report4郭小明 三维图形程序设计 电子科技大学
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电大尺寸电磁结构的时域仿真实践-周小侠041216
分类号密级UDC1注学位论文电大尺寸电磁结构的时域仿真实践（题名和副题名）周小侠（作者姓名）指导教师姓名喻志远教授电子科技大学成都张敏博士CST China 上海（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业名称无线电物理论文提交日期2004.12 论文答辩日期 2005.1学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2004年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。
独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。
本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘 要随着科学技术的快速发展，以前只需进行定量分析的电大和复杂结构现在也需要进行定性分析。
随着计算机的发展，计算机的速度越来越快，内存越来越便宜，使得能够仿真的问题越来越大。
但无论如何也赶不上需求的增长。
因为算法是根本性和决定性的，所以选择一种好的算法才是解决问题的关键。
在诸多算法中，时域算法是求解电大尺寸物体的最佳选择。
我们选择CST 微波工作室®（以下简称CST MWS）来完成下面的设计和仿真。
本文详细叙述了有限积分法（FIT－Finite Integration Technique）的算法原理和仿真电大尺寸电磁结构的理论基础，并详细阐述了两个电大实例的仿真过程。
电子科技大学软件开发环境实验报告
电子科技大学实验报告学生姓名：郭小明学号：一、实验室名称：主楼 A2-412二、实验项目名称：软件开发环境试验 ----- Huffman 编码实验三、实验原理：2.1 切割函数的三项原则切割函数的三项原则包含：与其写说明，不如写函数；重复就是罪恶；函数不要超出 50 行至 70 行。
对于切割函数三原则的详细含义，请赐教材和讲堂教课PPT 对于电话本的内容。
这里不再赘述。
2.2 Huffman 编码的基来源理本实验要求使用Huffman 编码算法，实现对文件的压缩和解压。
所以，我们第一介绍 huffman 的编码算法。
Huffman 编码是一种可变长编码方式，是由美国数学家David Huffman 创办的，是二叉树的一种特别转变形式。
编码的基来源理是：将使用次数多的代码变换成长度较短的编码，而使用次数少的代码则能够使用较长的编码，而且保持编码的独一可解性。
指导书试验原理部分许多，在这里就不做粘贴复制了。
四、实验目的：本实验整体目的是，经过使用 huffman 编码算法进而实现文件的压缩和解压，以达到使学生掌握并灵巧运用切割函数的三项原则。
五、实验内容：本实验要务实现一个 exe 程序。
这个程序依据 huffman 编码方式，同时包含了压缩功能和解压功能。
用户经过以下命令进行压缩：C:\>test.exe –c uncompress_filename compress_filename上述命令中，是程序名， -c 表示要进行压缩。
uncompress_filename是要压缩的文件名，能够包含路径信息，而compress_filename是压缩以后的文件名，相同可以包含路径信息。
用户能够经过以下命令进行解压：C:\>test.exe –u compress_filename uncompress_filename上述命令中， -u 表示要履行解压命令。
compress_filename是要解压的文件名，能够包含路径信息； uncompress_filename就是解压后所获取的文件，相同能够包含路径信息。
三维设计与建模 课程简介
三维设计与建模课程简介三维设计与建模是一门涉及计算机图形学和计算机辅助设计的课程，通过学习这门课程，学生可以掌握三维设计和建模的基本原理和技巧，能够运用相应的软件进行三维模型的创建和编辑。
本文将对三维设计与建模课程进行详细介绍。
三维设计与建模课程的主要内容包括三维建模基础、三维建模技术和三维建模应用。
学生将学习三维建模的基本概念和原理，了解三维建模的工作流程和方法。
通过理论学习和实践操作，学生将能够掌握三维建模软件的使用技巧，能够根据设计要求创建出具有真实感和细节的三维模型。
在三维建模基础部分，学生将学习三维坐标系统、三维几何形状、曲线和曲面建模等基本概念和技巧。
学生将学会使用三维软件中的基本操作，如选择、移动、旋转、缩放等，以及基本的建模工具，如绘制线段、创建基本几何体等。
通过练习和实践，学生能够熟练掌握这些基本技能，并能够根据设计要求创建出简单的三维模型。
在三维建模技术部分，学生将学习更高级的建模技术和工具。
学生将学习曲线建模和曲面建模的原理和方法，掌握贝塞尔曲线、B样条曲线等的使用。
学生还将学习多边形建模和体素建模的技术，了解如何使用多边形和体素来创建复杂的几何体和场景。
通过学习这些技术，学生将能够创建出更加真实和细节丰富的三维模型。
在三维建模应用部分，学生将学习如何将三维模型应用到实际项目中。
学生将学习如何根据设计要求创建出符合要求的三维模型，并学习如何进行模型的编辑和修改。
学生还将学习如何进行材质和纹理的添加，以及灯光和渲染效果的调整。
通过学习这些应用技巧，学生将能够将三维模型应用到动画、游戏、建筑等领域中，为实际项目提供支持和展示。
三维设计与建模课程还将注重培养学生的团队合作和创新能力。
学生将通过小组项目和实践活动来锻炼团队合作和沟通能力，并通过解决实际问题来培养创新思维和解决问题的能力。
这些能力对于学生未来的职业发展非常重要，能够使他们在三维设计和建模领域中具备竞争力。
三维设计与建模课程是一门重要的计算机辅助设计课程，通过学习这门课程，学生可以掌握三维设计和建模的基本原理和技巧，能够应用相应的软件进行三维模型的创建和编辑。
计算机绘图实验课_实验指导书_三维
计算机绘图实验课_实验指导书_三维计算机绘图实验指导书陈磊磊编桂林电子科技大学机电工程学院目录1实验一Solidworks入门 2实验二草图绘制实验 3实验三特征造型实验 4实验四特征造型实验5实验五 6实验六 7实验七 8实验八钣金绘制实验装配体绘制实验工程图生成实验零件表达能力设计性实验前言根据机械制图课程的教学要求，结合我系机械类学生的专业培养方向，我们编写了本实验指导书，目的是提高学生在实际工作中的动手能力。
