真实感图形绘制技术方案
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实验四真实感图形的生成一、实验内容⏹创建一个简单场景⏹场景中有一个复杂的三维几何体⏹通过一系列处理使得场景和几何体具有真实感⏹可以通过变换视点观察场景二、程序结构创建Win32 Console Application,使用OpenGL的控制台应用程序框架。
其中:•init()函数进行场景初始化工作;•reshape(GLsizei width, GLsizei height)函数设置窗口的视口大小,同时设置透视深度和透视角度等参数;•display()函数构建坐标系并通过调用具体的绘制图形函数来绘制具体场景和几何图形;•LoadBMP()函数导入纹理位图文件;•LoadTexture()函数加载纹理到内存空间中;•generateShadow(GLfloat shadow[4][4], const GLfloat ground[4], const GLfloat light[4])函数来计算空间中物体上任意一点的平面阴影投射矩阵•keyboard(unsigned char key, int x, int y)函数处理键盘按键消息;•mouseButton(int button, int state, int x, int y)函数处理鼠标按键消息;最后由主函数main(int argc, char** argv)中调用OpenGL函数来显示窗口,并进行绘图和处理事件消息函数。
三、代码说明1.加载位图纹理首先,编写LoadBMP()函数导入位图文件,代码截图如下:然后,编写LoadEarthTexture()函数加载导入的位图并设置相关参数,代码截图如下:2.绘制房间场景在drawScene()函数中调用OpenGL基本几何元素绘制过程glBegin(GL_QUADS)绘制4个平面,并为每个平面绑定相应的纹理图片,主要代码截图如下:3.绘制地球仪模型编写drawEarth()函数绘制地球仪模型,并为地球仪模型绑定对应的纹理贴图,同时增加光照和材质的处理,代码截图如下:4.绘制模拟点光源编写drawBulb()函数绘制模拟点光源及灯罩,首先调用glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP)绘制4个三角形面构成棱锥形灯罩的4个侧面,然后调用gluSphere()函数绘制球形灯泡并增加光照和材质处理效果,代码截图如下:5.生成阴影根据点光源、物体上的任意一点、物体在平面上的投影点“三点共线”的几何原理,以及投影点在平面上的位置关系,通过平面方程求得其法向量,然后利用点光源和物体上一点的坐标进行计算,得出物体上该点的平面阴影投射矩阵。
三维实景模型制作方法三维实景模型是指利用计算机技术将真实世界中的场景、建筑、物体等进行数字化建模,以达到视觉呈现的效果。
它可以应用于建筑设计、城市规划、景观规划、影视特效等领域。
本文将介绍三维实景模型制作的基本方法。
一、数据采集三维实景模型的制作需要一定的数据基础,包括场景的地理信息、建筑物的结构信息、物体的外观信息等。
这些数据可以通过多种手段来获取,如GPS测量、遥感技术、摄影测量等。
其中,摄影测量是制作三维实景模型最常用的数据采集方式。
通过在不同角度、不同高度、不同时间拍摄目标场景,再通过特定软件将这些照片进行处理,提取出场景中的三维信息,生成数字化的建模数据。
二、数据处理在数据采集后,需要对数据进行处理,以便于后续的建模。
数据处理包括数据清洗、数据匹配、数据配准、数据拼接等过程。
这些过程需要使用相关的软件和算法进行处理,以确保数据的准确性和完整性。
数据处理的质量直接影响到建模的效果和精度,因此需要认真对待。
三、建模技术建模技术是制作三维实景模型的核心环节,它包括建模软件的选择、建模方法的应用等。
常用的建模软件有3ds Max、SketchUp、Rhino等,每个软件都有其特点和优势。
建模方法包括多视图建模、三视图建模、曲面建模、实体建模等。
不同的建模方法适用于不同的场景和物体,需要根据具体情况进行选择。
四、质量控制在建模过程中,需要进行质量控制,以确保模型的准确性和真实性。
质量控制的方法包括模型检查、模型修复、模型优化等。
模型检查可以发现模型中的错误、缺陷和不一致性,模型修复可以对这些问题进行修复,模型优化可以对模型进行精简,提高模型的性能和效率。
五、纹理贴图纹理贴图是将真实场景中的外观信息贴到三维模型上,使模型更加真实、生动。
纹理贴图包括颜色贴图、法线贴图、光照贴图等。
颜色贴图用于贴合物体的颜色和纹理,法线贴图用于模拟物体表面的凹凸形状,光照贴图用于模拟物体的反射和折射。
纹理贴图需要根据实际场景进行拍摄或制作,以保证贴图的真实性。
使用CAD制作逼真的表面效果图CAD(计算机辅助设计)软件在现代设计领域扮演着重要的角色。
它可以帮助设计师快速而准确地创建各种图形和模型。
在设计过程中,表面效果图对于展示产品或建筑物的外观至关重要。
本文将介绍如何使用CAD软件制作逼真的表面效果图,并提供一些实用的技巧。
首先,确保你已经熟悉所用CAD软件的基本功能和界面。
选择适合你项目的建模方法,例如使用实体建模或曲线建模。
在开始制作表面效果图之前,建议先收集一些参考图像和资料,以便更好地了解产品或建筑物的外观特征。
接下来,创建所需的几何形状。
你可以使用CAD软件提供的基本几何工具,如直线、圆、方形等,或者使用自定义工具来创建更复杂的形状。
熟练掌握CAD软件的绘图命令,使用准确的尺寸和比例来绘制形状。
确保使用正确的图层设置,以便更好地控制模型的可见性和编辑。
