计算机图形学期末大作业3D建模
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3d建模结课作业经验总结在完成3D建模结课作业过程中,我总结了以下经验:1.了解建模软件:首先,要熟悉使用建模软件,如3ds Max、Maya等。
掌握软件的基本操作,了解各个工具和功能的使用方法。
2.明确任务目标:在开始建模之前,要明确作业的要求和目标。
了解需要建模的物体的特征和细节,以及整体效果的预期。
3.参考资料收集:在建模过程中,可以收集一些类似物体的参考资料,如照片、素材、模型等。
这些资料可以帮助我们更好地理解物体的结构和细节。
4.规划建模流程:在开始建模之前,要规划好建模的流程和步骤。
按照先整体后细节的原则,逐步添加模型的各个部分,确保建模过程的有序进行。
5.使用基本几何体:在建模过程中,可以使用基本几何体来构建模型的基本形状。
通过对基本几何体的变形和组合,可以得到更加复杂和精细的模型。
6.使用模型修饰工具:建模完成后,可以使用一些模型修饰工具来进一步完善模型的细节和外观。
如细分、拉伸、平滑等操作,可以让模型更加真实和逼真。
7.注意模型的拓扑结构:在建模过程中,要注意模型的拓扑结构,即模型的网格分布和连接方式。
一个合理的拓扑结构可以提供更好的后期操作和渲染效果。
8.灯光和材质的设置:在建模完成后,可以利用灯光和材质来提升模型的表现力和真实感。
通过调整灯光的亮度和方向,以及设置合适的材质属性,可以使模型更加生动和有趣。
9.细节处理和优化:在模型建立完成后,可以对细节做进一步处理和优化。
如添加纹理、调整光照效果、修饰边缘等操作,可以提升模型的质量和呈现效果。
10.反复测试和修改:在建模过程中,要经常进行测试和修改,以保证模型的准确性和完整性。
通过不断地调整和修正,优化模型的结构和效果,使其符合作业的要求和预期效果。
通过以上经验总结,我在完成3D建模结课作业过程中,更加熟练和有条理地进行了建模操作,提高了模型的质量和呈现效果。
计算机图形学期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 计算机图形学是研究计算机生成和处理图形信息的学科,以下哪项不是计算机图形学的研究内容?A. 图形表示和存储B. 图形输入和输出C. 图形变换D. 数据库管理答案:D2. 以下哪种图形设备不是常见的图形输入设备?A. 鼠标B. 扫描仪C. 数字化仪D. 打印机答案:D3. 在计算机图形学中,以下哪种算法用于消除隐藏面?A. 罗伯特算法B. 画家算法C. 深度排序算法D. 光照模型答案:C4. 在计算机图形学中,以下哪个概念表示颜色空间的一个点?A. RGBB. HSLC. HSVD. 所有以上选项答案:D5. 在三维图形变换中,以下哪种变换不能保持图形的形状和大小不变?A. 平移B. 旋转C. 缩放D. 错切答案:D6. 在计算机图形学中,以下哪种方法用于实现抗锯齿效果?A. 插值B. 卷积C. 重采样D. 双线性插值答案:C7. 在计算机图形学中,以下哪种技术用于模拟光线传播和反射?A. 光照模型B. 光线追踪C. 阴影算法D. 纹理映射答案:B8. 在计算机图形学中,以下哪种图形表示方法基于图像?A. 向量图形B. 位图图形C. 分形图形D. 隐函数图形答案:B9. 在计算机图形学中,以下哪种技术用于生成动态图形?A. 动态扫描B. 动态纹理映射C. 动态建模D. 动态渲染答案:D10. 在计算机图形学中,以下哪种技术用于实现虚拟现实?A. 三维建模B. 虚拟现实引擎C. 头戴式显示器D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 计算机图形学的基本研究内容包括:图形表示和存储、图形输入和输出、图形变换、图形显示和图形交互。
2. 常见的图形输入设备有:鼠标、扫描仪、数字化仪、触摸屏等。
3. 常见的图形输出设备有:显示器、打印机、绘图仪等。
4. 在计算机图形学中,RGB表示红绿蓝三原色,用于描述颜色的空间。
5. 在三维图形变换中,常见的变换包括:平移、旋转、缩放、错切等。
1《计算机图形学》期末试卷一、填空:1、计算机图形学的概念:用计算机建立、存储、处理某个对象的模型,并根据模型产生该对象图形输出的有关理论、方法与技术,称为计算机图形学。
2、刷新的概念:荧光的亮度随着时间按指数衰减,整个画面必须在每一秒内重复显示许多次,人们才能看到一个稳定而不闪烁的图形,这叫屏幕的刷新。
3、RGB三基色原理三基颜色组合关系:三基色*不同亮度控制23*21=16位色 24位真彩色:23*284、显示器的显示分辨率:1024*768表示:一行800个像素,一列600个像素5、使用Bresenham算法画圆,已知X i+1=X i+1;求下一个光栅的位置。
if P i<0 则Y i+1=Y i;否则Y i+1=Y i-1;6、投影变换的五要素:投影对象、投影面、投影线、投影方向、视点。
7、三视图投影包括:正投影、水平投影、侧投影。
二、问答题:1、CRT显示器由哪几部分组成?各部分功能是什么?CRT由五部分组成:电子枪、聚焦系统、加速系统、磁偏转系统和荧光屏。
电子枪:发射电子流并控制其强弱;聚焦系统:将电子流聚焦成很窄的电子;加速系统:使电子束加速到应有的速度;磁偏转系统:将电子束引向荧光屏特定的位置;荧光屏:荧光粉发出可见光。
2、简述直线的dda算法的基本原理,并用dda算法画出(0,0)到(5,2)的直线。