我们在《工程图学CAD基础》这门课的基础上，开设了八个SolidWorks三维实体造型设计实验，主要包括草图绘制、特征造型、钣金绘制、装配体绘制、工程图生成等实验，将所学的计算机绘图知识立即变为机械制图的辅助工具，可更好的实现教学目标，满足实际工作的需要。
于水平有限，有错误的地方请同学们批评指正。
●●●●实验预习要求：1、认真阅读实验指导书有关内容，搞清实验目的及实验内容。
2、绘制草图。
3、简要写好作图步骤。
4、实验前交指导老师审阅后才可上机操作。
如有疑问，可联系实验教师：陈磊磊1实验一Solidworks入门一、实验目的熟悉SolidWorks工作环境，通过图形绘制掌握基准面的概念及SolidWorks 作图流程。
二、实验内容及步骤基本内容1.启动SolidWorks 20XX的几种方法：●在桌面双击SolidWorks 20XX的快捷键图标。
●执行〔开始〕╲〔所有程序〕╲〔SolidWorks 20XX〕命令。
●在保存有SolidWorks 20XX源文件的文件中双击扩展名为.SLDPRT或.SLDASM或者.SLDDRW的SolidWorks源文件。
2、退出SolidWorks 20XX的几种方法：●单击SolidWorks 20XX界面标题栏右边的●执行〔文件〕╲〔退出〕命令。
●按【Alt+F4】键。
3、认识SolidWorks 20XX界面组成：工具栏菜单栏按钮。
设计树绘图区图1-1 SolidWorks 20XX的界面草图工具栏：特征工具栏1装配工具栏钣金工具栏工程图工具栏视图布局注解4、绘图的基本步骤开始建立零件文件绘制草图：首先绘制草图轮廓，然后添加尺寸与几何约束特征造型保存零件文件输出并完善工程图结束图1-2 solidworks的绘图步骤练习实例“薄板”的绘制2切线弧主要绘制与现有线条相切的圆弧，首先指定相切线条的端点，然后再指定圆弧的另外一个端点；多边形的绘制属性。
程序设计基础(C C )
课程特色
课程特色
1、该课程的视频使用流行的集成开发环境visual studio 2015（VS2008-VS2019各版本皆适用）进行编程 与调试工具。通过视频一步步的演示学会编程方法与调试技术。而调试技术的掌握是初学者的难点之一，完整的 编程过程解决了初学者上机却无从下手的问题。
2、该课程先进行理论讲解，通过指针对内存的实际操作情况进行演示与分析，然后通过编程例题和作业逐 渐掌握指针。
3、该课程通过用C++语言改写前面C语言案例，对比理解二者的区别，用一个简单的图形界面游戏逐渐扩展 功能，使得C语言完成难度增加，而C++的类、继承、派生等面向对象技术却轻松实现该游戏。
4、2018年9月后，上线的视频是全部重新录制，解决了以前视频声音有杂音的问题，解决了教师授课声音 问题。
教师简介
邱志杰，男，硕士，电子科技大学计算机科学与工程学院高级工程师（工程、实验），讲授C语言程序设计、 C++程序设计等课程。
谢谢观看
适应对象
程序设计基础（C&C++）适合没有编程基础或者学习了C或者C＋＋语言，仍然不能根据问题独立编写程序的 初学者。
课程简介
课程简介
程序设计基础（C&C++）共十章，内容涉及从理论到实践，从分析问题，寻找解题思路，到编程、调试、运 行，都借助于实际案例进行展示。其中，第一章主要介绍C/C++语言的发展与特点，C/C++语言的基本程序结构， 语法单位，以及C/C++语言程序的开发过程等；第二章主要介绍C程序设计的基础知识，包括基本数据类型、常量、 变量、基本运算、类型转换及运算的优先级与结合性等；第三章主要讲述程序的三种基本结构：顺序结构、分支 结构和循环结构；第四、五章介绍一维和多维数组的定义，使用，特点与注意事项和指针概念、定义、运算及应 用等；第六章讲述C语言的自定义函数，包括：函数定义，函数调用，函数参数，函数与数组，函数与指针，递归 函数，命令行参数等；第七至第十章分别介绍C++基础、类与对象、继承与派生、多态性、模板等方面的内容。
(2024年)计算机图形学孙家广
计算机图形学孙家广CONTENTS •计算机图形学概述•图形生成技术•图形变换与裁剪•颜色模型与光照模型•图形用户界面设计•计算机动画技术•计算机图形学前沿技术01计算机图形学概述计算机图形学定义与发展定义计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图形的一门科学，它涉及计算机科学、数学、物理学、心理学等多个领域。
发展历程从20世纪50年代的简单图形绘制，到60、70年代的光栅扫描显示和三维图形技术，再到80、90年代的图形处理单元（GPU）和虚拟现实技术的发展，计算机图形学经历了飞速的发展。
计算机图形学应用领域计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）利用计算机图形学技术进行产品设计、模拟和分析，提高生产效率和产品质量。
影视娱乐计算机图形学技术在电影、游戏等娱乐领域的应用，创造逼真的虚拟世界和角色。
数据可视化将大量数据通过图形的方式呈现出来，帮助人们更好地理解和分析数据。
虚拟现实与增强现实通过计算机图形学技术构建虚拟环境或增强现实场景，为用户提供沉浸式的交互体验。
包括图形处理器（GPU ）、显示设备（如显示器、投影仪等）和输入设备（如鼠标、键盘、触摸屏等）。
图形硬件包括操作系统中的图形子系统、图形库和图形应用程序等，提供图形生成、处理和显示的功能。
图形软件包括光栅化、纹理映射、光照模型、阴影生成等算法，用于实现各种图形效果。
图形算法包括二维图形、三维模型、图像等数据，作为计算机图形系统的输入和输出。
图形数据计算机图形系统组成02图形生成技术包括数值微分法（DDA）和Bresenham算法等，用于在像素网格上精确或近似地绘制点和直线。
涉及中点圆生成算法和参数化椭圆生成方法等，用于生成各种大小和位置的圆和椭圆。
包括扫描线填充算法、边界填充算法等，用于对多边形内部进行颜色填充。
点和直线的生成算法圆和椭圆的生成算法多边形的填充算法基本图形生成算法曲线曲面生成技术参数曲线曲面使用参数化表示方法，如Bezier曲线和曲面、B样条曲线和曲面等，能够描述复杂的曲线和曲面形状。
第3章设计与制作三维创意作品3.4构建三维动画模型 -《信息技术人工-三维设计与创意》(教案)
此外，我们也介绍了利用贴图技术构建模型的方法，这种方法适用于对精度要求不高但需要快速构建模型的情况，如“拯救海洋”动画中的海洋生物。通过将参考图片导入Maya，我们可以快速建立起模型的轮廓，并进一步塑造模型的细节。
通过本节课的学习，希望大家能够掌握多边形建模的基本技巧，并能够灵活运用这些技巧来解决实际建模问题。
基本原理：
空间中两个点确定一条直线。
三个不共线点确定一个三角面。
点、线、面组成三维空间，形成模型。
建模过程：
刻画大体轮廓：
类似于绘制人物素描，先绘制基本轮廓。
