(本科)毕业论文_长方体体的光照效果计算机图形学课程设计.docVIP

西安科技大学 计算机图形学课程设计 题目： 长方体体的光照效果 专业班级： 信计1102班 小组成员：陈维多110座机电话号码 邹世林110座机电话号码 左 力110座机电话号码 李 优110座机电话号码 日期： 2013年1月2日 目录 一 课程设计题目………………………………………………… 3 1.题目要求………………………………………………… 3 2.任务……………………………………………………… 3 二 任务分析算法介绍…………………………………………… 3 1.任务分析………………………………………………… 3 2.算法介绍………………………………………………… 4 三 总体设计……………………………………………………… 5 1.定义三维齐次向量结构体……………………………… 5 2.定义三维齐次坐标结构………………………………… 5 3.定义面的结构………………………………………… 6 4.定义点的结构………………………………………… 6 5.长方体顶点定义及初始化……………………………… 7 6. 面表…………………………………………………… 7 7.定义点光源、视线方向、光照方向…………………… 8 8.各面可见性计算和判断………………………………… 9 9.窗口-视区变换………………………………………… 11 10.路径填充……………………………………………… 12 四 流程图……………………………………………………… 13 五 源程序……………………………………………………… 14 六 程序运行效果图…………………………………………… 27 七 总结………………………………………………………… 28 参考文献………………………………………………………… 29 课程设计题目 长方体体的光照效果 1.题目要求 对长方体，建立一个点光源，采用环境光和点光源漫反射光的光照模型，应用FLAT明暗处理方法，显示平行投影后的长方体光照效果。 2.任务 本题目主要包括五个任务， 1）长方体表面模型的建立 2）长方体的可见面判断 3）可见面的背光性判断 4）可见面光照计算 5）可见面光照效果显示 附加：通过键盘上下左右按键对图形进行旋转 任务分析算法介绍 1.任务分析 任务1）中，定义三维齐次坐标结构和面的结构；定义顶点表和面表，对长方体绕X轴旋转和绕Y轴旋转。 任务2）中对每一个面计算其外法向量及可见性 任务3）中对每个可见面计算其光线向量，并判断其是否为背光面。 任务4）计算每个见光面的环境光和点光源的漫反射分量。 任务5）用该面的光强显示该可见面 附加： 人机交互 2.算法介绍 1）旋转变换 绕X轴旋转变换的坐标表示 绕Y轴旋转变换的坐标表示 2 平行投影 在XOY平面投影后坐标 3 环境光模型 物体没有受到光源的直射，但其表面仍有一定亮度，这是由于环境光的作用。 表示环境光反射强度 表示环境光反射率 表示环境光入射强度 4）漫反射光模型 漫反射光可认为是在点光源的照射下，光被物体表面吸收后，然后重新反射出来的光。 表示漫反射光强度 表示漫反射反射率 表示点光源入射强度大小 入射光与物体表面法矢量夹角 三、总体设计 1.定义三维齐次向量结构体 typedef struct Vector3D float x; float y; float z; int f; //f表示所在的平面的编号 VECTOR; 2. 定义三维齐次坐标结构 typedef struct tagHOMOCOORD float x; float y; float z; float w; HOMOCOORD; 3.定义面的结构 typedef struct tagPLANE int v0, v1, v2, v3; VECTOR n; //外法向量 HOMOCOORD center; //中心点 float Id; //漫反射光强 int flag;//标识符 float kd; //漫反射率 float ka; //环境光反射率 float Ie; //环境光反射光强 float I; //光强 PLANE; 4.定义点的结构 typedef struct tagMYPOINT float x,y; MYPOINT; 5.长方体顶点定义及初始化 pts new HOMOCOORD[ptn]; pts[0].x 1; pts[0].y 2; pts[0].z 1; pts[0].w 1; pts[1].x -1; pts[1].y 2; pts[1].z 1; pts[1].w 1; pts[2].x -1; pts[2].y -2; pt