第一篇：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)的心得體會
對計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程學(xué)習(xí)的心得體會
通過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，了解了什么是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、什么是圖形API、為什么需要計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一種使用數(shù)學(xué)算法將二維或三維圖形轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)顯示器的柵格形式的科學(xué)，研究的是應(yīng)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生圖像的所有工作，不管圖像是靜態(tài)的還是動態(tài)的，可交互的還是固定的，等等。圖形API是允許程序員開發(fā)包含交互式計(jì)算機(jī)圖形操作的應(yīng)用而不需要關(guān)注圖形操作細(xì)節(jié)或任務(wù)系統(tǒng)細(xì)節(jié)的工具集。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括物理、航天、電影、電視、游戲、藝術(shù)、廣告、通信、天氣預(yù)報(bào)等幾乎所有領(lǐng)域都用到了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的知識，這些領(lǐng)域通過計(jì)算機(jī)圖形學(xué)將幾何模型生成圖像，將問題可視化從而為各領(lǐng)域更好的服務(wù)。
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生讓人賞心悅目的視覺效果，必須建立描述圖形的幾何模型還有光照模型，再加上視角、顏色、紋理等屬性，再經(jīng)過模型變換、視圖變換、投影操作等，通過這些步驟從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的OpenGL程序效果。OpenGL是一個(gè)開放的三維圖形軟件包，它獨(dú)立于窗口系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，以它為基礎(chǔ)開發(fā)的應(yīng)用程序可以十分方便地在各種平臺間移植。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)通過應(yīng)用OpenGL的功能，使得生成的圖形效果具有高度真實(shí)感。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的重點(diǎn)是掌握OpenGL在圖形學(xué)程序中的使用方法。
21世紀(jì)是信息的時(shí)代，在日新月異的科技更新中相信計(jì)算機(jī)會發(fā)揮越來越重要的作用，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)也會在更多的領(lǐng)域所應(yīng)用，雖然我國在這方面還比較薄弱，但相信會有越來越好的時(shí)候的。
第二篇：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)心得體會
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)心得體會
姓
名:
學(xué)
號:
201203284
班
級:
計(jì)科11202
序
號:
院
系:
計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院
通過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，經(jīng)過老師細(xì)心的講解，我對圖形學(xué)這門課有了基礎(chǔ)的認(rèn)識，從您的課上我學(xué)到了不少知識，基本上對圖形學(xué)有了一個(gè)大體的認(rèn)識。上課的時(shí)候，您的PPT做的栩栩如生，創(chuàng)意新穎的FLASH就吸引了我的眼球，再加上您那詳細(xì)生動的講解，就讓我對這門課產(chǎn)生了濃厚的興趣，隨著一節(jié)一節(jié)課的教學(xué)，您的講課更加深深地吸引了我，并且隨著對這門課越來越深入的了解更促使我產(chǎn)生了學(xué)好這門的欲望。您教會了我們怎們做基本知識，還教了我們不少的算法。聽您的課可以說是聽得津津有味。以下就是我對計(jì)算機(jī)圖形學(xué)這門課的認(rèn)識。
一、圖形通常由點(diǎn)、線、面、體等幾何元素和灰度、色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。從處理技術(shù)上來看圖形主要分為兩類一類是基于線條信息表示的如工程圖、等高線地圖、曲面的線框圖等另一類是明暗圖也就是通常所說的真實(shí)感圖形。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)一個(gè)主要的目的就是要利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生令人賞心悅目的真實(shí)感圖形。為此必須建立圖形所描述的場景的幾何表示再用某種光照模型計(jì)算在假想的光源、紋理、材質(zhì)屬性下的光照明效果。所以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與另一門學(xué)科計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。事實(shí)上圖形學(xué)也把可以表示幾何場景的曲線曲面造型技術(shù)和實(shí)體造型技術(shù)作為其主要的研究內(nèi)容。同時(shí)真實(shí)感圖形計(jì)算的結(jié)果是以數(shù)字圖像的方式提供的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)也就和圖像處理有著密切的關(guān)系。