一旦形状创建完成,可以开始添加表面效果。
常用的方法是使用材质和纹理。
首先在CAD软件的材质库中选择适合的材质类型,如金属、木材、石材等。
然后将材质应用到相应的几何形状上。
你可以调整材质的光泽度、颜色和纹理属性,以获得逼真的效果。
另一种方法是使用纹理贴图,将现有的图片或图案应用到模型表面,增加细节和真实感。
在添加材质和纹理的同时,还可以调整光照效果。
CAD软件通常提供了多种光源设置,例如点光源、方向光源和聚光灯。
通过调整光源位置、强度和颜色,可以改变模型的明暗和阴影效果,增强逼真感。
注意光照和阴影的位置和方向应与场景中的实际光源相符合,以达到更真实的效果。
除了材质、纹理和光照,还可以使用CAD软件提供的其他效果来增强表面效果图的真实感。
例如透明效果、反射效果、折射效果等。
这些效果可以帮助模型更好地模拟实际物体的光线行为,从而更真实地呈现出来。
最后,当表面效果图制作完成时,可以对其进行渲染和渲染优化。
渲染是将模型呈现为逼真的图像或动画的过程。
CAD软件通常提供了渲染引擎或插件,可以根据需求选择合适的渲染方式,如光线追踪、辐射度分析等。
第九章使用MFC实现真实感图形绘制真实感图形绘制是计算机图形学的一个重要组成部分。
它综合利用数学、物理学、计算机科学和其他学科知识在计算机图形设备上生成象彩色照片那样的真实感图形。
要用计算机图形设备绘制场景的真实感图形,就必须首先在计算机中建立该场景的模型,用这个模型来反映场景的特点和属性。
这一模型通常是由一批几何数据及数据之间的拓扑关系来表示的,这就是造型技术,它是真实感图形绘制技术的重要组成部分。
有了三维场景的模型,并给定了观察点和观察方向以后,就可以通过几何变换和投影变换在屏幕上显示该三维场景的二维图像。
为了使二维图像具有立体感,并尽可能逼真地显示出该物体在现实世界中被观察到的形象,就需要运用适当的光照模型,来模拟场景在现实世界中受到各种光源照射时的效果,这就是真实感图形的画面绘制技术,也就是真实感图形的生成技术。
用计算机在图形设备上生成连续色调的真实感图形大致可以分为以下四步:第一步,用数学方法建立所需三维场景的几何描述,并将它们输入至计算机。
这部分工作可由三维立体造型或曲面造型系统来完成。
场景的几何描述直接影响了图形的复杂性和图形绘制的计算耗费,因此选择合理的、有效的数据表示和输入手段是非常重要的。
第二步,将三维几何描述转换为二维投影图。
这可以通过对场景的投影变换来完成。
第三步,确定场景中的所有可见面,这需要使用隐藏面消除算法将被其他物体遮挡的不可见面消去。
第四步,计算场景中可见面的颜色,严格地说,就是根据基于光学物理的光照明模型计算可见面投射到观察者眼中的光亮度大小和色彩分量,并将它转换成适合图形设备的颜色值,从而确定投影画面上每一象素的颜色,最终生成图形。
前三步的相关知识在前面已经进行了介绍,本章将重点介绍如何通过MFC 编程的方式,利用光照模型计算场景中可见面的光亮度和颜色,并绘制最终的真实感图形。
实际上,现在OpenGL和DirectX等图形函数库提供了很多支持真实感图形绘制的函数,使用它们可以更轻松的完成真实感图形绘制。
真实感图形显示的基本流程和坐标系下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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. . . . .. . 优质资料 .. 计算机图形学 (2017年秋季学期)实验 报 告系别:计算机科学与技术 班级: : 学号:实验名称:2-真实感图形绘制2020-11-132/3《计算机图形学》实验报告实验名称真实感图形绘制 实验序号 2实验日期 2017.12.13 实验人 一、实验目的、要求与环境1.目的:通过实验,学生应掌握通过计算机程序进行真实感图形绘制的基本原理,特别是对三维显示对象进行纹理映射的基本方法,将理论和实际应用切实结合起来。
2.要求:对一个三维立方体进行旋转,对其6个不同的面进行6个不同图像的纹理映射,并进行投影变换与显示,分析增强后的视觉效果,提交实验报告。
3.环境:Windows 7操作系统Microsoft Visual Studio 2005OpenGL 函数库4. 自带位图文件(换成你自己的图像文件):总成绩:评语:日期:2020-11-1311/12二、实验容与步骤1. 准备相关图像文件。
2. 进行立方体各面图像与旋转速度的大体设计。
3.在Windows 7 操作系统上,打开Microsoft Visual Studio 2005,编写相关程序,完成程序主体框架结构。
4.编写六面体显示相关的程序代码。
5.编写六面体旋转相关的程序代码。
6.编写深度检测相关的程序代码。
7. 编写纹理载入功能的相关程序代码。
8. 编写纹理参数定义功能的相关程序代码。
9. 编写纹理映射功能的相关程序代码。
10.对程序进行相关调试,修改程序,去除其中的BUG 。
11. 观察纹理映射后的六面体的旋转显示,与预想的结果进行对比,修改相关程序参数。
12.截屏,保留实验结果,进行实验结果分析,并撰写实验报告。
2020-11-13 2/32020-11-13 11/12四、编译过程截图五、实验结果与分析(下面是一个例子,换上你自己的图)实验结果:实验分析程序通过glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, lastTextureID);语句,完成了恢复之2020-11-13 2/32020-11-13 11/122020-11-13 2/32020-11-13 11/122020-11-13 2/3。