计算机图形学大作业

关于计算机艺术的发展与应用的文献综述梁文卓（08007236）【摘要】：计算机艺术是两个学科的交融。

计算机属于工科，属于自然科学。

而艺术则是思想领域范畴的，两者交汇会衍生出新的学科。

我随着科技的日益发展，计算机运算的速度和精度日益提高，随之而来的就是信息时代，而图形处理则作为信息时代的产物。

本文从计算机艺术这个主题出发，以图形处理作为切入点，论述了艺术在计算机图形处理当中的应用。

本文分两部分：第一部分为艺术的数位化现象的讨论；第二部分为计算机艺术在各个领域中的应用。

【关键字】：计算机艺术、图形处理、艺术的数位化现象随着科技的进步，计算机走近了人们的日常生活。

计算机图形处理则是其改善人们生活方式的其中一个体现。

计算机通过数码相机或者扫描仪把图形读入，然后进行平面立体化或空间立体化的处理，在计算机显示器上建立了“虚拟空间”，表现了科学技术与思想情感的有机结合。

然而，这些处理后的图形还不能称得上图形艺术，因为这些视觉图形虽然通过软件让人们产生共性和美感，但是却不具备艺术创作的本质内涵。

只有将人们的思想与计算机技巧结合起来，这样的作品才称得上是一件计算机艺术品。

第一部分：艺术的数位化现象的讨论。

在计算机艺术的这个论题上，很多学者提出了很多思辨性的结论。

翟建勇教授从哲学的角度讨论了计算机图形的美学价值。

他认为电子图像是设计的产物，表达了设计者的美学观，设计者在满足作品的用途的条件下，加入了个人的思想。

计算机图形的“个人因素”是其美学价值重要的组成部分，一副图形的美丑都不是图形的美学价值重点，关键在于它是否正确表达作者想要表达的思想。

雍晴在她的学位论文中提出了对电脑动画创作现状的思考。

她认为数码艺术中技术、艺术以及情感应该达到一种平衡的状态。

她重新定义了数码艺术的含义。

由于我国数码艺术的起步较晚，很多人对数码艺术的认识仅仅停留在计算机技术应用这样一个层面上。

她认为数码艺术虽然依赖于技术，但技术无论多么重要，它都是手段而不是目的。

计算机图形学大作业——程序设计用简单光照模型显示一系列小球在不同参数情况下的镜面反射效果学号：08009223 姓名：贺国睿专业：自动化日期：2012.5.261 设计目标和要求•用简单光照模型显示一系列小球在不同参数情况下的镜面反射效果；2 算法原理介绍2.1光源分析在现实生活中的物体，要有光照存在才可以被看到。

物体通过自身发光以及反射光进入人眼，物体才能在人眼中成像。

如果没有任何的光，人眼将观察不到任何东西，一片漆黑。

在光照中首先是光源，要有光源才能产生光线，才有以后的一系列反射、折射、散射等效果。

不同的物体的表面物理属性不同，所以相同的光线照射到不同表面属性的物体表面会产生不同的效果，发生漫反射，镜面反射的比例各不相同，有的属于半透明的物体还有折射效果。

这些不同的物体表面物理属性属于材质的范畴。

除了材质以外，物体表面还有各种图案效果，这就是纹理。

光线在空中穿行的时候，还会有更多复杂的效果。

在现实中，光源的类型很多，而且有的光源不能简单的用一种模型来描述，而是具有多种不同类型光源特点。

几种基本的光源类型是：点光源、无穷远光源、方向光源和环境光。

点光源：光线从光源点向四面八方发散，发光的恒星（如太阳）、发光的灯泡一般使用该光源模型模拟，是最简单的光源。

无穷远光源：所有的光线都平行的从一个方向过来，当发光体（如太阳）离渲染的场景很远可以认为是无穷远时，一般使用该光源模型进行模拟。

方向光源：光线沿着一个方向在特定角度范围内逐渐发散开。

现实世界中的车灯，手电筒一般使用该光源模型进行模拟。

环境光源：光线从各个地方以各个角度投射到场景中所有物体表面，找不到光源的确切位置。

现实世界中不存在这样的光源，一般使用该光源模型来模拟点光源、无穷远光源、方向光源在物体表面经过许多次反射后的情况，环境光源照亮所有物体的所有面。

这四种基本的光源模型，只能近似的描述光源，不可能做到非常逼真。

在现实中，一束光线照射到物体表面发生反射后，再照射到另外的物体的表面，如此循环反复这才是环境光的真正情况。

交通大学成人本科计算机图形学期末大作业 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】《计算机图形学》期末大作业学号：姓名：李燕军学习中心：校本部注：将本作业的word文件、最后一题作品的.fla文件和.swf文件一起压缩成一个文件提交一、术语解释（15题×2分= 30分，1-10题英文缩略词要求写出的中文和英文全称，以课程教材范围内为准；11-15题写出概念解释）1、UI：用户界面2、IBR：基于图像的绘制3、VR：Virtual Reality 虚拟现实4、LOD：5、GKS：6、PHIGS：程序员层次交互式7、RSD：光栅扫描显示器8、CAM：Computer Aided Manufacture 计算机辅助制造9、OpenGL：是独立于视窗操作系统或其它操作系统的，亦是网络透明的。