(15分)(1)规律:(2)i n t(y+0.5),i n t(x+0.5)1|d|1/k|d||d||d|k|d|1,|d||d||d|yxyxyxyx==<==>,时,当时,当⎪⎩⎪⎨⎧±=±=<=⎩⎨⎧±=±=>++++11,1,1111iiiiyxiiiiyxyykxxddkyyxxdd图(略)3、简述内定义区域种子填充算法的步骤,(5分)确定种子、种子压栈、弹出种子并着新色、以该种子进行相邻像素四连通或八连通搜索。
3dsmax期末试题及答案3ds Max期末试题及答案题目1:简述3ds Max软件的主要功能和应用领域,并举例说明。
答案1:3ds Max是一款强大的三维建模和动画制作软件,它提供了丰富的功能和工具,以满足设计师和艺术家们在电影、游戏、建筑设计等领域的需求。
其主要功能包括:建模、动画、材质和纹理编辑、渲染、粒子和动力学模拟、照明和渲染设置等。
通过这些功能,3ds Max可以实现复杂的三维模型的创建、动画制作和渲染。
在电影行业中,3ds Max常用于特效制作、角色建模、场景渲染等方面。
例如,在《复仇者联盟》系列电影中,3ds Max被广泛应用于角色建模和动画制作,帮助呈现出逼真的特效效果。
在游戏开发中,3ds Max被用于角色建模、场景设计以及动画制作等方面。
许多知名的游戏作品,如《使命召唤》系列和《战地》系列,都使用了3ds Max来创建游戏中的世界和角色。
在建筑设计领域,3ds Max可以协助建筑师进行建筑模型的设计和可视化呈现。
通过3ds Max的功能,设计师能够更加直观、真实地展示建筑物的外观、结构和材质。
除了以上领域,3ds Max还在工业设计、电视广告制作、虚拟现实等领域中得到广泛应用。
其功能强大、灵活性高、易于学习和使用的特点,使得3ds Max成为了许多设计师和艺术家们的首选软件之一。
题目2:简述3ds Max中建模的基本流程,并说明各个步骤的主要工具和操作。
答案2:3ds Max中建模的基本流程包括前期准备、基本对象建模、细节雕刻和整体调整等步骤。
下面将详细介绍每个步骤的主要工具和操作。
1. 前期准备:在进行建模之前,首先需要确定建模的目标和参考。
可以收集相关的参考图片或者绘制草图,以便更好地指导建模的过程。
2. 基本对象建模:使用3ds Max提供的基本几何体,如立方体、圆柱体、球体等,通过修改参数或者直接移动、缩放、旋转等操作,进行初步的模型雏形的创建。
3. 细节雕刻:在基本对象的基础上,使用更高级的建模工具,如编辑多边形、切割、连接等,对模型进行进一步的细节雕刻。
深圳大学实验报告课程名称:计算图形学实验名称:3D建模和真实感图形绘制学院:计算机与软件学院专业:计算机科学与技术报告人:学号:******* 班级: 1同组人:无指导教师:**实验时间:2014年11、12月实验报告提交时间:2014/12/28教务处制一.实验目的1、使用OpenGL创建和动画你自己设计的角色。
2、熟悉3D层次建模和转换。
二.实验步骤1、打开VC6.0打开工作空间modeler.dsw, 可以看到工程的所有工程都包含进来了。
找到sample.cpp并打开。
2、找到sample.cpp中的draw函数,在这个函数中绘制图形。
首先,在一对glPushMatrix()和glPopMatrix()之间用glTranslated函数确定绘制图形坐标系的原点(以下图形的绘制均用到这对函数,后面不再赘述)。
然后用三角形绘制平行四边形的地板,用setDiffuseColor函数设定不同的颜色参数。
主要代码如下:2、为模型绘制背景,即三角旋转阶梯。
同样的,用三角形绘制,使得整个画面看起来像舞台般宽敞华丽。
主要代码如下(为了方便截图,一行代码过长的地方我都做了换行截断):3、在舞台的中心设置柱子。
为了使其更加精致美观,此处用三角形拼接柱子,并且颜色设置成黄白相间,使气氛柔和淡雅。
4、柱子一般都有柱台的。
此处用长方体作为柱台,大气得体。
颜色选择淡蓝色,正好跟柱子的颜色相辉映。
主要代码如下:5、俗话说好事成双。
在同一个层次中,我再绘制了同样的柱子和柱台,使画面呈现对称美。
6、柱子是空心的,得给它加个“盖子”。
为了统一柱子的结构,此处依然用三角形拼接柱子的尖顶,尖顶作为柱子的下一个层次。
如图:主要代码如下:7、柱子上再加个球体,显得气势恢宏。
用drawSphere函数就可以了。
下面是加上两个球体后的效果:8、场景都绘制好了,下面增加人物模型。
此处先画身体,选择圆柱函数来画。
设置上下底的半径,就可以画出一条可爱的小裙子了。
计算机图形学考试题及答案计算机图形学是计算机科学中的一个重要领域,涉及到计算机生成和处理图像、图形和动画等方面的技术。
在学习和应用计算机图形学时,进行考试是一种常见的评估学生知识和能力的方式。
下面是一些常见的计算机图形学考试题及答案,供您参考。
题目一:计算机图形学的基本概念1. 请解释什么是点、线段和多边形。
答案:点是图形学中最基本的元素,具有位置信息;线段是由两个点构成的一条直线;多边形是由若干个线段连接起来的封闭图形。
2. 请解释什么是二维和三维图形学。
答案:二维图形学主要涉及平面上的图像和图形的生成和处理技术,而三维图形学则更加复杂,可以描述和处理具有宽度、深度和高度的物体。
3. 请简要说明计算机图形学的主要应用领域。
答案:计算机图形学广泛应用于计算机游戏、虚拟现实、工程设计、建筑可视化、影视特效等领域。
题目二:光栅化和向量图形的区别1. 请解释什么是光栅化和向量图形。
答案:光栅化是将图形或图像转换成由像素点组成的栅格形式,每个像素点的颜色值可以表示图像的一部分;向量图形则是使用数学公式表示图形,可以无限放大而不失真。
2. 请列举光栅化图形和向量图形的优缺点。
