2011计算机图形学实验指导书.docVIP

计算机图形学实验指导书 计算机科学与技术系 2011年6月 目 录 实验一：图形填充和剪裁 1 实验二：曲线和曲面的绘制 2 实验三：真实感图形绘制 4 附录 Borland C++ 图形(BGI)函数简介 7 实验一：图形填充和剪裁 实验目的 1．理解和掌握二维图形区域单色填充的原理和算法理解和掌握剪裁图形的算法。 以多边形为对象,种子填充扫描填充算法, 设计和实现多边形填充设计边形裁剪的算法和程序，并能演示裁剪过程 实验设备及工具硬件：软件：++、VC++或OpenGL开发环境。 实验说明 使用种子填充算法或扫描线填充算法填充任一多边形区域，多边形的顶点数和各顶点x,y坐标可由终端输入。对于种子填充算法要输入种子象素的x,y坐标。对于扫描线填充算法要输入扫描线间距。 使用编码法裁剪二维线段或逐边裁剪算法裁剪多边形，并编程。输入裁剪窗口的四条边坐标。对于编码法裁剪二维线段要输入线段的起点与终点x,y坐标。对于逐边裁剪算法裁剪多边形要输入多边形的顶点数及各顶点x,y坐标。 实验步骤 设计要填充的图形； 选择填充算法； 编程实现并观察效果。有兴趣的同学可以对不同填充方法进行比较。 选择裁剪算法； 编程实现并观察效果。有兴趣的同学可以对不同填充方法进行比较。 实验类型 验证性实验。 实验学时 3学时。 考核方式 本实验总分为5分，具体评分标准如下： 5分：实验准备充分，上机准时，能独立编写和调试程序，结果正确，实验报告内容齐全，格式规范。 4分：实验准备良好，上机准时，能在教师指导下顺利编写和调试程序，结果较正确，实验报告内容比较齐全，格式比较规范。 3分：实验准备较好，上机准时，基本完成实验任务，实验报告内容基本齐备，结果基本正确。 2分：程序功能模块基本完整，但没有完成程序调试，无实验结果，提交了实验报告且有重大缺陷。 1分：程序功能模块不完整，有重大问题，没有完成程序调试，无实验结果，提交的实验报告有重大缺陷。 0分：没有参加实验，没有提交实验报告。 思考题 1．凸多边形和凹多边形在剪裁中会遇到什么不同的问题？ 2．多边形的图案填充应注意哪些问题? 3．画笔软件中的填充采用的是什么方法? 4．三维剪裁应考虑哪些问题？ 实验二：曲线和曲面的绘制 实验目的 了解曲线、曲面的性质、定义、表示方法及参数形式； 理解插值和逼近样条的概念； 掌握连续性条件； 掌握Bezier及NURBS曲线、曲面生成方法。 实验内容 可选择下面任意一项完成。 采用贝塞尔曲线、曲面绘制自行设计的图形； 采用NURBS曲线、曲面绘制自行设计的图形。 实验设备及工具硬件：软件：++、VC++或OpenGL开发环境。 实验提示 本次实验是设计性实验，可。 n次Bezier曲线时，应可以输入控制点个数及控制点x,y坐标，输入数据可以放到文本文件中，以便调试。对于三次Bezier曲线，用多个曲线段拼接而成，并且要求曲线一阶导数连续。绘制Bezier曲面时，应可以输入控制多面体的顶点坐标与曲线的间距。 绘制NURBS曲线时，应可以输入控制曲线顶点坐标及权因子；绘制NURBS曲面时，可以输入控制曲面的顶点坐标与权因子。 关于设计性报告的书写： 请在实验报告中写明实验内容和要求，详细阐述解决问题的思路和方法； 分析有哪些可选方案，采用目前方案的原因和理由； 讲明选择了哪种语言进行设计，其优势在哪里； 若对算法有所改进或思考，也请加以阐述； 解释在程序设计中采用的哪种数据结构，其优点是什么？ 较详细地画出流程图，对程序代码加以注释； 对实验结果进行分析，对存在问题提出改进思路。 实验类型 设计性实验。 实验学时 3学时。 考核方式 本实验总分为5分，具体评分标准如下： 5分：实验准备充分，上机准时，能独立编写和调试程序，结果正确，实验报告内容齐全，格式规范。 4分：实验准备良好，上机准时，能在教师指导下顺利编写和调试程序，结果较正确，实验报告内容比较齐全，格式比较规范。 3分：实验准备较好，上机准时，基本完成实验任务，实验报告内容基本齐备，结果基本正确。 2分：程序功能模块基本完整，但没有完成程序调试，无实验结果，提交了实验报告且有重大缺陷。 1分：程序功能模块不完整，有重大问题，没有完成程序调试，无实验结果，提交的实验报告有重大缺陷。 0分：没有参加实验，没有提交实验报告。 实验三：真实感图形绘制建模、变换、消隐、光照、纹理等绘制模拟真实世界的景物。 实验设备及工具硬件：软件：penGL开发环境。 实验说明 自行设计简单景物模型，建立形体的参数模型。采用图形的几何变换方法将所定义物体的投影图绘制出来，然后进行消隐处理。再着以光照和纹理技术，表现其真实感效果。 实验步骤 设计景物的结构形状，建立合理的参数模型； 对图形进行几何变换，变换参数可以固定也可