帮助程序员实现在 PC、工作站、超级计算机等硬件设备上的高性能、极具冲击力的高视觉表现力图形处理软件的开发。

10、UCS：user coordinate system用户坐标系描述物体几何模型的坐标系。

有时也称为局域坐标系（local coordinate system LCS）。

用户坐标系也是实数域坐标系。

11、灭点：与平行投影相比透视投影的特点是所有投影线都从空间一点（称为视点或投影中心）投射，离视点近的物体投影大，离视点远的物体投影小，小到极点消失，称为灭点。

12、裁剪：在二维观察中，需要在观察坐标系下根据窗口大小对世界坐标系中的二维图形进行裁剪（clipping），只将位于窗口内的图形变换到视区输出。

13、投影：答：投影就是从投影中心发出射线经过三维物体上的每一点后与投影面相交所形成的交点集合。

14、消隐：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15、走样：二、简答题（2题×5分=10分）1、简要说明计算机图形学、图像处理、模式识别三者之间的区别和联系。

计算机图形学大作业报告记录(灯光纹理映射)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：大作业报告实验课程名称：计算机图形学学生姓名：班级：学院（系）：学生学号：指导教师：成绩：一、目的这次大作业是作为这学期的最后的一个考核，所以必须要用到所有的本学期学过的知识，比如怎样画出三维图形，怎样在图像上在图像上添加纹理光照，怎样使用鼠标和键盘进行人机交互等。

二、主要功能模块设计1 矩阵运算模块的设计：功能描述：程序启动后，这部分功能模块会为整个应用程序提供算法支持，具体是矩阵直接的相互运算，在2D向3D转化过程中会起到很重要的作用。

代码设计：float vv(float * v1, float * v2){return v1[0] * v2[0] + v1[1] * v2[1] + v1[2] * v2[2];}void vxv(float * n, float * v1, float * v2){n[0] = v1[1] * v2[2] - v1[2] * v2[1];n[1] = v1[2] * v2[0] - v1[0] * v2[2];n[2] = v1[0] * v2[1] - v1[1] * v2[0];}void loadIdentity(Matrix m){Matrix identity = {{1.0,0.0,0.0,0.0},{0.0,1.0,0.0,0.0},{0.0,0.0,1.0,0.0},{0.0,0.0,0.0,1.0}};for(int i = 0;i < 4; i++)for(int j = 0;j < 4; j++)m[i][j] = identity[i][j];}void preMultiply(Matrix p, Matrix m){int i , j;Matrix t;for( i = 0; i < 4; i ++)for( j = 0; j < 4; j++)t[i][j] = p[i][0] * m[0][j] + p[i][1] * m[1][j] + p[i][2] * m[2][j] + p[i][3] * m[3][j];for( i = 0; i < 4; i ++)for( j = 0; j < 4; j ++)m[i][j] = t[i][j];}2 显示图形模块的设计：功能描述：该模块主要为所要画的图形进行描述，是绘制图形的主要函数，通过调用这个功能模块就能画出用于显示给用户的图形。

计算机图形学课程结课大作业学号5011110122学生姓名阿依萨丽姑丽·麦麦提专业计算机科学与技术班级计算机15-1班塔里木大学教务处制《计算机图形学》课程结课作业提示：1、请将答案写在此文档的相应位置，图形需在VC++ 6.0下客户区屏幕中心绘制，大小可以根据个人需求定制；2、请将相关的文档，包括程序的相关文档进行压缩，并将压缩文档上传到ftp://210.26.176.123“大作业电子版文档”文件夹下命名为“班级-学号-姓名”，纸质版于2014年12月19日下午18:00—20:00交到逸夫楼109。

一、选题（此题5分）请根据你抽中的题号，正确理解其所对应的简笔画。

请写出你选中的题号，将图粘贴到下方，并为其取一个合适的名字。

我选的题号是：20号图，名字为：房子。

二、组成（此题10分）请分析你所选择的题目，由哪些简单图形组成，并写出其所对应的函数或原理。

请在下方表格中简要写明函数的原型或原理的名字即可。

如果表格行数不够，请自行添加。

三、参数说明（此题15分）请写出相关函数的参数，并分析出每个参数的含义，要求此题务必写清每个函数的作用和使用方法。

画图的时候我使用了绘制直线段函数MoveTo()和LineTo()。

直线段的绘制过程中有一个称为“当前位置”的特殊位置。

每次绘制直线段都是以当前位置为起点，直线段绘制结束后，直线段的终点又成为当前位置。

由于当前位置在不断更新，所以使用LineTo()函数可以绘制连续直线。

（1）设置起点位置函数cpoint MoveTo（int x,int y）;cpoint MoveTo（POINT point）;参数：新位置的点坐标x和y；point是POINT结构或CPoint。