答案:光栅化图形的优点是可以准确表示各种颜色和效果,缺点是放大会导致失真;向量图形的优点是可以无限放大而不失真,缺点是对于复杂的细节表达能力有限。
题目三:三维建模与渲染1. 请解释什么是三维建模和渲染。
答案:三维建模是使用计算机生成三维对象的过程,包括创建物体的外形、纹理和材质等属性;渲染则是将三维模型转换成二维图像的过程,添加光照和阴影效果,使其更加逼真。
2. 请列举一些常用的三维建模和渲染软件。
答案:常用的三维建模软件有Autodesk 3ds Max、Maya、Blender 等;常用的渲染软件有V-Ray、Arnold、Mental Ray等。
题目四:计算机图形学中的颜色表示和处理1. 请解释什么是RGB和CMYK颜色模型。
答案:RGB颜色模型使用红、绿、蓝三原色的不同组合来表示颜色,适用于显示器和光栅化图像;CMYK颜色模型使用青、洋红、黄和黑四种颜色的不同组合来表示颜色,适用于打印和印刷。
(完整版)计算机图形学期末考试
计算机图形学期末考试是一种用于测试学生在学习计算机图形学时所掌握的知识和技能的考试。
这门课程主要涉及图形系统,图形学,三维几何,光栅图形,视频渲染,物理建模,视觉定位,光线跟踪等方面的内容。
期末考试的目的是评估学生对这些内容的掌握情况,以及对图形学的整体掌握情况。
首先,期末考试往往采用多项选择题的形式,每道题目都有4-5个选项,考生需要仔细阅读题干,从中挑选出正确答案。
这些题目包含了计算机图形学的基础知识,其中有一些题目可能需要考生运用一些常识和推理能力来回答。
此外,期末考试还可能包括实际应用题,其中考生需要依据所学知识和技能,解决实际的问题。
这些题目可能要求考生在给定的框架中分析、解决问题,或者在给定的程序框架中实现某些功能,以及使用某种工具或算法解决某个问题。
此外,期末考试也可能包括实验报告题,其中考生需要实验性地运行代码,以及进行相关讨论和总结。
考生需要根据给定的实验要求,完成实验程序,并给出有效的实验报告。
计算机图形学中的三维建模方法和理论计算机图形学是一门涉及多个学科的交叉领域,其中三维建模是图形学中的重要研究方向之一。
三维建模即指将虚拟的三维物体通过计算机进行建模,使之具有逼真的外观和动态效果。
三维建模技术可以用于工业设计、影视特效、游戏开发等多个领域,因此在计算机图形学中占据着重要地位。
三维建模技术最基础的概念是“模型”,模型是一个虚拟的、数字化的三维物体。
在计算机图形学中,有很多种不同的模型表示方法。
其中,最常见的表示方法是基于网格的多边形模型。
该模型以三角形、四边形等形状的网格为基础,将物体表面分割成数以千计的小面片,然后组成完整的物体形状。
同时,还有基于曲面的模型表示方法,例如贝塞尔曲面、NURBS曲线等。
这种表示方法相比于基于网格的多边形模型,可以更好地表达出物体的曲面特征。
在三维建模中,最基础的操作是点、线、面。
点即是空间中的一个坐标,线即连接两个点的直线,面即是由三个或以上点以及它们所连接的线构成的平面图形。
这些基础操作是构建三维模型的基石。
在建模过程中,需要不断地在三维空间中添加和移动点,以及连接和调整点之间的线和面,从而逐步构建出更加复杂的三维形状。
除了基础操作之外,三维建模中还有很多高级操作,例如布尔运算、变形、抽象等。
布尔运算是指将两个或多个物体进行比较、合并或分割。
变形则是通过对物体的各种部位进行拉伸、扭曲等操作,使之具有更逼真的外观和动态效果。
抽象则是指将一个复杂的物体分解成多个简单的子部分进行建模,从而更合理地表达出物体的各种特征。
在三维建模中,还有一些常用的建模软件和工具。
其中,最常见的软件包括3DS Max、Maya、Blender等。
这些软件都是面向三维建模的专业软件,具有强大的建模功能和各种特效插件,可以帮助建模人员轻松创建高质量的三维模型。
除了传统的三维建模方法之外,还有一些新兴的三维建模技术,例如体素(voxels)建模技术、光线跟踪技术等。
体素建模技术是一种基于三维像素表示的建模方法,它能够让建模人员更精确地控制物体内部的细节。
黑龙江大学《3Dmax建模》2021-2022学年第一学期期末试卷考试科目:3Dmax建模考试类型:(闭卷)考试时间:120分钟学号姓名年级专业题号一二三四五六总分得分101020103020100评阅人一.单项选择题(请从4个备选答案中选择最适合的一项,每小题1分,共10分)得分1.3dsMAX是下列哪个公司的产品:()。
A.AdobeB.AutoDeskC.UleadD.Discreet2.3dsmax的选择区域形状有:()。
A.1种B.2种C.3种D.4种3.下列()选择工具拖动鼠标可以拉出一个套索形状的区域。
A.选择对象对话框B.矩形拖曳区域C.直接选择工具D.套索形选择区城4.材质基本参数中通过3个颜色块来控制材质的颜色,下面不属于材质基本参数数颜色块的是()。
A.Ambient(环境色)B.Reflection(反射色)C.Diffuse(漫反射)D.Specular(高光色)5.下面哪一组二维图形之间不能进行布尔运算?()A.有两个相交的圆B.一个圆和一个螺旋线(有相交)C.一个圆和一个矩形(有相交)D.一个圆和一个多边形(有相交)6.激活专家模式的快捷键()。
A.Ctrl+XB.Ctrl+BC.Ctrl+VD.Ctrl+U7.注意不要在透视图中移动,它一般只是用来()的。
A.选择B.判断C.弯曲D.检查8.选中多个物体,可以用()的方法。
A.ALTB.SHIFTC.空格键D.框选9.下列选项中不属于基本几何体的是()。
A.球体B.圆柱体C.立方体D.异面体10.放样的基本元素是()。
A.截面图形和路径B.路径和第一点C.路径和路径的层次D.变形曲线和动画二.多项选择题(每小题2分,共10分)得分1.编辑网格的次物体级别有()。