添加细节：
在轮廓基础上加点和线，逐步构建模型细节。
案例：
从立方体开始，构建鳐鱼模型。
优点与局限：
高效、细节丰富、形体闭合。
无法完全精确，近似效果，处理大量多边形可能影响性能。
网络资源:提供在线资源的链接，如教学论坛、视频教程和官方文档，以便学生在课后能够自主学习和深入研究。
交互式教学工具:使用交互式白板或教学应用程序，促进课堂互动，例如实时答疑、学生作品展示等。
打印材料:准备一些打印的参考材料，包括建模指导书、案例分析等，供学生在课后复习和参考。
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生互动与参与：
课堂上，我鼓励学生提问并主动解答，增强了学生的参与感。
我还设置了小组讨论环节，让学生分组讨论多边形建模的技术细节，这促进了学生之间的互动和深入理解。
教学方法与效果：
通过结合传统板书和现代数字工具，我能够更有效地传达复杂的三维建模概念。
使用实际的软件操作演示，使学生能够看到即时的结果，加深了他们对操作流程的记忆。
总体来说，本次课程达到了预期的教学目标，学生对多边形建模有了清晰的理解，并能够初步应用这一技术。我将继续改进教学方法，增加实操环节，帮助学生更好地掌握三维建模技能。
通过本节课的学习，希望大家能够掌握多边形建模的基本技巧，并能够灵活运用这些技巧来解决实际建模问题。
基本原理：
空间中两个点确定一条直线。
三个不共线点确定一个三角面。
点、线、面组成三维空间，形成模型。
建模过程：
刻画大体轮廓：
类似于绘制人物素描，先绘制基本轮廓。
添加细节：
在轮廓基础上加点和线，逐步构建模型细节。
案例：
从立方体开始，构建鳐鱼模型。
优点与局限：
高效、细节丰富、形体闭合。
无法完全精确，近似效果，处理大量多边形可能影响性能。
网络资源:提供在线资源的链接，如教学论坛、视频教程和官方文档，以便学生在课后能够自主学习和深入研究。
交互式教学工具:使用交互式白板或教学应用程序，促进课堂互动，例如实时答疑、学生作品展示等。
打印材料:准备一些打印的参考材料，包括建模指导书、案例分析等，供学生在课后复习和参考。
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生互动与参与：
课堂上，我鼓励学生提问并主动解答，增强了学生的参与感。
我还设置了小组讨论环节，让学生分组讨论多边形建模的技术细节，这促进了学生之间的互动和深入理解。
教学方法与效果：
通过结合传统板书和现代数字工具，我能够更有效地传达复杂的三维建模概念。
使用实际的软件操作演示，使学生能够看到即时的结果，加深了他们对操作流程的记忆。
总体来说，本次课程达到了预期的教学目标，学生对多边形建模有了清晰的理解，并能够初步应用这一技术。我将继续改进教学方法，增加实操环节，帮助学生更好地掌握三维建模技能。
12级-程序设计基础实训题目
2. 实验前的准备工作
回顾并复习实验中涉及的相关内容，上机实验前熟悉实验设计的知识，完成程序结构的设计工作， 准备好调试和运行时所需的测试数据，包括各类输入数据及正确的输出数据。
3. 关于实验报告的说明
（1）按照附录中的模板书写实验报告； （2）报告主体只有程序清单的实验报告以不及格报告评分并登记成绩； （3）认定为内容雷同的实验报告（包括内容完全相同、个别句子作少量修改等情况） ，以不及格报告 评分并登记成绩。
第 4页 共 21页
程序设计基础实训 单元实验
单元实验一 实验目的：熟悉 C 语言的文件操作
【问题描述】
需要长期保存的数据可以文件方式存储在外存上，C 语言提供了一组文件操作函数：fopen、fclose、 fgets、fputs、fgetc、fputc、fscanf、fprintf、fread、fwrite、rewind、fseek、feof 等，应了解这些函数的用 法并加以应用。
第 5页 共 21页 "a" "rb" "wb" "ab" Append to a text file Open a binary file for reading Create a binary file for writing Append to a binary file "a+" "rb+" "wb+" "ab+" Open a text file for read/write Open a binary file for read/write Create a binary file for read/write Open a binary file for read/write
西安电子科技大学《计算机图像显示技术》第10讲 图形显示软件(1)
系；单个形状一旦被指定，则可采用一参考坐标系， 称为世界坐标系，将该物体放入场景的适当位置；最 后，将该场景的世界坐标描述变换到与输出设备对应 的设备坐标系来输出或显示。
14
图形显示软件 ——概述
常用术语
坐标系
设备坐标系分两种：
• 规范化设备坐标系：独立于任何特定的设备，坐标取值
范围固定为0～1；
A (xa,ya) P2 (x2,y2)
P1 (x1,y1)
F2=y2•xa–ya•x2= y1•xa–ya•x1+xa=F1+xa
33
图形显示软件
——概述
直线的生成算法——逐点比较法
4)用递推法简化偏差计算
• 否则应走+X一步，则下一个点为
x2=x1＋1
y2=y1
• 则在P2处的偏差应为
F2=y2•xa–ya•x2= y1•xa–ya•x1-ya=F1-ya
——概述
直线的生成算法——逐点比较法
根据以上分析，可以总结为：
1、输入直线段的始点（x0，y0）和终点（x1，y1），计算xa=x1x0和ya=y1- y0
2、选定第一点为（x0，y0）并为Fk赋初值，即令x= x0，ya=y0， Fk＝0
3、显示当前光点（x，y）
4、根据Fk是否小于0，分别按递推公式计算Fk+1 5、根据Fk+1的符号和当前光点所处的象限，选定下一光点的走向
34
图形显示软件
——概述
直线的生成算法——逐点比较法
4)用递推法简化偏差计算
• 根据以上的推导，只要知道 F1，就可以连续推得
F2、F3，并根据它们的符号确定画笔下一步的走步 方向
• 初始条件我们设画笔在直线段的起点，此时 F1= 0
14
图形显示软件 ——概述
常用术语
坐标系
设备坐标系分两种：
• 规范化设备坐标系：独立于任何特定的设备，坐标取值
范围固定为0～1；
A (xa,ya) P2 (x2,y2)
P1 (x1,y1)
F2=y2•xa–ya•x2= y1•xa–ya•x1+xa=F1+xa
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图形显示软件
——概述
直线的生成算法——逐点比较法