二、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究內(nèi)容非常廣泛如圖形硬件、圖形標(biāo)準(zhǔn)、圖形交互技術(shù)、光柵圖形生成算法、曲線曲面造型、實(shí)體造型、真實(shí)感圖形計(jì)算與顯示算法、非真實(shí)感繪制以及科學(xué)計(jì)算可視化、計(jì)算機(jī)動畫、自然景物仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等。1990年的第11屆亞洲運(yùn)動會上首次采用了計(jì)算機(jī)三維動畫技術(shù)來制作有關(guān)的電視節(jié)目片頭。繼而以3D Studio 為代表的三維動畫微機(jī)軟什和以Photostyler、Photoshop等為代表的微機(jī)二維平面設(shè)計(jì)軟件的普及對我國計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)的應(yīng)用起到了推波助讕的作用。計(jì)算機(jī)動畫的應(yīng)用領(lǐng)域十分寬廣 除了用來制作影視作品外 在科學(xué)研究、視覺模擬、電子游戲、工業(yè)設(shè)計(jì)、教學(xué)訓(xùn)練、寫真仿真、過程控制、平面繪畫、機(jī)械設(shè)計(jì)等許多方面都有重要應(yīng)用如軍事戰(zhàn)術(shù)模擬。
三、科學(xué)計(jì)算可視化它將科學(xué)計(jì)算過程中及計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幾何圖形及圖象信息在屏幕上顯示出來并進(jìn)行交互處理成為發(fā)現(xiàn)和理解科學(xué)計(jì)算過程中各種現(xiàn)象的有力工具?？茖W(xué)計(jì)算可視按其實(shí)現(xiàn)的功能來分可以分為三個(gè)檔次1結(jié)果數(shù)據(jù)的后處理2結(jié)果數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)跟蹤處理及顯示3結(jié)果數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示及交互處理。利用虛 擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的軟件需完成以下三個(gè)功能建立作用器Actors以及物體的外形和動力學(xué)模型建立物體之間以及周圍環(huán)境之間接照牛頓運(yùn)動定律所決定的相互作用描述周圍環(huán)境的內(nèi)容特性
四、發(fā)展趨勢 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)主要是研究圖形圖像的計(jì)算機(jī)生成其研究方向眾多。在圖形基礎(chǔ)研究方面可歸納為兩個(gè)主要方向即建模modeling技術(shù)又稱造型技術(shù)和繪制rendering技術(shù)。建模技術(shù)又可分為兩大分支即計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)和自然景物建模。計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)追求建模的精確度、可靠性和建模的速度自然景物建模追求建模的逼真度和速度。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的繪制技術(shù)是指基于光柵圖形顯示技術(shù)的真實(shí)感圖形繪制技術(shù)包括各種光照模型、明暗shading處理和紋理生成等內(nèi)容。繪制技術(shù)追求的是真實(shí)感逼真度和繪制速度。綜合上述兩大研究方向的追求目標(biāo)可以看出計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究水平的高低就是反映在真實(shí)感和速度的高低以及兩者的結(jié)合上也就是既要逼真地反映客觀世界的對象又能高速地、通常又稱實(shí)時(shí)地繪制它們。眾所周知真實(shí)感與實(shí)時(shí)性是一對尖銳的矛盾如何解決這一矛盾是當(dāng)代計(jì)算機(jī)圖形學(xué)工作者奮斗的目標(biāo)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主攻方向不再是孤立地追求圖形的真實(shí)感和繪制的實(shí)時(shí)性而是把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到如何把兩者結(jié)合在一起即向更高的目標(biāo)邁進(jìn)。體現(xiàn)這一重點(diǎn)轉(zhuǎn)移的研究方向有以下方面:
1、基于圖像的建模與繪制技術(shù)成為研究熱點(diǎn) 基于圖像的建模與繪制技術(shù)應(yīng)用圖像處理方法來加速圖形學(xué)的建模和繪制的研究工作可追溯到早期的紋理映射工作。該方法是基于幾何和基于圖像兩種建模方法的混合方法包括利用攝影測量學(xué)原理提取照片建筑的基本幾何模型利用基于模型的立體視圖方法提取建筑立面的細(xì)節(jié)利用視點(diǎn)無關(guān)的紋理映射方法繪制建筑的多種視圖。
2、.PC機(jī)圖形硬件的三維化及高檔圖形硬件結(jié)構(gòu)與圖像處理硬件相結(jié)合的趨向 圖形硬件、圖形軟件及圖形基礎(chǔ)算法三者的有機(jī)結(jié)合和相互影響形成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)輝煌的今天。從原理上講當(dāng)圖形的繪制速度足夠高使所繪制的多邊形中僅含幾個(gè)像素如3個(gè)的時(shí)候基于多邊形的3D圖形系統(tǒng)就失去了意義因?yàn)椴逯颠\(yùn)算已沒有意義。這時(shí)基于圖像的建模和繪制就成為當(dāng)然的選擇。從上述介紹中已可明顯感到圖形 學(xué)與圖像處理相結(jié)合的發(fā)展趨向。
3、細(xì)節(jié)的分層表示、層次化繪制以及小波理論在圖形學(xué)中的應(yīng)用繼續(xù)成為熱點(diǎn)