A.点B.段C.面D.元素2.下面哪几种二维图形可以作为放样路径()。
A.圆B.直线C.螺旋线D.圆环3.异面体的类型包括()。
A.立方体B.四面体C.八面体D.十二面体4.【色彩调节】对话框包含的调色板种类有()。
三维建模练习题一、基础知识类1. 请列举三维建模的三个主要应用领域。
2. 简述三维建模的基本流程。
3. 常见的三维建模软件有哪些?请至少列举三种。
4. 在三维建模中,什么是网格?简述网格的作用。
二、建模技巧类1. 如何在三维建模软件中创建一个简单的立方体?2. 请描述如何通过拉伸、旋转和放样等方法创建复杂模型。
3. 如何在三维建模中实现对称操作?4. 如何优化三维模型的面数和顶点数?5. 请举例说明三维建模中的布尔运算及其应用。
三、材质与贴图类1. 简述材质在三维建模中的作用。
2. 如何为模型添加基本材质?3. 请列举三种常见的贴图类型及其应用场景。
4. 如何在三维建模软件中创建和应用自定义贴图?四、灯光与渲染类1. 简述三维场景中灯光的重要性。
2. 请列举三种常见的灯光类型及其特点。
3. 如何设置环境光、平行光和点光源?4. 在渲染过程中,如何调整曝光、对比度和饱和度等参数?五、动画与特效类1. 简述关键帧动画的基本原理。
2. 如何为模型设置简单的位移、旋转和缩放动画?3. 请列举三种常见的动画曲线类型及其应用场景。
4. 如何在三维建模软件中创建粒子系统?5. 请举例说明三维建模中的动力学模拟及其应用。
六、综合应用类1. 请设计一个简单的室内场景,包括家具、灯具和装饰品。
2. 尝试创建一个具有中国文化特色的三维模型。
3. 结合材质、灯光和动画,制作一个简单的产品广告动画。
4. 利用粒子系统制作一个自然现象(如雨、雪、瀑布等)。
5. 结合所学知识,创作一个创意短片,展示三维建模的魅力。
七、模型修复与优化类1. 如何检测和修复三维模型中的孔洞和重叠面?2. 描述一种减少模型面数而不影响外观的方法。
3. 如何对模型进行拓扑优化?4. 请列举三种常见的模型修复工具及其功能。
5. 在模型优化过程中,如何保持模型的细节和结构完整性?八、场景布局与设计类1. 简述场景布局的基本原则。
2. 如何在三维场景中创建合理的视角和视距?3. 请设计一个包含建筑、景观和人物的室外场景。
计算机图形学中的3D建模与渲染1. 介绍计算机图形学是一门研究如何利用计算机对图像进行处理、分析以及生成的学科,它在现代科技中得到了广泛的应用,例如在电影、游戏和虚拟现实等领域中都发挥着重要的作用。
其中,3D 建模与渲染是计算机图形学中的重要研究分支。
2. 3D建模3D建模可以理解为用计算机生成三维物体的过程。
首先,需要利用建模软件或者编程语言来构建物体的模型。
常用的建模软件有3ds Max、Blender和Maya等。
这些软件提供了大量的工具和功能,可以让用户根据需要来设计和建造三维物体。
其次,对于复杂的物体,需要进行纹理添加、光照设置等步骤,使得物体更加真实、生动。
3. 渲染渲染是将建好的三维模型转换成二维图像的过程。
在这个过程中,需要利用光线追踪等技术,根据虚拟场景中的光照、反射、折射等特性,计算出每一个像素的颜色和亮度。
这个过程相当复杂,需要大量的算力和计算资源。
4. 前沿技术随着计算机技术的不断发展,3D建模与渲染也在不断创新和进步。
其中,人工智能技术的应用是一个值得关注的领域。
人工智能可以帮助我们更加便捷地进行3D建模,加速渲染的速度,并且可以让物体更加真实、生动。
同时,随着AR/VR技术的广泛应用,3D建模与渲染将会在更加广泛的领域中发挥作用,例如在医疗、教育和工业领域。
5. 应用案例计算机图形学中的3D建模与渲染已经得到了广泛的应用。
下面介绍几个常见的应用案例:(1)电影和电视剧制作。
3D建模可以帮助设计出更加真实的虚拟场景和角色,渲染过程可以让电影看起来更加真实。
(2)游戏设计。
3D建模可以让游戏中的虚拟世界更加真实,渲染可以让画面更加逼真,同时也可以加强游戏的交互体验。
(3)产品设计。
3D建模可以帮助设计师设计出更加准确的产品模型,并且可以帮助客户更好地了解产品的外观和功能。
(4)医学应用。
3D建模可以帮助医生更加清晰地了解人体内部的情况,渲染过程可以让手术模拟更加真实,以便提高手术效果和安全性。
图形建模练习题图形建模是计算机图形学中最重要的基础,通过对图形进行建模可以实现对现实世界的数字化表示。
下面将介绍几个图形建模的实例练习题,帮助读者进一步理解和掌握图形建模的技巧和方法。
1. 实例一:三维盒子建模首先,我们从一个简单的三维盒子开始。
建模步骤如下:1. 在3D建模软件中创建一个新项目。
2. 选择创建一个立方体模型。
3. 设置立方体的大小、位置和旋转。
4. 添加材质和纹理,使立方体看起来更加真实。
2. 实例二:汽车建模接下来,我们将建模一个简单的汽车。
建模步骤如下:1. 在3D建模软件中创建一个新项目。
2. 使用基本的几何图形(如长方体、球体、圆柱体等)创建车身、车轮和车窗等部分。
3. 对每个部分进行缩放、旋转和移动,使其符合汽车的形状。
4. 添加细节和纹理,提高汽车模型的质量。
3. 实例三:人物建模最后,我们将建模一个简单的人物。
建模步骤如下:1. 在3D建模软件中创建一个新项目。
2. 使用基本的几何图形(如长方体、球体、圆柱体等)创建人物的头、身体、四肢等部分。
3. 对每个部分进行缩放、旋转和移动,使其符合人体的形状。
4. 添加细节和纹理,使人物模型更加逼真。
通过以上的几个实例练习题,我们可以初步了解图形建模的方法和步骤。