本函数只将画笔的当前位置移动到坐标x和y处，不画线。

（2）绘制直线段函数BOOL LineTo(int x,int y);BOOL LineTo(POINT point);参数：直线段终点坐标x和y；point是POINT结构或CPoint对象。

计算机图形学作业及答案1、计算机图形系统的组成包括哪些？答：计算机图形系统由硬件和软件两部分组成，硬件包括：主计算机、图形显示器以及I/O 交互工具和存储设备；软件包括操作系统、高级语言、图形软件和应用软件。

现代计算机图形系统与一般计算机系统最主要的差别是具有图形的输入、输出设备以及必要的交互工具，在速度和存储容量上具有较高的要求。

另外，人也是这个系统的组成部分。

2、简述光栅扫描式显示器的性能指标？答：⑴分辨率：指显示器在屏幕水平(垂直)方向可显示多少像素，分辨率以象素点为基本单位。

表示方法为320×200、640×480等。

显示分辨率与显卡上的缓冲存储器的容量有关，容量越大，显示分辨率越高。

分辨率越高，显示的字符或图像越清晰。

⑵ 亮度等级数目和色彩：指单种颜色亮度可变化的数目，亮度等级范围的提升可使图像看 上去更柔和自然色彩包括可选择显示颜色的数目以及一帧画面可同时显示的颜色数。

⑶ 显示速度：指显示字符、图形，特别是动态图像的速度，可用最大带宽表示：水平像素 数*垂直像素数*最大刷新率。

3、具有相同分辨率的彩色光栅显示器与黑白光栅在结构上有何区别？ 答：彩色：对于红、绿、蓝的三个原色有三个位面的帧缓存和三个电子枪，每个位面的帧缓冲对应一个电子枪即对应一种颜色；对每个颜色的电子枪可以通过增加帧缓存位面来提高颜色种类和灰度级，通过三种原色的组合可以产生不同种类的颜色。

彩色光栅显示器主要是有红、绿、蓝的三个原色所组成，每种原色电子枪有8个位面的帧缓存和8位的数模转换器，每种原色有256种亮度，三种原色组合可为16771216种颜色，也可以通过颜色查找表查找，故帧缓存位数至少24位。

黑白：黑白光栅显示器的帧缓存是一块连续的计算机存储器，每个像素需1位存储器，每个存储器只有0或1两个状态。

因此一个位面的帧缓存只能产生黑白图形。

可以增加象素点的位面数，通过多个位面显示出多种灰度级。

延安大学计算机图形学期末作业学号：*************姓名：***班级：信息14学期：2017.3-2017-71. 简述彩色光栅扫描显示器的工作原理，并说明显示器能显示的彩色颜色个数与显存大小之间的关系。

答：(1)工作原理：光栅扫描显示器是画点设备，可看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元的亮度。

其基本结构由三部分组成：显示器、图形控制器和缓存寄存器。

光栅扫描将CRT 屏幕分成由像素构成的光栅网格，其中的每个像素点都具有灰度和颜色，所有像素的灰度和颜色信息保存在一个专门的内存区域中，简称帧缓存。

CRT 中的水平和垂直偏转线圈分别产生水平和垂直磁场，电子束在不同方向磁场力作用下从左向右，从上向下扫描荧光屏，产生一幅幅光栅，并由显示内容控制所扫描的像素点是否发亮，从而形成具有多种彩色及多种明暗度的图像。

(2)关系：显示器颜色的数目和一帧画面可同时显示的颜色数，与荧光屏的质量有关，并受显示存储器容量的影响。

设分辨率为m ×n 、颜色数为K ，显存大小为V ：K n m V 2log ⨯⨯≥ bit2. 使用中点画圆法绘制一个椭圆，椭圆的相关参数自己决定答：(1)核心思想：由椭圆的方程：1=+2222by a x 可得其隐函数形式：222222b a y a x b y x -+=),(F由椭圆的4对称性，以一象限椭圆弧为例。

圆弧分上下两部分，以弧上斜率为-1的点（法向两个分量相等的点分界点）作为分界点。

由几何知识可推导出分界点所在法向量分量满足关系式2b 2x=2a 2y 。

在分界点的上半部法向量的y 分量更大；在下部分，法向量的x 分量更大。

因而可得出，在上部分（x p ，y p ）的中点，有x ，y 法向量分量关系如下：b2(x p+1)<a2(y p-0.5) （*）从而该关系式可作为算法中判断当前点处于上下部分的依据。

与圆中点算法类似：在确定一个像素点后，接着代入两个候选像素点的中点坐标值与椭圆隐函数中，由隐函数的正负，来最终确定选取的像素点。