4、計(jì)算機(jī)動畫和虛擬現(xiàn)實(shí)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用熱點(diǎn) 在電視廣播這一通常大量應(yīng)用專用視頻處理硬件的領(lǐng)域里如何應(yīng)用通用圖形工作站來生成高質(zhì)量的實(shí)時(shí)動畫以及特技圖形效果的優(yōu)點(diǎn)、難點(diǎn)和今后的發(fā)展方向。三維動作跟蹤器3D-Trackers可提供32個(gè)關(guān)節(jié)傳感器同時(shí)實(shí)時(shí)紀(jì)錄兩個(gè)人的全身動作并體現(xiàn)在屏幕卡通人物的形體動作上。游戲開發(fā)就得用到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的方方面面.5、分形理論及應(yīng)用 形理論是當(dāng)今世界十分活躍的新理論。作為前沿學(xué)科的分形理論認(rèn)為大自然是分形構(gòu)成的。大千世界對稱、均衡的對象和狀態(tài)是少數(shù)和暫時(shí)的而不對稱、不均衡的對象和狀態(tài)才是多數(shù)和長期的分形幾何是描述大自然的幾何學(xué)。作為人類探索復(fù)雜事物的新的認(rèn)知方法分形對于一切涉及組織結(jié)構(gòu)和形態(tài)發(fā)生的領(lǐng)域均有實(shí)際應(yīng)用意義并在石油勘探、地震預(yù)測、城市建設(shè)、癌癥研究、經(jīng)濟(jì)分析等方面取得了不少突破性的進(jìn)展。
6、曲面造型技術(shù) 它是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)Computer Aided Geometric Design的一項(xiàng)重要內(nèi)容主要研究在計(jì)算機(jī)圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對曲面的表示、設(shè)計(jì)、顯示和分析。經(jīng)三十多年發(fā)展現(xiàn)在它已經(jīng)形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數(shù)化特征設(shè)計(jì)和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體以插值Interpolation、擬合Fitting、逼近Approximation這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計(jì)算機(jī)圖形顯示對于真實(shí)性、實(shí)時(shí)性和交互性要求的日益增強(qiáng)隨著幾何設(shè)計(jì)對象向著多樣性、特殊性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性靠攏的趨勢的日益明顯隨著圖形工業(yè)和制造工業(yè)邁向一體化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化步伐的日益加快隨著激光測距掃描等三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的日益完善曲面造型在近幾年來得到了長足的發(fā)展。
五、對計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的認(rèn)識 經(jīng)過了一階段計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)習(xí)對于圖形學(xué)中基本圖形的生成算法有了一定的了解。深度研究圖形學(xué)需要高深的數(shù)學(xué)知識且每一個(gè)細(xì)化的方向需要的知識也不一樣。圖形學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的活躍前沿學(xué)科被廣泛的應(yīng)用到生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地球物理學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域。我深深感到這門學(xué)科涉及的領(lǐng)域之廣是驚人的可以說博大精深。在這個(gè)計(jì)算機(jī)的時(shí)代什么都要用到，計(jì)算機(jī)技術(shù)圖形也是我們生活中重要的部分所以我們得好好學(xué)好圖形學(xué)。
可惜在這么短的時(shí)間內(nèi)來不及更深入地學(xué)習(xí)，關(guān)于圖形學(xué)還有不少知識老師對我們沒來及細(xì)細(xì)講解只是一提帶過，不能不說這是個(gè)遺憾，希望以后還有機(jī)會聽您給我們細(xì)細(xì)講解未涉及的內(nèi)容，帶領(lǐng)我們更深入的對圖形學(xué)進(jìn)行探討和鉆研，能夠翱翔在圖形學(xué)這片蔚藍(lán)的天空。您就是領(lǐng)航人，我們就是那一艘艘在知識大海中航行的船泊，在老師的指引下?lián)P帆前進(jìn)！
第三篇：《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告
吉林大學(xué)
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告
班級： 211923班
學(xué)號： 21190928
姓名： 林星宇
2021-2022學(xué)年第1學(xué)期
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1 | 邊標(biāo)志算法的實(shí)現(xiàn) | ||
實(shí)驗(yàn)性質(zhì) | □演示性實(shí)驗(yàn) ?驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) □操作性實(shí)驗(yàn) ?綜合性實(shí)驗(yàn) | ||
實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) | 計(jì)算機(jī)樓B212 | 機(jī)器編號 | |
一、實(shí)現(xiàn)的功能 編寫應(yīng)用程序，采用鼠標(biāo)輸入頂點(diǎn)的方法確定待填充多邊形（多邊形最后一點(diǎn)雙擊）；實(shí)現(xiàn)邊標(biāo)志算法完成對該多邊形的填充，要求 完成使用自己學(xué)號的后四位數(shù)字對多邊形內(nèi)部進(jìn)行填充。 | |||