当然,在实际应用中,建模还需要考虑到更多的细节和技巧,如网格优化、边缘平滑和贴图处理等。
此外,还需要根据实际需求选择合适的建模软件和工具,如Blender、Maya和3ds Max等。
综上所述,图形建模是计算机图形学中的重要技术,通过对现实世界的数字化表示,可以实现更加真实和逼真的图形效果。
通过练习题的实践,读者可以进一步提高图形建模的技巧和水平,为以后的实际项目做好准备。
希望本文对读者有所帮助,谢谢阅读!。
计算机图形学中的三维建模技术计算机图形学是一门涉及算法、数学和物理知识的学科,它与计算机加工、3D 打印和虚拟现实等技术密切相关。
其中,三维建模技术,是计算机图形学的重要组成部分,它是可以在计算机上进行三维模型设计的工具。
一、什么是三维建模技术三维建模技术是一种计算机辅助设计领域的技术,它是指通过计算机软件,对物体或场景的形状、材质、纹理、灯光等各个方面进行细致的模拟和仿真,从而创造出一种视觉体验,使得设计师可以直观、快速地了解自己的创意成果,使得客户、市场和生产部门等各方面可以更好的理解设计意图。
三维建模技术包括三维建模软件、三维建模手段和三维建模程序等各种方面,同时也涉及计算机图形学、建筑学、雕塑学、产品设计、工业制造、医学及生物科技等多个领域,因此三维建模技术的应用范围非常广泛。
二、三维建模技术的发展历程三维建模技术最早可以追溯到20世纪70年代,当时美国一家航空公司采用计算机辅助设计技术,成功实现了飞机机身和机翼的三维建模。
自此以后,三维建模技术逐渐在航空、汽车、建筑、艺术、游戏等领域得到广泛的应用。
20世纪80年代,计算机图形学进入了一个黄金时代。
同时期诸如Maya、3ds Max等三维建模软件也随之诞生。
很快,这些软件便在游戏、影视等娱乐产业中备受欢迎。
随着计算机处理速度的增快和硬件设备的更新换代,三维建模技术也得到了更广泛的应用。
21世纪初,三维建模技术得到大力的发展,同时也得到了更多的关注。
新一代的三维软件不仅更加易用,而且支持更多的功能和特效。
除此之外,三维建模技术还被广泛应用于医学、军事等领域,为研究和实践提供了极大的帮助。
三、三维建模技术的应用场景三维建模技术应用很广,一般可以分为以下几类:1.建筑行业。
三维建模技术可以帮助建筑师和设计师完成各类建筑模型的设计和渲染。
2.电影、游戏等娱乐产业。
三维建模技术可以快速制作各种高质量的人物、场景和特效模型,为游戏和电影的制作提供一流的视觉效果。
3d期末考试试题# 3D建模与动画期末考试试题## 一、选择题(每题2分,共20分)1. 在3D建模中,以下哪种不是常见的建模方式?A. 多边形建模B. 曲面建模C. 体素建模D. 纹理建模2. 下列哪个软件不是3D建模和动画软件?A. Autodesk MayaB. Adobe PhotoshopC. BlenderD. 3ds Max3. 在3D动画中,以下哪个术语描述的是物体的运动轨迹?A. 骨骼B. 蒙皮C. 关键帧D. 材质4. 以下哪个选项是3D建模中常用的光源类型?A. 点光源B. 线性光源C. 面光源D. 所有选项都是5. 在3D动画制作中,以下哪个步骤不是必须完成的?A. 建模B. 材质和纹理C. 渲染D. 音频编辑## 二、简答题(每题10分,共30分)1. 解释3D建模中的“细分曲面”技术,并说明其在建模过程中的作用。
2. 描述在3D动画中,如何使用“关键帧”来创建平滑的动画效果。
3. 阐述在3D动画渲染过程中,“全局光照”和“环境光遮蔽”技术的重要性。
## 三、论述题(每题25分,共50分)1. 论述在3D动画制作中,角色建模与动画绑定的区别和联系,并举例说明在动画制作中如何应用这两种技术。
2. 讨论在3D动画项目中,团队协作的重要性,以及如何有效地进行项目管理以确保项目按时完成。
## 四、实践题(共30分)1. 设计一个简单的3D场景,场景中包含至少一个角色和一个环境元素。
请描述你的场景设计思路,并说明所使用的建模技术、材质和光源设置。
2. 选择你设计的场景中的角色,创建一段简单的动画,描述动画的故事情节,并解释你是如何通过关键帧和动画曲线来实现角色动作的。
请注意,本试题旨在考察学生对3D建模与动画基础知识的掌握程度,以及实际应用能力。
考试时请严格遵守考试规则,独立完成试题。
祝各位考生考试顺利!。
实验二 OPengl绘制3D图形一、实验目的➢了解和学习OpengL的编程➢通过学习掌握OpenGL 基本图元的绘制,进行3D图形的绘制➢掌握基于 Win32、Visual C++环境绘制3D 图形配置过程、绘制原理二、环境配置1)创建一个工程。
2)链接OpenGL libraries。
在Visual C++中先单击Project,再单击Settings,再找到Link单击,最后在Object/library modules 的最前面加上opengl32.lib glu32.lib glut.lib g laux.lib gdi32.lib user32.lib advapi32.lib或者在project -> add to project ->files引入需要的头文件3)单击Project Settings中的C/C++标签,将Preprocessor definitions 中的_CONSOLE 改为__WINDOWS。
最后单击OK。