4)用递推法简化偏差计算
• 否则应走+X一步，则下一个点为
x2=x1＋1
y2=y1
• 则在P2处的偏差应为
F2=y2•xa–ya•x2= y1•xa–ya•x1-ya=F1-ya
——概述
直线的生成算法——逐点比较法
根据以上分析，可以总结为：
1、输入直线段的始点（x0，y0）和终点（x1，y1），计算xa=x1x0和ya=y1- y0
2、选定第一点为（x0，y0）并为Fk赋初值，即令x= x0，ya=y0， Fk＝0
3、显示当前光点（x，y）
4、根据Fk是否小于0，分别按递推公式计算Fk+1 5、根据Fk+1的符号和当前光点所处的象限，选定下一光点的走向
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图形显示软件
——概述
直线的生成算法——逐点比较法
4)用递推法简化偏差计算
• 根据以上的推导，只要知道 F1，就可以连续推得
F2、F3，并根据它们的符号确定画笔下一步的走步 方向
• 初始条件我们设画笔在直线段的起点，此时 F1= 0
高中信息技术浙教版：22三维建模基础优秀教学案例
二、教学目标
（一）知识与技能
1.理解三维建模的基本概念，掌握其基本操作方法和技巧。
2.学会使用三维建模软件进行简单的三维模型构建，包括几何体的创建、编辑和渲染等。
3.培养空间思维能力，能够独立思考并解决三维建模过程中遇到的问题。
4.了解三维建模在实际应用中的广泛性，认识到其在我国信息技术发展中的重要性。
4.反思与评价的教学环节：本案例设置了反思与评价环节，让学生在课后撰写学习心得，总结自己的优点和不足，明确今后的学习方向。同时，教师对学生的学习过程和成果进行客观、全面的评价，关注学生的个体差异，激发了他们的学习积极性。
5.多元化的教学评价：本案例采用了多元化的教学评价方式，既注重学生的课堂表现，又关注学生的作业完成情况。通过作品展示、评价和交流，学生能够提升自己的审美观念和表达能力，进一步巩固所学知识。
1.讲解三维建模的基本概念，如三维空间、坐标系、几何体等。
2.演示三维建模软件的基本操作，如创建几何体、编辑几何体、添加材质、渲染等。
3.结合实例，讲解三维建模在实际应用中的方法和技巧。
4.引导学生关注三维建模的发展趋势，激发他们的学习兴趣。
（三）学生小组讨论
1.学生分组，每组选择一个主题，运用三维建模软件进行实际操作。
（二）过程与方法
1.通过自主学习、合作探讨等方式，引导学生深入理解三维建模的原理和方法。
2.利用实践操作，让学生在实际操作过程中掌握三维建模的基本技巧，提高操作熟练度。
3.创设问题情境，培养学生的解决问题能力和创新思维。
4.组织学生进行作品展示和评价，提升学生的表达能力和审美观念。
（三）情感态度与价值观
2.利用多媒体手段，如图片、视频等，为学生提供丰富的视觉体验，帮助他们更好地理解三维建模的概念和操作。
（一）知识与技能
1.理解三维建模的基本概念，掌握其基本操作方法和技巧。
2.学会使用三维建模软件进行简单的三维模型构建，包括几何体的创建、编辑和渲染等。
3.培养空间思维能力，能够独立思考并解决三维建模过程中遇到的问题。
4.了解三维建模在实际应用中的广泛性，认识到其在我国信息技术发展中的重要性。
4.反思与评价的教学环节：本案例设置了反思与评价环节，让学生在课后撰写学习心得，总结自己的优点和不足，明确今后的学习方向。同时，教师对学生的学习过程和成果进行客观、全面的评价，关注学生的个体差异，激发了他们的学习积极性。
5.多元化的教学评价：本案例采用了多元化的教学评价方式，既注重学生的课堂表现，又关注学生的作业完成情况。通过作品展示、评价和交流，学生能够提升自己的审美观念和表达能力，进一步巩固所学知识。
1.讲解三维建模的基本概念，如三维空间、坐标系、几何体等。
2.演示三维建模软件的基本操作，如创建几何体、编辑几何体、添加材质、渲染等。
3.结合实例，讲解三维建模在实际应用中的方法和技巧。
4.引导学生关注三维建模的发展趋势，激发他们的学习兴趣。
（三）学生小组讨论
1.学生分组，每组选择一个主题，运用三维建模软件进行实际操作。
（二）过程与方法
1.通过自主学习、合作探讨等方式，引导学生深入理解三维建模的原理和方法。
2.利用实践操作，让学生在实际操作过程中掌握三维建模的基本技巧，提高操作熟练度。
3.创设问题情境，培养学生的解决问题能力和创新思维。
4.组织学生进行作品展示和评价，提升学生的表达能力和审美观念。
（三）情感态度与价值观
2.利用多媒体手段，如图片、视频等，为学生提供丰富的视觉体验，帮助他们更好地理解三维建模的概念和操作。
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实验报告课程名称：三维图形程序设计学院：计算机科学与工程专业：计算机科学与技术指导教师：曹跃学生姓名：郭小明学号：2011060100010实验成绩：日期：2013年 5 月 3 日电子科技大学实验报告实验四OpenGL纹理映射编程实验实验室名称：A2—412 实验时间：2013.5.3一．实验目的1、理解OpenGL纹理映射的相关原理；2、掌握与纹理映射相关的OpenGL API函数及其用法；3、熟悉纹理映射设置的基本步骤。
二．实验内容（一）编程任务1——绘制一个具有纹理和光照的房间为在第三次实验中生成的房间（如上图）添加数字图像生成的纹理。
要求：1、使用纹理对象；2、墙壁、地板和天花板的数字图像生成的纹理要不相同；3、屋内至少有一个点光源；4、可用右键菜单交互式的开启或关闭场景光照和纹理；5、可用右键菜单设置纹理环境（GL_REPLACE和GL_MODULATE）。
分析这两种方式中哪种适宜于有光照的环境下。
6、三．实验要求1.实验前要做好充分准备；2.实验中独立完成源程序编辑、编译、链接过程，运行并记录程序运行结果；3.对程序结果进行分析。
四．实验报告1.OpenGL纹理映射的基本原理和思想；2.OpenGL纹理映射的基本步骤；3.编程任务1a)程序说明。
说明程序的功能、结构。
b)编制的应用程序上机调试的情况、上机调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的，并对编程过程中的问题进行分析，对执行结果进行分析。
c)写出源程序清单（详细注释）和执行结果。
d)实验结果的分析。
