改线型、线宽、颜色、填充样式、文字样式等）。

定义图形数据结构Point\Line\Circle 等保存一些简单图形数据（在文档类中），并在视图类OnDraw 中绘制。

3、实验过程1）使用MFC AppWizard(exe)建立一个SDI 程序,选择单文档；2）在View类的OnDraw（）函数中添加图形绘制代码，说出字符串“Hello,Thisis my first SDI Application”，另外实现各种颜色、各种边框的线、圆、方形、多边形以及圆弧的绘制；3）在类视图中添加图形数据point_pp,pp_circle的类，保存简单图形数据，通过在OnDraw（）函数中调用，实现线、圆的绘制。

4、实验结果正确地在指定位置显示了"Hello,This is my first SDI Application"字符串，成功绘制了圆，椭圆，方形，多边形以及曲线圆弧、椭圆弧，同时按指定属性改绘了圆、方形和直线。

计算机图形学实验报告
实验目的：通过本次实验，深入了解并掌握计算机图形学的基本原理和相关技术，培养对图形处理的理解和能力。

实验内容：
1. 图像的基本属性
- 图像的本质及表示方法
- 像素和分辨率的概念
- 灰度图像和彩色图像的区别
2. 图像的处理技术
- 图像的采集和处理
- 图像的变换和增强
- 图像的压缩和存储
3. 计算机图形学的应用
- 图像处理在生活中的应用
- 计算机辅助设计中的图形学应用
- 三维建模和渲染技术
实验步骤和结果：
1. 在计算机图形学实验平台上加载一张测试图像，分析其像素构成
和基本属性。

2. 运用图像处理技术，对测试图像进行模糊、锐化、色彩调整等操作，观察处理后的效果并记录。

3. 学习并掌握计算机图形学中常用的处理算法，如卷积、滤波等，
尝试应用到测试图像上并进行实验验证。

4. 探讨计算机图形学在数字媒体制作、虚拟现实、计算机辅助设计
等领域的应用案例，并总结其在实践中的重要性和价值。

结论：
通过本次实验，我对计算机图形学有了更深入的了解，掌握了图像
处理技术的基本原理和应用方法。

计算机图形学作为一门重要的学科，对多个领域有着广泛的应用前景，有助于提高数字媒体技术、虚拟现
实技术等领域的发展水平。

希望在未来的学习和工作中能进一步深化
对计算机图形学理论和实践的研究，不断提升自己在这一领域的专业
能力和创新意识。

计算机图形学实验报告姓名：孙舸学号：201211106134班级：电信121实验时间：2015.10.1-2015.12.21目录实验一OpenGL程序结构练习 ........................................................................................... - 4 -一、实验目的 ................................................................................................................... - 4 -二、实验原理 ................................................................................................................... - 4 -三、实验内容 ................................................................................................................... - 5 -四、实验步骤及结果 ....................................................................................................... - 5 -实验二基本图形生成 ......................................................................................................... - 8 -一、实验目的 ................................................................................................................... - 8 -二、实验原理 ................................................................................................................... - 8 -三、实验内容 ................................................................................................................. - 10 -四、实验步骤及结果 ..................................................................................................... - 10 -实验三交互式控制 ........................................................................................................... - 13 -一、实验目的 ................................................................................................................. - 13 -二、实验原理 ................................................................................................................. - 13 -三、实验内容 ................................................................................................................. - 14 -四、实验步骤及结果 ..................................................................................................... - 14 -实验四图形基本变换 ....................................................................................................... - 16 -一、实验目的 ................................................................................................................. - 16 -二、实验原理 ................................................................................................................. - 16 -三、实验内容 ................................................................................................................. - 17 -四、实验步骤及结果 ..................................................................................................... - 18 -实验五三维图形生成及显示（一） ............................................................................... - 21 -一、实验目的 ................................................................................................................. - 21 -二、实验原理 ................................................................................................................. - 21 -三、实验内容 ................................................................................................................. - 23 -四、实验步骤及结果 ..................................................................................................... - 23 -实验六三维图形生成及显示（二） ............................................................................... - 26 -一、实验目的 ................................................................................................................. - 26 -二、实验原理 ................................................................................................................. - 26 -三、实验内容 ................................................................................................................. - 28 -四、实验步骤及结果 ..................................................................................................... - 28 -实验一OpenGL程序结构练习一、实验目的：1.熟悉C语言环境下OpenGL的使用方法；2.了解OpenGL程序的基本结构；3.学习绘制一些基本的图形。