三、实验关键代码void CCMyOpenGLView::RenderScene(){glLoadIdentity();glTranslatef(m_xPos,m_yPos,-5.0f);glRotatef(m_xAngle,1.0f,0.0f,0.0f);glRotatef(m_yAngle,0.0f,1.0f,0.0f);glutWireCone(1.0f,2.0,20,20);}bool CCMyOpenGLView::InitializeOpenGL(){m_pDC = new CClientDC(this);if(m_pDC == NULL){MessageBox("Error Obtaining DC");return FALSE;}if(!SetupPixelFormat()){return FALSE;}m_hRC = ::wglCreateContext (m_pDC->GetSafeHdc ());if(m_hRC == 0){MessageBox("RC创建失败!");return FALSE;}if(::wglMakeCurrent (m_pDC->GetSafeHdc (), m_hRC)==FALSE) {MessageBox("设置当前RC失败!");return FALSE;}::glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f);::glClearDepth(1.0f);::glEnable(GL_DEPTH_TEST);return TRUE;}bool CCMyOpenGLView::SetupPixelFormat(){static PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd ={sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),1, PFD_DRAW_TO_WINDOW |PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER,PFD_TYPE_RGBA, 24, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 16, 0, 0, PFD_MAIN_PLANE, 0, 0, 0, 0};int m_nPixelFormat = ::ChoosePixelFormat(m_pDC->GetSafeHdc(), &pfd);if ( m_nPixelFormat == 0 ){return FALSE;}if(::SetPixelFormat(m_pDC->GetSafeHdc(),m_nPixelFormat,&pfd)==FALSE){return FALSE;}return TRUE;}int CCMyOpenGLView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) {if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)return -1;InitializeOpenGL();return 0;}void CCMyOpenGLView::OnDestroy(){CView::OnDestroy();if(::wglMakeCurrent (0,0) == FALSE)MessageBox("Could not make RC non-current");if(::wglDeleteContext (m_hRC)==FALSE)MessageBox("Could not delete RC");if(m_pDC)delete m_pDC;m_pDC = NULL;}BOOL CCMyOpenGLView::OnEraseBkgnd(CDC* pDC){return TRUE;}void CCMyOpenGLView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy){CView::OnSize(nType, cx, cy);GLdouble aspect_ratio;if ( 0 >= cx || 0 >= cy )return;::glViewport(0, 0, cx, cy);aspect_ratio = (GLdouble)cx/(GLdouble)cy;::glMatrixMode(GL_PROJECTION);::glLoadIdentity();::gluPerspective(45.0f, aspect_ratio, .01f, 200.0f);::glMatrixMode(GL_MODELVIEW);::glLoadIdentity();}void CCMyOpenGLView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point) {m_MouseDownPoint=point;SetCapture();CView::OnLButtonDown(nFlags, point);}void CCMyOpenGLView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point) {m_MouseDownPoint=CPoint(0,0);ReleaseCapture();CView::OnLButtonUp(nFlags, point);}void CCMyOpenGLView::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) {if (GetCapture()==this){m_xAngle+=(point.y-m_MouseDownPoint.y)/3.6;m_yAngle+=(point.x-m_MouseDownPoint.x)/3.6;InvalidateRect(NULL,FALSE);m_MouseDownPoint=point;};CView::OnMouseMove(nFlags, point);}void CCMyOpenGLView::OnObjectsCone(){m_bTeapot=FALSE;m_bSphere=FALSE;m_bCone=TRUE;InvalidateRect(NULL,FALSE);}四、实验结果五、心得体会通过学习Opengl编程,实现三维立体图形的绘制,了解了设置像素格式,即OpenGL怎样操作像素、创建着色描述表并当前化着色表、删除着色表,响应WM_DESTROY消息响应WM_CREATE消息等等,函数实现了解了Opengl实用工具集,它体现了几乎所有现代窗口系统所共有的功能的函数库。
计算机图形学中的三维建模和渲染算法优化教程计算机图形学是一门研究如何将现实世界的图像和场景用计算机进行模拟和生成的学科。
在计算机图形学中,三维建模和渲染是两个重要的方向。
三维建模指的是通过计算机生成三维模型,包括物体的形状、纹理和光照等信息。
而渲染则是将这些三维模型转化为最终呈现在屏幕上的二维图像。
在进行三维建模和渲染过程中,算法优化是至关重要的。
优化算法可以提高计算效率,减少资源消耗,并且能够改善最终渲染结果的质量。
本文将介绍一些常见的三维建模和渲染算法优化方法。
首先,对于三维建模来说,一个重要的问题是如何准确地表示物体的形状。
常用的表示方法包括多边形网格和参数化曲面等。
在选择表示方法时,需要考虑准确性、计算效率和内存消耗等因素。
近年来,基于深度学习的方法在三维形状表示方面取得了重大突破。
通过训练神经网络,可以实现高度准确的三维形状重建。
另一个重要的问题是如何生成逼真的纹理。
纹理可以赋予物体真实感和细节,但同时也会带来更高的计算成本。
为了提高渲染效率,可以使用纹理压缩技术,将纹理数据进行压缩和存储。
此外,还可以采用纹理合成技术,通过生成新的纹理来减少纹理映射所需的计算量。
在渲染方面,光照计算是一个耗时且复杂的过程。
为了优化光照计算,可以使用辐射度估计技术。
辐射度估计通过采样和统计的方法,估计场景中每个点的光照强度,从而避免在每个点上进行昂贵的全局光照计算。
此外,还可以使用光照贴图技术,将场景中的光照信息预计算并存储在贴图中,以加快渲染速度。
除了光照计算外,遮挡计算也是一个关键的问题。
遮挡计算可以提高渲染结果的真实感和细节,但需要耗费大量的计算资源。
为了优化遮挡计算,可以使用空间分割和加速结构,如包围盒树和kd树等。
这些结构可以提高遮挡查询的效率,避免对场景中所有物体进行遮挡测试。
此外,还可以使用级联阴影映射来优化阴影计算。
阴影计算是渲染过程中的重要组成部分,可以提高图像的真实感和逼真度。
级联阴影映射通过将场景分成多个层次,分别计算每个层次的阴影,从而避免对整个场景进行昂贵的阴影投射。
深圳大学实验报告
课程名称:计算图形学
实验名称:3D建模和真实感图形绘制
学院:计算机与软件学院专业:计算机科学与技术报告人:学号:******* 班级: 1
同组人:无
指导教师:**
实验时间:2014年11、12月
实验报告提交时间:2014/12/28
教务处制
一.实验目的
1、使用OpenGL创建和动画你自己设计的角色。
2、熟悉3D层次建模和转换。
二.实验步骤
1、打开VC6.0打开工作空间modeler.dsw, 可以看到工程的所有工程都包含进来了。
找到sample.cpp并打开。
2、找到sample.cpp中的draw函数,在这个函数中绘制图形。
首先,在一对glPushMatrix()和glPopMatrix()之间用glTranslated函数确定绘制图形坐标系的原点(以下图形的绘制均用到这对函数,后面不再赘述)。
然后用三角形绘制平行四边形的地板,用
setDiffuseColor函数设定不同的颜色参数。
主要代码如下:
2、为模型绘制背景,即三角旋转阶梯。
同样的,用三角形绘制,使得整个画面看起来像舞台般宽敞华丽。
主要代码如下(为了方便截图,一行代码过长的地方我都做了换行截断):
3、在舞台的中心设置柱子。
为了使其更加精致美观,此处用三角形拼接柱子,并且颜色设置成黄白相间,使气氛柔和淡雅。
4、柱子一般都有柱台的。
此处用长方体作为柱台,大气得体。
颜色选择淡蓝色,正好跟柱子的颜色相辉映。
主要代码如下:
5、俗话说好事成双。
在同一个层次中,我再绘制了同样的柱子和柱台,使画面呈现对称美。
6、柱子是空心的,得给它加个“盖子”。
为了统一柱子的结构,此处依然用三角形拼接柱子的尖顶,尖顶作为柱子的下一个层次。
如图:
主要代码如下:
7、柱子上再加个球体,显得气势恢宏。
用drawSphere函数就可以了。
下面是加上两个球体后的效果:
8、场景都绘制好了,下面增加人物模型。
此处先画身体,选择圆柱函数来画。
设置上下底的半径,就可以画出一条可爱的小裙子了。
此处选择红色作为主要模型的颜色。
9、一条小裙子总显得单调了些,因此在裙子上加上白色小纽扣,再加上一个新潮的“泡泡袖”修饰肩膀,裙子就显得别具一格。
均使用画圆函数drawSphere。
10、下面开始画人儿的头部。
首先是一个球形,选择肤色作为脸部
颜色。
在这个层次中,同样画了鼻子(圆锥形)、眼睛(球形)、嘴巴(圆台体),头发(嵌套在头部的椭圆)。
11、两边和额头的头发应该修饰一下,因此再用椭球体作为头发修饰。
用glScaled函数拉伸球体。
12、头部有点单调,就再加顶活泼可爱的小帽子吧!用红、白、蓝色的三角形拼接一定彩色帽子是个不错的选择!