二、采用的圖形學(xué)算法及實(shí)現(xiàn) （算法的實(shí)現(xiàn)函數(shù)是什么（函數(shù)名，參數(shù)，返回值，函數(shù)功能等）以及采用了哪些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（數(shù)組，鏈表等）） 要求使用邊標(biāo)志算法的原理和實(shí) 現(xiàn)方法，所以使用了EdgeMarkFill函數(shù)，即邊標(biāo)志算法： void CMFCDrawTestView::EdgeMarkFill(CDC* pDC, CArray pDC為設(shè)備環(huán)境變量指針，plist為多邊形點(diǎn)表，color為傳入的RGB（）值。 int zima[16][32]為學(xué)號后4位二維數(shù)組。 X1,x2,y1,y2分別為多邊形上的最小最小大,y值 | |||
三、采用的交互方式及實(shí)現(xiàn) （采用了哪些交互方式來完成繪制，這些交互方式應(yīng)用到了哪些系統(tǒng)消息，是如何實(shí)現(xiàn)的） 邊填充的實(shí)現(xiàn)：編寫應(yīng)用程序，采用鼠標(biāo)輸入頂點(diǎn)的方法確定待填充多邊形（多邊形最后一點(diǎn)雙擊）；實(shí)現(xiàn)邊標(biāo)志算法完成對該多邊形的填充，要求 完成使用自己學(xué)號的后四位數(shù)字對多邊形內(nèi)部進(jìn)行填充。 易知，在畫完多邊形后，即雙擊左鍵（OnLButtonUp）后，使用EdgeMarkFill函數(shù)。 Type=2時(shí)，在OnLButtonUp中，調(diào)用EdgeMarkFill(pDC,&(obj->points), RGB(r, 0, 0)); | |||
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （程序的運(yùn)行結(jié)果） 應(yīng)用程序運(yùn)行后，標(biāo)志算法完成對該多邊形的填充的圖形結(jié)果如下：
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五、遇到的問題及解決辦法 問題1：（在實(shí)現(xiàn)過程中遇到了什么樣的問題，及采用了何種解決辦法） 在獲取下x1,x2,y1,y2時(shí)，因?yàn)镈os界面x、y大小顛倒的原因，獲取時(shí)出現(xiàn)了問題。 首先，通過for(int i = 1;i < plist->GetSize();i++){ CPoint p = plist->GetAt(i); if(x1 > p.x)x1 = p.x; if(x2 < p.x)x2 = p.x; if(y1 > p.y)y1 = p.y; if(y2 < p.y)y2 = p.y; } 獲取x1,x2,y1,y2.在遍歷多邊形過程中： int count = plist->GetSize(); for(int i = 0;i < count;i++){ CPoint p1 = plist->GetAt(i); CPoint p2 = plist->GetAt((i + 1)% count); if(p1.y == p2.y) continue; if(p1.y > p2.y) { CPoint p;p = p1;p1 = p2;p2 = p; } xs = p1.x; dxs =(p2.x-p1.x)/(double)(p2.y-p1.y); //dys = abs(p2.y-p1.y)/(p2.y-p1.y); for(ys = p1.y;ys!= p2.y;ys += 1) { Ixs = int(xs + 0.5); MARK[ys][Ixs] =!MARK[ys][Ixs]; xs = xs + dxs; } 黃線處即為處理x1,x2,y1,y2的大小。 問題2：通過數(shù)組zima[][]來確定多邊形區(qū)域填充學(xué)號后4位時(shí)，zima[y ][x ]未%其字長，即zima[y % 16][x % 32]。后改為： for(y = y1;y <= y2;y++) { bool inside = false; for(x = x1;x <= x2;x++) { if(MARK[y][x]) inside =!inside; if(inside) { if(zima[y % 16][x % 32]) pDC->SetPixel(x, y, RGB(255, 0, 0)); } } } |
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2 | 立方體的比例、平移、旋轉(zhuǎn)變換及投影顯示 | ||
實(shí)驗(yàn)性質(zhì) | □演示性實(shí)驗(yàn) ?驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) □操作性實(shí)驗(yàn) ?綜合性實(shí)驗(yàn) | ||
實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) | 計(jì)算機(jī)樓B212 | 機(jī)器編號 | |
一、實(shí)現(xiàn)的功能 建立立方體的數(shù)據(jù)模型；編寫應(yīng)用程序，利用菜單和鍵盤結(jié)合的方式完成對立方體的移動、比例和旋轉(zhuǎn)變換，并顯示透視或斜二測投影結(jié)果。要求應(yīng)用程序具有如下功能： 1、通過菜單選擇的方式，選擇對三維空間中的立方體作斜二測投 影或透視投影； 2、通過鍵盤按鍵或鼠標(biāo)移動的方式，完成對三維空間中的立方體 進(jìn)行平移變換（上下左右前后），比例變換（放大或縮?。┮约?旋轉(zhuǎn)變換（繞 x，y，z 軸），并同時(shí)顯示變換后的投影結(jié)果 3、創(chuàng)建對話框，通過對話框設(shè)置透視投影時(shí)候的投影中心，以及旋轉(zhuǎn)變換時(shí)候的旋轉(zhuǎn)軸（可以設(shè)置成分別繞 x 軸，y 軸，z 軸進(jìn) 行旋轉(zhuǎn)） | |||
二、采用的圖形學(xué)算法及實(shí)現(xiàn) （算法的實(shí)現(xiàn)函數(shù)是什么（函數(shù)名，參數(shù)，返回值，函數(shù)功能等）以及采用了哪些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（數(shù)組，鏈表等）） 題目要求實(shí)現(xiàn)立方體的移動、比例和旋轉(zhuǎn)變換，并顯示透視或斜二測投影結(jié)果。 對要求1：在菜單選TY項(xiàng)中選擇斜二測投影（斜二=1）或透視投影(透視=1)。然后在OnDraw中調(diào)用Draw_Cubic(CDC* pDC)畫出立方體。 對要求2：在OnKeyDown中調(diào)用函數(shù)，即在鍵盤上按“S”使立方體變小，“B”使立方體變大，“←”“→”“↑”“↓”使立方體左右上下移動。 對要求3：在菜單XYZ中選擇旋轉(zhuǎn)的x,y,z軸，即x=1或y=1或z=1，然后在OnKeyDown中調(diào)用函數(shù)，即按鍵盤上的“T”或“P”. | |||