《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。

实验一OpenGL开发环境及扫描转换算法1、实验目的与要求1.通过实验掌握OpenGL中编程环境的设置，了解相关函数用途及设置步骤；2.通过实验掌握基本图形元素的生成，给出相关代码和运行结果；3.用WINDOWS GDI函数编写生成直线或区域填充的程序(选DDA或Bresenham直线算法，活性边表算法填充多边形)，演示算法过程。

4.画矩形，调用一个函数画一个矩形。

画椭圆，调用一个函数画一个椭圆。

画Bezier 曲线。

2、实验方案请描述为达到实验的需要完成哪些方面的实验，列举出实验的基本要点和重点。

在工程WinAPIEX加入void createLine(HDC tmpDC)和void Polyline (tmpDC)在void createLine(HDC tmpDC)用DDA直线算法或Bresenham直线算法生成直线在void Polyline (tmpDC)添加活泩边表填充算法，生成填充四边形和八边形加入Rectangle(tmpDC,x0,y0,x1,y1);加入Ellipse (tmpDC, x0,y0,a,b) ;加入PolyBezier(tmpDC,arr_vertex,4) ;3、实验结果和数据处理1)生成直线的DDA直线算法在createLine(tmpDC)中加入以下代码int x0,y0,x1,y1,color; //自定义直线的起点(x0,y0)和终点(x1,y1)，及颜色colorfloat dx,dy,x,y;int length,i;x0=50;y0=160;x1=900;y1=200;//此处修改了color=1000; color=1;if(abs(x1-x0)>=abs(y1-y0))length=abs(x1-x0);elselength=abs(y1-y0);dx=(x1-x0)/(float)length;dy=(y1-y0)/(float)length;i=1;x=(float)x0;y=(float)y0;while(i<=length){SetPixel(tmpDC,int(x+0.5),int(y+0.5),color);x+=dx;y+=dy;i++;}2)区域填充的程序在void Polyline (tmpDC) 添加活性边表填充void Polyline (HDC tmpDC) //多边形边数.{const int POINTNUM=4;//或者是八边形8/******定义结构体用于活性边表AET和新边表NET***************************** ******/typedef struct XET{float x;float dx,ymax;XET* next;}AET,NET;/******定义点结构体point**************************** **************************/struct point{float x;float y;}polypoint[POINTNUM]={100,10 0,400,100,400,400,100,400};//正方形//polypoint[POINTNUM]={600,10 0,700,100,800,200,800,300,700,400,600, 400,500,300,500,200};//八边形顶点/******计算最高点的y坐标(扫描到此结束)****************************** **********/int MaxY=0;int i;for(i=0;i<POINTNUM;i++)if(polypoint[i].y>MaxY) MaxY=(int)polypoint[i].y;/*******初始化AET表********************************* **************************/AET *pAET=new AET;pAET->next=NULL;/******初始化NET表********************************* ***************************/NET *pNET[1024];for(i=0;i<=MaxY;i++){pNET[i]=new NET;pNET[i]->next=NULL;}/******扫描并建立NET表********************************* ************************/for(i=0;i<=MaxY;i++){for(intj=0;j<POINTNUM;j++)if(polypoint[j].y==i){if(polypoint[(j-1+POINTNUM)%POINT NUM].y>polypoint[j].y){NET*p=new NET;p->x=polypoint[j].x;p->ymax=polypoint[(j-1+POINTNUM) %POINTNUM].y;p->dx=(polypoint[(j-1+POINTNUM)%P OINTNUM].x-polypoint[j].x)/(polypoint [(j-1+POINTNUM)%POINTNUM].y-po lypoint[j].y);p->next=pNET[i]->next;pNET[i]->next=p;}if(polypoint[(j+1+POINTNUM)%POIN TNUM].y>polypoint[j].y){NET*p=new NET;p->x=polypoint[j].x;p->ymax=polypoint[(j+1+POINTNUM) %POINTNUM].y;p->dx=(polypoint[(j+1+POINTNUM)% POINTNUM].x-polypoint[j].x)/(polypoint[(j+1+POINTNUM)%POINTNUM].y-polypoint[j].y);p->next=pNET[i]->next;pNET[i]->next=p;}}}/******建立并更新活性边表AET***************************** ************************/for(i=0;i<=MaxY;i++){//计算新的交点x,更新AET***************************** ***************************/NET *p=pAET->next;while(p){p->x=p->x + p->dx;p=p->next;}//更新后新AET先排序********************************* ****************************///断表排序,不再开辟空间AET *tq=pAET;p=pAET->next;tq->next=NULL;while(p){while(tq->next && p->x >= tq->next->x)tq=tq->next;NET *s=p->next;p->next=tq->next;tq->next=p;p=s;tq=pAET;}//(改进算法)先从AET表中删除ymax==i的结点********************************* *******/AET *q=pAET;p=q->next;while(p){if(p->ymax==i){q->next=p->next;delete p;p=q->next;}else{q=q->next;p=q->next;}}//将NET中的新点加入AET,并用插入法按X值递增排序********************************* */p=pNET[i]->next;q=pAET;while(p){while(q->next && p->x >= q->next->x)q=q->next;NET *s=p->next;p->next=q->next;q->next=p;p=s;q=pAET;}/******配对填充颜色********************************* ******************************/p=pAET->next;while(p && p->next){for(floatj=p->x;j<=p->next->x;j++){SetPixel(tmpDC,static_cast<int>(j),i,RG B(255,200,0));//此处我改变了颜色，八边形的为黄色//SetPixel(tmpDC,static_cast<int>(j),i,RG B(255,0,0));//还有四边形的红色}p=p->next->next;//考虑端点情况}} }//画矩形Rectangle(tmpDC,20,20,80,80); //左上顶点，右下顶点//画椭圆Ellipse (tmpDC, 20,20,160,360) ;//画Bezier 曲线,利用已有的顶点数据PolyBezier(tmpDC,arr_vertex,4) ;实验截图：1.DDA算法的直线2.四边形和八边形3.正方形4.椭行5.Bezier 曲线实习总结：通过本次实验，我掌握了opengl绘图的一些基本知识，会在vc里面加入opengl的基本库。