五、实验器材（设备、元器件）：Microsoft Windows XP Professional 版本2002 Service Pack 3VC++ 6.0六、墙壁原图片源程序：#include<math.h>#include<stdlib.h>#include<GL\glut.h>#include<stdio.h>#define SIZE 512GLint HITS;int flag_xyz = 1;int flag_light = 1;int mousex,mousey;float movex,movey,movez;typedef struct {GLubyte * image_data;GLsizei width;GLsizei height;} Data;Data* data[4];GLuint textures[4];float PI = 3.1415926;void display();void drawSphere(GLfloat,GLfloat,GLfloat,int);float wide=0.8,height=0.8,Dept=0.8;void init(){glEnable(GL_DEPTH_TEST);glEnable(GL_NORMALIZE);glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);glEnable(GL_TEXTURE_2D);//glPixelStoref(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);glGenTextures(4,textures);for(int i=0;i<4;i++){//printf("%d",textures[i]);glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,textures[i]);glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0, GL_RGB, data[i]->width,data[i]->height , 0,GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE,data[i]->image_data);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_REPEA T);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_REPEA T);}}int wide_screen=300,height_screen=300;float eyex = 0,eyey = 0,eyez = 1.7;void reshape(int w, int h){wide_screen = w;height_screen = h;glViewport(0, 0, w, h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(60,1,1,30);//3.设置视景体,glFrustumgluLookAt(eyex,eyey,eyez,0,0,0,0,1,0);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();float light_postion[4]={wide-0.2,height-0.2,-Dept,1};float light_ambient [4]={1.0,1.0,1.0,0.8};float light_diffuse [4]={1.0,1.0,1.0,0.8};float light_specular [4]={1.0,1.0,1.0,0.8};//float light_ambient [4]={0.6,0.6,0.6,0.5};//float light_diffuse [4]={0.4,0.4,0.4,0.5};//float light_specular [4]={0.8,0.8,0.8,0.5};float proxy[3] = {wide-0.2,height-0.2,-Dept};void createLightAndProxy(GLenum mode){glTranslatef(2*movex/wide_screen,2*movey/height_screen,2*movez/wide_screen);//设置光源相关glLightf(GL_LIGHT0,GL_CONSTANT_ATTENUA TION,1);glLightf(GL_LIGHT0,GL_LINEAR_A TTENUATION,0);glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_postion);glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,light_ambient);glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse);glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,light_specular);if(mode == GL_SELECT){glLoadName(1);}if(flag_light == 1)drawSphere(proxy[0],proxy[1]-wide/12,proxy[2],1);glTranslatef(-2*movex/wide_screen,-2*movey/height_screen,-2*movez/wide_screen);if(mode == GL_SELECT){glLoadName(2);}}void create_wall(){//设置墙壁材质GLfloat Material_ambient[4]={0.2,0.2,0.2,1.0};GLfloat Material_diffuse[4]={0.8,0.8,0.6,1.0};GLfloat Material_specular[4]={0.2,0.2,0.5,1.0};GLfloat Material_shiness = 