三、采用的交互方式及實(shí)現(xiàn) （采用了哪些交互方式來完成繪制，這些交互方式應(yīng)用到了哪些系統(tǒng)消息，是如何實(shí)現(xiàn)的） 由題目要求1，易知需要一個(gè)函數(shù)Draw_Cubic(CDC* pDC)畫出立方體的斜二測投影或透視投影并且建立一個(gè)菜單欄TY(投影)。即在菜單選TY項(xiàng)中選擇斜二測投影（斜二=1）或透視投影(透視=1)。然后在OnDraw中調(diào)用Draw_Cubic(CDC* pDC)畫出立方體。 由題目要求2：易知直接在OnKeyDown函數(shù)上添加使立方體變大變小，前后左右平移的功能。即即在鍵盤上按“S”使立方體變小，“B”使立方體變大，“←”“→”“↑”“↓”使立方體左右上下移動。 由題目要求3：建立一個(gè)菜單XYZ決定旋轉(zhuǎn)的軸。 | |||
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （程序的運(yùn)行結(jié)果） 斜二測投影：
斜二測投影平移到左上角：
斜二測投影平移到右下角：
斜二測投影變大：
斜二測投影變小：
斜二測投影變?yōu)橥敢曂队埃?/p>
斜二測投影繞z軸旋轉(zhuǎn)：
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五、遇到的問題及解決辦法 （在實(shí)現(xiàn)過程中遇到了什么樣的問題，及采用了何種解決辦法） 問題1：一開始建立立方體時(shí)，沒有建立邊表，導(dǎo)致投影困難。 后來建立了點(diǎn)表和對應(yīng)的邊表。 問題2：一開始Draw_Cubic中x1, y1,z1, x2, y2,z2定義為了int型。 |
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3 | 用矩形窗口對多邊形進(jìn)行裁剪 | ||
實(shí)驗(yàn)性質(zhì) | □演示性實(shí)驗(yàn) ?驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) □操作性實(shí)驗(yàn) ?綜合性實(shí)驗(yàn) | ||
實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) | 計(jì)算機(jī)樓B212 | 機(jī)器編號 | |
一、實(shí)現(xiàn)的功能 編寫應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)多邊形裁剪。要求首先采用鼠標(biāo)確定裁剪區(qū)域（矩形區(qū)域），然 后用鼠標(biāo)輸入待裁剪的多邊形（可分別使用鼠標(biāo)左鍵和右鍵來確定裁剪區(qū)域和待裁剪 的多邊形）。多邊形繪制完畢后進(jìn)行裁剪，以不同顏色顯示被裁剪對象位于窗口內(nèi)（此 部分應(yīng)保證多邊形的完整性）及外部的部分。 | |||
二、采用的圖形學(xué)算法及實(shí)現(xiàn) （算法的實(shí)現(xiàn)函數(shù)是什么（函數(shù)名，參數(shù)，返回值，函數(shù)功能等）以及采用了哪些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（數(shù)組，鏈表等）） 因?yàn)橐帉憫?yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)多邊形裁剪。要求首先采用鼠標(biāo)確定裁剪區(qū)域（矩形區(qū)域），然 后用鼠標(biāo)輸入待裁剪的多邊形（可分別使用鼠標(biāo)左鍵和右鍵來確定裁剪區(qū)域和待裁剪 的多邊形）。所以要使用多邊形裁剪算法，即Cut_Top()，Cut_Bottom()，Cut_Left（），Cut_Right（）四個(gè)函數(shù)。 Cut()函數(shù)為用綠色顯示被裁剪對象位于窗口內(nèi)部分。 存在int type的變量; 當(dāng)type=1時(shí)，在OnLButtonUp中畫出矩形框。 當(dāng)type=2時(shí)，畫出多邊形，在左鍵雙擊后，在OnLButtonDblClk中調(diào)用如下函數(shù)：Cut_Top();Cut_Right();Cut_Bottom();Cut_Left();Cut(); 裁剪多邊形在，并標(biāo)出在矩形內(nèi)部的部分。 | |||
三、采用的交互方式及實(shí)現(xiàn) （采用了哪些交互方式來完成繪制，這些交互方式應(yīng)用到了哪些系統(tǒng)消息，是如何實(shí)現(xiàn)的） 編寫應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)多邊形裁剪。要求首先采用鼠標(biāo)確定裁剪區(qū)域（矩形區(qū)域），然 后用鼠標(biāo)輸入待裁剪的多邊形（可分別使用鼠標(biāo)左鍵和右鍵來確定裁剪區(qū)域和待裁剪 的多邊形）。多邊形繪制完畢后進(jìn)行裁剪，以不同顏色顯示被裁剪對象位于窗口內(nèi)（此 部分應(yīng)保證多邊形的完整性）及外部的部分。 根據(jù)以上繪制方法，可知需要處理WM_OnLButtonDblClk（左鍵雙擊）及WM_LButtonUp（左鍵抬起）消息，為了繪制橡皮線，還需處理調(diào)用WM_MouseMove（鼠標(biāo)移動）消息。 因?yàn)榭梢杂檬髽?biāo)畫出矩形和多邊形，所以這么規(guī)定，當(dāng)type=1時(shí)畫矩形，即： DDALine(pDC,lx,by,lx,ty,RGB(r, g, b)); DDALine(pDC, lx, by, rx, by, RGB(r, g, b)); DDALine(pDC, rx, by, rx, ty, RGB(r, g, b)); DDALine(pDC, lx, ty, rx, ty, RGB(r, g, b)); 當(dāng)type=2時(shí)畫多邊形，而后裁剪，即： for(int i = 0;i < pointList.GetSize();i++) { p1 = pointList.GetAt(i); p2 = pointList.GetAt((i+1)% count); DDALine(pDC, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, RGB(0,255,0)); } | |||