图形学实验报告一、实验介绍图形学是计算机科学中的一个重要领域，主要研究计算机图形的生成、显示和处理。

本次实验旨在通过学习图形学的基本概念和算法，深入理解计算机图形的原理与应用。

二、实验内容本次实验主要包含以下内容：1. 图形学的基本概念和历史发展2. 图形学中常用的几何变换和投影算法3. 光栅化算法及其在图形渲染中的应用4. 着色和光照模型的原理及实现方法5. 三维场景建模与渲染技术三、实验步骤和结果1. 图形学的基本概念和历史发展首先我们了解了图形学的基本概念和历史发展。

图形学起源于20世纪60年代，当时主要用于计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）领域。

随着计算机技术的不断发展，图形学逐渐应用于计算机图形的显示和处理领域。

2. 几何变换和投影算法接下来我们学习了图形学中常用的几何变换和投影算法。

几何变换包括平移、旋转和缩放等操作，通过改变图形的位置、角度和尺寸，实现对图形的变换和组合。

投影算法主要用于将三维空间中的图形投影到二维屏幕上，实现透视效果。

3. 光栅化算法及其应用在图形渲染中，光栅化算法是非常常用的技术。

光栅化算法将连续的几何图形转化为离散的像素，实现图形在屏幕上的显示。

常见的光栅化算法包括扫描线算法和边界填充算法。

4. 着色和光照模型的原理与实现为了实现真实感的图形渲染，着色和光照模型是不可或缺的。

着色模型描述了在光照条件下物体表面的颜色，常见的着色模型包括平面着色模型和高洛德着色模型。

光照模型则描述了光线在物体表面的反射和折射过程，常见的光照模型包括冯氏光照模型和布林-菲菲尔德模型。

5. 三维场景建模与渲染技术最后我们学习了三维场景建模与渲染技术。

三维场景建模主要包括建立三维模型和场景的几何结构信息。

三维渲染技术则是将建模得到的三维场景转换为可显示的二维图像。

四、实验总结通过本次实验的学习，我们深入了解了图形学的基本概念和算法。

图形学在计算机图形的生成、显示和处理中具有重要应用，对于计算机科学专业学生来说，学习图形学是必不可少的。