64.0;glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT,Material_ambient); glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_DIFFUSE,Material_diffuse); glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SPECULAR,Material_specular); glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SHININESS,Material_shiness);glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,textures[0]);glBegin(GL_QUADS);//近处的墙glColor3f(0.6,0.5,0.0);glNormal3f(0,0,-1);glTexCoord2f(0,0);glVertex3f(-wide,-height,Dept);glTexCoord2f(16,0);glVertex3f(wide,-height,Dept);glTexCoord2f(16,16);glVertex3f(wide,height,Dept);glTexCoord2f(0,16);glVertex3f(-wide,height,Dept);//右边的墙glColor3f(0.5,0.5,0.8);glNormal3f(-1,0,0);glTexCoord2f(0,0);glVertex3f(wide,-height,-Dept);glTexCoord2f(16,0);glVertex3f(wide,-height,Dept);glTexCoord2f(16,16);glVertex3f(wide,height,Dept);glTexCoord2f(0,16);glVertex3f(wide,height,-Dept);//左边的墙glColor3f(0.5,0.5,0.8);glNormal3f(1,0,0);glTexCoord2f(0,0);glVertex3f(-wide,-height,Dept);glTexCoord2f(16,0);glVertex3f(-wide,-height,-Dept);glTexCoord2f(16,16);glVertex3f(-wide,height,-Dept);glTexCoord2f(0,16);glVertex3f(-wide,height,Dept);//远处的墙glColor3f(0.5,0.5,0.8);glNormal3f(0,0,1);glTexCoord2f(0,0);glVertex3f(-wide,-height,-Dept);glTexCoord2f(16,0);glVertex3f(wide,-height,-Dept);glTexCoord2f(16,16);glVertex3f(wide,height,-Dept);glTexCoord2f(0,16);glVertex3f(-wide,height,-Dept);glEnd();}void create_floor(){glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,textures[3]);glBegin(GL_QUADS);glColor4f(0.4,0.3,0.3,0.6);glNormal3f(0,1,0);glTexCoord2f(0.0,0.0);glVertex3f(-wide,-height,Dept);glTexCoord2f(16.0,0);glVertex3f(wide,-height,Dept);glTexCoord2f(16.0,16.0);glVertex3f(wide,-height,-Dept);glTexCoord2f(0.0,16.0);glVertex3f(-wide,-height,-Dept);glEnd();}void create_quad(int i,int j){if((i+j)%2 == 1 )glColor3f(0.0,0.5,0.5);elseglColor3f(0.0,0.0,0.0);glBegin(GL_QUADS);glVertex3f(-wide/16,0,Dept/16);glVertex3f(wide/16,0,Dept/16);glVertex3f(wide/16,0,-Dept/16);glVertex3f(-wide/16,0,-Dept/16);glEnd();}void create_ceil(){GLfloat Material_ambient[4]={0.8,0.8,0.8,1.0};GLfloat Material_diffuse[4]={0.8,0.8,0.8,1.0};GLfloat Material_specular[4]={0.4,0.3,0.5,1.0};GLfloat Material_shiness = 1.0;glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT,Material_ambient);glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_DIFFUSE,Material_diffuse);glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SPECULAR,Material_specular);glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SHININESS,Material_shiness);glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,textures[1]);glBegin(GL_QUADS);glColor4f(0.4,0.3,0.3,0.6);glNormal3f(0,-1,0);glTexCoord2f(0.0,0.0);glVertex3f(-wide,height,-Dept);glTexCoord2f(16.0,0);glVertex3f(wide,height,-Dept);glTexCoord2f(16.0,16.0);glVertex3f(wide,height,Dept);glTexCoord2f(0.0,16.0);glVertex3f(-wide,height,Dept);glEnd();/************************************************************************/ /*采用纹理贴图的方式，就可以放弃循环画小图的方式了，下面的代码就不再使用*/ /************************************************************************/ /*int j =1;int