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （程序的運(yùn)行結(jié)果） 裁剪結(jié)果如下圖所示，黑色為裁剪窗口，紅色為多邊形被裁剪的部分，綠色為多邊形裁剪后的部分：
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五、遇到的問題及解決辦法 （在實(shí)現(xiàn)過程中遇到了什么樣的問題，及采用了何種解決辦法） 問題1：我在裁剪使一開始對多邊形做上下左右裁剪時(shí)，這四個(gè)步驟是分別對原圖形裁剪，而不是對圖形接連進(jìn)行裁剪。后來在裁剪函數(shù)上先除去之前圖形，然后把已裁剪多邊形重新構(gòu)建。如下： pointList.RemoveAll(); for(int i = 0;i < m;i++) pointList.Add(CP[i]); 問題2：在多邊形被矩形裁剪的部分顯現(xiàn)不同顏色花費(fèi)了挺多時(shí)間，后來我直接讓裁剪的部分顏色被覆蓋就可以了。如下： for(int i = 0;i < pointList.GetSize();i++) { p1 = pointList.GetAt(i); p2 = pointList.GetAt((i+1)% count); DDALine(pDC, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, RGB(0,255,0)); } |
第四篇：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)心得
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》學(xué)習(xí)報(bào)告
? 東西方建筑中的理性
盡管東方“木構(gòu)”的暫時(shí)性文化和西方“石砌”的永久性文化氛圍造成了建筑形式風(fēng)格的差異，但是它們都兼有理性和感性美。從柱式的英文“order”一詞，到中國古建筑等級制的基數(shù)開間，無不透露著匠人的理性思考；從古埃及繪畫中為了將人的特征最大限度表現(xiàn)而作的頭部側(cè)面身體正面的繪畫，到文藝復(fù)興達(dá)芬奇創(chuàng)造的透視畫法，一步步將人們引向更為理性的世界。
西方古典主義者強(qiáng)調(diào)構(gòu)圖中的主從關(guān)系，突出軸線、講求配稱；倡導(dǎo)理性，主張建筑的真實(shí)，反對表現(xiàn)感情和情緒。隨之而來的比例、節(jié)奏、韻律、秩序美，是建筑區(qū)別于雕塑和繪畫兩大藝術(shù)的特點(diǎn)。
維特魯威提出的建筑三原則：堅(jiān)固、適用、美觀，時(shí)時(shí)刻刻提醒著我們建筑是要被建造起來的，它是我們的“避難所”，需要理性的結(jié)構(gòu)、縝密的分析和思考。時(shí)代在進(jìn)步，建筑理論從勒杜克的結(jié)構(gòu)理性主義發(fā)展到現(xiàn)在的解構(gòu)主義，再也不是建筑形式適應(yīng)結(jié)構(gòu)的時(shí)代了，而是兩者互為促進(jìn)。
我們對建筑的理解不再是像路易斯康那樣再去問磚想做什么，等待它做拱卷的回答。我們向大自然學(xué)習(xí)，卡拉特拉瓦創(chuàng)造了許多帶有理性美的仿生建筑。當(dāng)我們想進(jìn)一步拓寬我們的思維時(shí)，我們還能向誰求助？計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為我們打開了理性思考的一扇窗。
? 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)對理性建筑的貢獻(xiàn)
半個(gè)多世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。它的進(jìn)步不僅僅使世界變得更平，信息交流更便捷，在此平臺上開發(fā)的各種繪圖軟件更是將建筑師從傳統(tǒng)的手工渲染畫圖中解放出來，也解放了結(jié)構(gòu)師的工作量。用了30年的時(shí)間，計(jì)算機(jī)的速度從K（103）到T（1012），而從T到Z（1021），我們只用了10年時(shí)間。發(fā)展的速度是越來越快，我們設(shè)計(jì)方法和速度都得到了革新。這是這樣一個(gè)數(shù)字化信息化的時(shí)代，才有弗蘭克蓋里建筑的夸張和扎哈哈迪德設(shè)計(jì)的新奇。
原來我們隨手繪出的自由曲線，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)都能幫我們算出是否有建造的可能，以及建筑性能也能在建造前得到分析。在創(chuàng)意上，計(jì)算機(jī)也能將我們模糊的概念無限發(fā)展，給它一個(gè)規(guī)則，它可能還你一個(gè)超乎想象的造型，在理性規(guī)則中生成感性而自由的建筑。
知其然，還應(yīng)知其所以然，看著電視機(jī)的變薄，圖像更加逼真，這變化的一切都建立在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的架構(gòu)下，了解了基礎(chǔ)原理，才能更高效地做高質(zhì)量的建筑設(shè)計(jì)。
? 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的理論知識
1.相關(guān)概念
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是主要研究通過計(jì)算機(jī)處理用集合數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型所描述的圖形的原理、算法和系統(tǒng)。包括圖形的輸入、存儲、運(yùn)算、轉(zhuǎn)換、傳送和輸出。數(shù)字化技術(shù)是泛指在某特定領(lǐng)域利用包括硬件、軟件在內(nèi)的計(jì)算機(jī)與電子技術(shù)以及數(shù)學(xué)或數(shù)字模型等描述的問題進(jìn)行求解、模擬或分析活動的一切應(yīng)用技術(shù)。
建筑數(shù)字化技術(shù)研究應(yīng)用包括建筑的數(shù)字化設(shè)計(jì)和反映建筑的數(shù)字化特征在內(nèi)的數(shù)字技術(shù)。而建筑數(shù)字化技術(shù)的核心幾何學(xué)科就是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。2.反映建筑數(shù)字化特征的典型圖形技術(shù)