主要代码如下:
13、最后加上小手小脚,主要用球体和柱体实现,鞋子可以用压缩的球体来拼接,一个美丽的小女孩就出现啦。
14、给小女孩做一双“隐形的翅膀”,在她想飞翔的时候尽情地飞吧!考虑到翅膀形状的特殊性,此处用三角形拼接翅膀。
由于飞翔的时候两扇翅膀的动作是不一样的,因此两扇翅膀要分开画,不能同时画。
主要代码如下(此处为一扇翅膀的代码):
翅膀不用的时候可以隐藏起来。
因此可以设置一个控制条来控制它出现与否。
首先在modelerglobals.h文件中增加WINGS变量,在ample.cpp中main函数中加上controls[WINGS] = ModelerControl("Equipment", 0,1,1,0);对该变量进行设置和初始化(以下增加控制条的变量均按照这个步骤创建,下面不再一一说明),当WINGS=1时才显示翅膀。
15、然后实现功能。
先实现对整体视图的视点转换。
在"modelerglobals.h"文件中有对XPOS,YPOS,ZPOS的定义了,因此直接在sample.cpp中用glTranslated(VAL(XPOS), VAL(YPOS), VAL(ZPOS));语句实现对视图中X,Y,Z坐标的转换。
在main()函数中对三个控制条的参数做设置。
16、用控制条控制人物高度。
在要移动的部分前后加上glPushMatrix()和glPopMatrix(),用变量HEIGHT控制。
17、让人物做打招呼的动作。
这时候只要右手手臂绕着肩膀按照控制条的度数来回旋转即可。
核心语句:glRotated(VAL(LENGTH), 0.0, 0.0, 1.0); 同样的道理,做出控制头部旋转的控制条。
结果如下:
18、设置双脚同时摆动。
要使双手同时摆动,只要使双脚的旋转按同一个参数旋转,并且一正一负,这样便可比较生动地表现人物走路的动作。
同样地,要双手、手脚同时摆动,应该使手脚使用相同的角度参数旋转。
如下:
19、设置人物变瘦变胖。
使用glScaled函数实现。
效果如图:
20、设置光源的位置
对光源的位置重新设置,并使用控制条控制。
增加控制变量LX,LY,LZ,在modelerview.cpp中进行如下设置:
21、用控制条显示建模的层次。
增加控制变量HIERARCHY,在sample.cpp中增加全局变量hier=0,修改draw 函数,每一次
glPushMatrix()进行hier加一,glPopMatrix()进行hier减一,两者之间加上if(VAL(HIERARCHY)>=hier){},对全文档进行修改后,即可对模型进行层次展示。
22、对人物的飞翔姿态做一个控制条,当值为1时转到飞翔状态。
23、对翅膀的飞翔状态做一个控制条。
如图:
24、对模型所做的改动参数做一个重置,即把所有参数值初始化。
先编一个reset函数,对所有数值初始化:
然后增加一个控制变量RESET,在main函数中调用上面这个函数:
25、给模型设置动画效果。
增设全局变量TT,每次调用draw函数时TT增加相应的值,然后把TT写到背景所在的坐标的横坐标中,即
glTranslated( -67+TT,-2.2,-7);然后把TT放到控制翅膀扇动的参数中,即glRotated(VAL(SHAKEWINGS)+TT*5, 0.0, 0.0, 1.0),这种情况下会有人物在场景中飞翔的效果。
26、给场景贴图。
在柱台的前面加上同一幅图画,贴图按点对点贴好,效果如下:
相关代码如下:
三.实验结果
在本次试验中,在所给的资料文件的指导下,完成了3D建模基本本步骤。
其中包括在四个层次中用不同图元组合成自己要设计的模型、使用 glTranslate(),glRotate() 和glScale()进行空间变换、创建控制条控制模型的不同功能、创建场景动画等。
四.实验心得
通过这次实验,我学会运用不同的图元组合得到自己想要的模型,
并且比较深入地理解了3D建模和真实感图形绘制过程和对控制条、动画的设置。
本次实验收获良多,主要体现在以下方面:
1、利用学过的函数在空间中创建模型。
例如本次建模中用三角形拼接空间立体图形,我就是用了以前学过的圆的二维函数完成绘制的。
在二维空间中,圆可以这么画:
glBegin(GL_LINE_LOOP);
for(i=0; i<n; ++i) glVertex2f(R*cos(2*Pi/n*i), R*sin(2*Pi/n*i)); glEnd();
在这个基础上,我做了一点点改变,然后利用现有的drawTriangle 函数和循环就可以画出一个圆柱的侧面了:
drawTriangle(1.2*cos(2*PI/n*i),0.5*j,1.2*sin(2*PI/n*i),1.2*cos(2*PI/n*(1 +i)),0.5*j,1.2*sin(2*PI/n*(1+i)),1.2*cos(2*PI/n*i),0.5*j+0.5,1.2*sin(2*P
I/n*i));
我充分体会到函数的重要性。
2、图形的拼接非常需要耐性。
有时候一个小小的细节需要好几个图形组合才可以得到一个想要的结果。
这种情况一定要沉住气,慢慢拼接,这样才可以得到一个完美的作品。
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。