i=1;glTranslatef(0,height,0);//glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,textures[1]);glNormal3f(0,1,0);for(;j<=16;j++){glTranslatef(-wide+j*wide/8-wide/16,0,0);for(i=1;i<=16;i++){glTranslatef(0,0,-Dept+i*Dept/8-Dept/16);create_quad(i,j);glTranslatef(0,0,Dept-i*Dept/8+Dept/16);}glTranslatef(wide-j*wide/8+wide/16,0,0);}glTranslatef(0,-height,0);*/}void drawSphere(GLfloat xx=0,GLfloat yy=0,GLfloat zz=0,int flag=0) {GLfloat radius;if(flag == 0)radius=2*wide/8;elseradius=wide/16;GLfloat M=20;GLfloat N=20;float step_z = PI/M;float step_xy = 2*PI/N;float x[4],y[4],z[4];float angle_z = 0.0;float angle_xy = 0.0;int i=0, j=0;if(flag == 0)glColor3f(0.5,0.25,0);elseglColor3f(1.0,1.0,1.0);glBegin(GL_QUADS);for(i=0; i<M; i++){angle_z = i * step_z;for(j=0; j<N; j++){angle_xy = j * step_xy;x[0] = radius * sin(angle_z) * cos(angle_xy);y[0] = radius * sin(angle_z) * sin(angle_xy);z[0] = radius * cos(angle_z);x[1] = radius * sin(angle_z + step_z) * cos(angle_xy);y[1] = radius * sin(angle_z + step_z) * sin(angle_xy);z[1] = radius * cos(angle_z + step_z);x[2] = radius*sin(angle_z + step_z)*cos(angle_xy + step_xy);y[2] = radius*sin(angle_z + step_z)*sin(angle_xy + step_xy);z[2] = radius*cos(angle_z + step_z);x[3] = radius * sin(angle_z) * cos(angle_xy + step_xy);y[3] = radius * sin(angle_z) * sin(angle_xy + step_xy);z[3] = radius * cos(angle_z);for(int k=0; k<4; k++){glNormal3f(x[k],y[k],z[k]);glVertex3f(xx+x[k], yy+y[k],zz+z[k]);}}}glEnd();}void yuanzhui(){glTranslatef(-wide/2,-height,-Dept/2);glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);glColor3f(0,0.25,0.5);glNormal3f(1,1,1);glVertex3f(0,height/1.2,0);for(int i=0;i<=32;i++){glVertex3f(0.2*cos(i*PI/16),0,0.2*sin(i*PI/16));}glEnd();glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);glColor3f(0,0.25,0.5);glNormal3f(0,1,0);glVertex3f(0,0,0);for(int i=0;i<=32;i++){glVertex3f(0.2*cos(i*PI/16), 0.01 , 0.2*sin(i*PI/16));}glEnd();glTranslatef(wide/2,height,Dept/2);void createFurnishings(){glTranslatef(0,-height+2*wide/8,-Dept+2*Dept/8);drawSphere();glTranslatef(0,height-2*wide/8,Dept-2*Dept/8);yuanzhui();}void draw(GLenum mode){glMatrixMode(GL_MODELVIEW);if(flag_light == 1){glEnable(GL_LIGHTING);glEnable(GL_LIGHT0);}else{glDisable(GL_LIGHTING);glDisable(GL_LIGHT0);}createLightAndProxy(mode);create_wall();create_floor();create_ceil();createFurnishings();}void display(){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(60,1,1,30);gluLookAt(eyex,eyey,eyez,0,0,0,0,1,0);draw(GL_RENDER);glFlush();glutSwapBuffers();}int flag_move = 0 ;void process(GLint hits,GLuint buffer[]){unsigned int i, j;GLint names, *ptr;ptr = (GLint *) buffer;for (i = 0; i < hits; i++) { /* for each hit */names = *ptr;ptr+=3;for (j = 0; j < names; j++) { /* for each name */if(*ptr==1){flag_move = 1;}ptr++;}}}GLuint select_Buffer[SIZE];void mouse(int key,int state,int x,int y){GLint hits;GLint viewport[4];if(key == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_DOWN){mousex = x;mousey = y;glGetIntegerv(GL_VIEWPORT,viewport);glSelectBuffer(SIZE,select_Buffer);glRenderMode(GL_SELECT);glInitNames();glPushName(0);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glPushMatrix();glLoadIdentity();gluPickMatrix((GLdouble)x,(GLdouble)(viewport[3]-y),5,5,viewport);gluPerspective(60,1,1,30);gluLookAt(eyex,eyey,eyez,0,0,0,0,1,0);draw(GL_SELECT);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glPopMatrix();glFlush();hits = glRenderMode(GL_RENDER);process(hits,select_Buffer);HITS = hits;glutPostRedisplay();}if(key == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_UP) {flag_move = 0;}}void motion(int x,int y){if(flag_move == 0)return;else{switch(flag_xyz){case 1:case 2:movex = x-mousex+movex;movey = -y+mousey+movey;break;case 3:movez = x-mousex+movez;break;}glutPostRedisplay();mousex = x;mousey = y;}}void keyboard(unsigned char key,int x,int y){switch(key){case'x':eyex -=0.1;break;case'y':eyey -=0.1;break;case'z':eyez -=0.1;break;case'X':eyex +=0.1;break;case'Y':eyey +=0.1;break;case'Z':eyez +=0.1;break;case'h':case'H':flag_xyz = 1;break;case's':case'S':flag_xyz = 2;break;case'l':case'L':flag_xyz = 3;break;default:return;break;}glutPostRedisplay(); }void MenuFunc(int data) {switch(data){case 1:flag_light = 0;break;case 2:flag_light = 1;break;default:break;}glutPostRedisplay();}static GLint ImageWidth;static GLint ImageHeight;static GLint PixelLength;static GLubyte* PixelData;Data* imageInit(char * path_name){// 打开文件FILE* pFile = fopen(path_name, "rb");if( pFile == 0 ){printf("文件未找到");exit(0);}// 读取图象的大小信息fseek(pFile, 0x0012, SEEK_SET);fread(&ImageWidth, sizeof(ImageWidth), 1, pFile);fread(&ImageHeight, sizeof(ImageHeight), 1, pFile);// 计算像素数据长度PixelLength = ImageWidth * 3;while( PixelLength % 4 != 0 )++PixelLength;PixelLength *= ImageHeight;// 读取像素数据PixelData = (GLubyte*)malloc(PixelLength);if( PixelData == 0 )exit(0);fseek(pFile, 54, SEEK_SET);fread(PixelData, PixelLength, 1, pFile);// 关闭文件fclose(pFile);Data* rv = (Data *)malloc(sizeof(Data));rv->image_data = PixelData;rv->width = ImageWidth;rv->height = ImageHeight;return rv;}int Menu;int main(int argc,char ** argv){char* tupian[4]={"1.bmp","2.bmp","3.bmp","4.bmp"};for(int i=0;i<4;i++){data[i] = imageInit(tupian[i]);}glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA|GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);glutInit(&argc,argv);glutInitWindowSize(wide_screen,height_screen);glutCreateWindow(argv[0]);init();Menu = glutCreateMenu(MenuFunc);glutAddMenuEntry("关闭光源！",1);glutAddMenuEntry("打开光源！",2);glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);glutDisplayFunc(display);glutKeyboardFunc(keyboard);glutMouseFunc(mouse);glutMotionFunc(motion);glutKeyboardFunc(keyboard);glutReshapeFunc(reshape);glutMainLoop();return 0;}七．实验结果：开灯之后的情况关灯之后的情况改变纹理和视角之后的情况八.总结、改进建议及心得体会：1、理解了OpenGL纹理映射的相关原理；2、掌握了与纹理映射相关的OpenGL API函数及其用法；3、熟悉了纹理映射设置的基本步骤。