建筑的動態(tài)特征——圖形顯示：如奧地利格拉茨美術(shù)館的925盞燈形成的外墻面顯示屏 建筑的互動特征——圖形顯示：如杜瑟赫姆市的隨情感變化而色彩變化的建筑物
建筑的數(shù)字特征——幾何運(yùn)算：如柏林Max Reinhardt大樓模型及“莫比烏斯環(huán)”變換 建筑的虛實(shí)特征——交互式圖形：如法國國立圖書館（實(shí)體與網(wǎng)絡(luò)圖書館）
設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)媒體的數(shù)字化特征——交互式圖形：如紐約韓國基督教長老會教堂 而建筑性能如聲環(huán)境、熱環(huán)境、光環(huán)境、風(fēng)環(huán)境模擬的可視化分析中都用到了圖形學(xué)。3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)生成的給人多種感官刺激的虛擬世界（環(huán)境），是一種高級的人機(jī)交互系統(tǒng)。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三個(gè)基本特征：沉浸感、交互性、想象力 它具有多學(xué)科的綜合性，正如建筑學(xué)是一門綜合的藝術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包括圖像處理、圖形學(xué)、計(jì)算幾何、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)、多媒體和仿真技術(shù)等。
正如課堂上老師放映的《碟中諜4》，逼真的爆炸場景，以及從皮克斯動畫開始的動物毛發(fā)到最近火熱的《少年派》逼真的老虎與人共存畫面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步影響到了我們生活的方方面面，觸到了我們原來想都不敢想的世界。
而VR技術(shù)在建筑行業(yè)中，有以下作用：（1）指導(dǎo)設(shè)計(jì)：讓建筑師通過瀏覽觀察和了解空間關(guān)系，特別是對空間大小、方向、形狀和建筑元素行為的理解。（2）建筑表現(xiàn)與環(huán)境仿真（3）仿真施工：檢查和修改施工細(xì)節(jié)、合理性和有效性
4.虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)：建模與描繪
基于幾何和圖形學(xué)的建模和描繪技術(shù)
直接幾何建模
3D掃描建模
投影視圖建模
基于圖像的場景描繪技術(shù)（IBR）
圖像投影變形技術(shù) 光場重建技術(shù)
混合式IBR技術(shù)
IBR技術(shù)圖形的繪制獨(dú)立于場景的復(fù)雜性，僅僅與所要生成畫面的分辨率有關(guān)。
第五篇：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三 MFC畫直線
最近自己在學(xué)習(xí)如何在VC 6.0 開發(fā)環(huán)境下的使用MFC AppWizard（exe）來繪畫一條直線，雖然比較簡單，通過這樣的練習(xí)可以幫助你熟悉MFC的開發(fā)環(huán)境以及其中的消息傳遞機(jī)制，希望對于像我一樣初入MFC圖形繪制學(xué)習(xí)的人有幫
助
第一步：構(gòu)建MFC窗體
打開Visual C++ 6.0編譯器 新建→工程→MFC AppWizard（exe），工程名以DrawLine為例，然后確定。為了方便，在MFC應(yīng)用程序向?qū)А襟E1當(dāng)中選擇“單文檔”，其余所有的步驟都為默認(rèn)值，直接“完成”。這樣一個(gè)簡單的MFC窗體就構(gòu)建好了，自己不妨Compile—Build—BuildExecute一下。
第二步：編輯菜單項(xiàng)
選擇ResourceView視窗展開Menu文件夾，左鍵雙擊IDR_DRAWLITYPE，右邊就會出現(xiàn)菜單圖形編輯界面，為了簡化，我們只在添加幫助→DrawLine功能選擇項(xiàng)。雙擊空白會彈出“菜單項(xiàng)目 屬性”對話框。ID：ID_DRAW_LINE；標(biāo)明：
DrawLine(&D)，其它的為缺省。
第三步：建立消息命令
如果此時(shí)運(yùn)行該程序，你會發(fā)現(xiàn)幫助—DrawLine的功能選項(xiàng)是灰色的，原因就在于我們還沒有添加該功能的消息命令相應(yīng)函數(shù)。通過“查看—Message Maps—Project：DrawLine—Class name：CDrawLineView—Object IDs：ID_DRAW_LINE—選定COMMAND—Add Function?”，其它為默認(rèn)，最后確定完成?，F(xiàn)在如果再重新運(yùn)行該程序的話，會發(fā)現(xiàn)原來的灰色已經(jīng)消除了。
第四步：添加鼠標(biāo)消息響應(yīng)
打開ClassView視窗，右鍵選定CDrawLineView，選擇Add Windows Messsage Handler會彈出對話框，完成CDrawLineView類的WM_LBUTTONDOWN、WM_MOUSEMOVE、WM_LBUTTONUP三個(gè)Windows消息事件的新建。
第五步：添加響應(yīng)代碼
首先，在ClassView視窗中雙擊CDrawLineView會定位到“DrawLineView.h : interface of the CDrawLineView class”的文件，添加CDrawLineView類的成員：protected: int m_Drag;POINT m_pPrev;POINT m_pOrigin;三個(gè)成員變量。視窗中展開CDrawLineView類，雙擊定位OnLBUTTONDOWN()函數(shù)。在該函數(shù)消息響應(yīng)
處添加如下代碼：
//建立好繪圖的設(shè)備環(huán)境
CClientDC dc(this);OnPrepareDC(&dc);
dc.DPtoLP(&point);
//獲取起始點(diǎn)坐標(biāo) m_pPrev=point;m_pOrigin=point;
m_Drag=1;
然后，定位于OnMouseMove()，添加如下代碼（其中關(guān)鍵用到了橡皮筋技術(shù)）：
//建立好繪圖的設(shè)備環(huán)境
CClientDC dc(this);
OnPrepareDC(&dc);dc.DPtoLP(&point);
dc.SetROP2(R2_NOT);//橡皮筋繪圖技術(shù)
//判斷是否BUTTONDOWN
if(m_Drag)
{
dc.MoveTo(m_pOrigin);dc.LineTo(m_pPrev);dc.MoveTo(m_pOrigin);dc.LineTo(point);
}
m_pPrev=point;
最后，在OnLBUTTONDOWN()添加代碼： m_Drag=0;
程序運(yùn)行效果圖
實(shí)驗(yàn)4 實(shí)現(xiàn)圓的生成算法
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.熟悉CDC圖形程序庫； 2.掌握中點(diǎn)畫圓生成算法； 3.掌握Bresenham畫圓算法。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
利用VisualC++6.0設(shè)計(jì)一個(gè)簡易畫圓繪圖板，驗(yàn)證圓生成算法。
三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
1.生成繪圖應(yīng)用程序的框架，如下圖所示。具體實(shí)現(xiàn)見第二次實(shí)驗(yàn)，過程不再詳細(xì)說明。
2.在應(yīng)用程序中增加菜單
完成相關(guān)菜單的設(shè)計(jì)，具體的效果如下圖所示，并設(shè)置好相關(guān)菜單消息的映射，具體的實(shí)現(xiàn)在前面的實(shí)驗(yàn)中介紹過，再此不在詳細(xì)說明。
3.在繪圖函數(shù)中添加代碼
通過以上步驟，得到了與菜單對應(yīng)的消息映射，就可以在函數(shù)中添加代碼繪制圖形了。（1）利用中點(diǎn)畫圓算法實(shí)現(xiàn)圓的生成（算法原理見教材）。void CDraw_CirView::OnMid(){ // TODO: Add your command handler code here CDC*pDC=GetDC();//得到繪圖類指針
RedrawWindow();//重繪窗口
int x,y,x0=200,y0=200,r=100;//圓的圓心為(x0,y0),半徑為r float d;x=0;y=r;d=1.25-r;
pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(y+x0,x+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(y+x0,-x+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(-y+x0,-x+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(-y+x0,x+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));while(x<=y){
if(d<0)
{
d=d+2*x+3;
x++;
}
else
{
d=d+2*(x-y)+5;
x++;
y--;}
pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(y+x0,x+y0,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(y+x0,-x+y0,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(-y+x0,-x+y0,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(-y+x0,x+y0,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));} } 由以上代碼繪出的圖形如下：
（2）利用Bresenham算法生成圓（算法原理見教材）。void CDraw_CirView::OnBre(){ // TODO: Add your command handler code here CDC*pDC=GetDC();//得到繪圖類指針
//RedrawWindow();//重繪窗口
int x,y,x0=200,y0=200,r=50;//圓的圓心為(x0,y0),半徑為r int delta,delta1,delta2,direction;x=0;y=r;delta=2*(1-r);while(y>=0){
pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,RGB(0,0,255));
pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,RGB(0,0,255));
pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,RGB(0,0,255));
pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,RGB(0,0,255));
if(delta<0)
{
delta1=2*(delta+y)-1;
if(delta<=0)direction=1;
else direction=2;
}
else if(delta>0)
{
delta2=2*(delta-x)-1;
if(delta2<=0)direction=2;
else direction=3;
}
else direction=2;
switch(direction)
{
case 1:x++;
delta+=2*x+1;
break;
case 2:x++;y--;
delta+=2*(x-y+1);
break;
case 3:y--;
delta+=(-2*y+1);
break;
} } }
由以上代碼繪出的圖形如下：
（3）以上是本次實(shí)驗(yàn)的基本部分，利用中點(diǎn)畫圓和Bresenham畫圓算法實(shí)現(xiàn)的基本圖形的繪制。能不能利用該算法，完成一些復(fù)雜圖形的生成，比如利用基本的畫圓算法繪制一個(gè)奧運(yùn)五環(huán)。甚至根據(jù)畫圓算法，實(shí)現(xiàn)二次曲線的生成，如橢圓的生成等等。請同學(xué)們認(rèn)真考慮，完成這部分的內(nèi)容，上機(jī)調(diào)試。
四、思考
1.如何實(shí)現(xiàn)圓心為任意位置的圓的繪制； 2.兩種畫圓算法的比較。
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