計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)--xhp

1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)軟件學(xué)院軟件理論系2013年2月22日前 言隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為一種高速、費(fèi)用低的生成圖形的有效工具。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作為利用計(jì)算機(jī)生成圖形的技術(shù)，已經(jīng)越來(lái)越廣泛地在各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬和應(yīng)用水平的提高，人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究和利用。當(dāng)今，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，并被廣泛的應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì)、醫(yī)藥、工業(yè)、藝術(shù)、娛樂(lè)業(yè)、廣告業(yè)、教育與培訓(xùn)、商業(yè)和政府部門(mén)等。鑒于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的重要性和應(yīng)用的廣泛性，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)將其設(shè)

2、置為專(zhuān)業(yè)必選的選修課。它主要是研究用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備來(lái)輸入、表示、變換、運(yùn)算和輸出圖形的原理、算法及系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)有一個(gè)完整的了解，并為進(jìn)行計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用和研究打下扎實(shí)基礎(chǔ)。為了讓學(xué)生深入理解各種圖形算法和相關(guān)理論知識(shí)，貫徹學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)是為了應(yīng)用知識(shí)、應(yīng)用就要追求創(chuàng)新應(yīng)用的思想和意識(shí)，設(shè)計(jì)了8個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生更加深入的理解計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的工作機(jī)理和基本圖形生成和處理算法。實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言為T(mén)urbo C 、Visual C+ 6.0、OpenGl,或其它學(xué)生掌握的高級(jí)語(yǔ)言。這些實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生的一種多全面訓(xùn)練。它著眼于原理與應(yīng)用的結(jié)合，使學(xué)生學(xué)會(huì)如何把書(shū)上學(xué)到的

3、知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)軟件工作所需要的動(dòng)手能力；另一方面，能使書(shū)上的知識(shí)變“活”，起到深化理解和靈活掌握教學(xué)內(nèi)容的目的。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能夠培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、解決問(wèn)題能力、軟件開(kāi)發(fā)能力等多種能力。目 錄實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范1實(shí)驗(yàn)一 交互式繪圖技術(shù)的實(shí)現(xiàn)2實(shí)驗(yàn)二 直線、圓弧及橢圓弧的生成算法5實(shí)驗(yàn)三 多邊形的區(qū)域填充7實(shí)驗(yàn)四 二維幾何變換9實(shí)驗(yàn)五 裁剪算法10實(shí)驗(yàn)六 三維圖形變換11實(shí)驗(yàn)七 曲線與曲面12實(shí)驗(yàn)八 真實(shí)感圖形繪制14參考文獻(xiàn)15附錄A C程序繪圖基礎(chǔ)16附錄B Visual C+圖形程序設(shè)計(jì)23一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)（需要課外學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)）23三、基礎(chǔ)知識(shí)和

4、實(shí)驗(yàn)步驟23（一） Visual C+ 6.0應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)方法23（二） 圖形設(shè)備接口和圖形程序設(shè)計(jì)26（三）鼠標(biāo)編程36（四）菜單程序設(shè)計(jì)42四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)46附錄C OpenGL圖形程序設(shè)計(jì)4752 - 實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范一、實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)、目的和任務(wù)本實(shí)驗(yàn)是與本專(zhuān)業(yè)課計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相配套的，通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地掌握計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論與相關(guān)算法，具有一定實(shí)踐體會(huì)和相關(guān)的編程能力及圖形處理的能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)后從事計(jì)算機(jī)繪圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助教學(xué)、輔助工程、圖形處理等打下基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要內(nèi)容是要求學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)各種圖形的繪制，強(qiáng)化學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力和程序調(diào)試能力，

5、使學(xué)生鞏固所學(xué)各種圖形的生成算法的理論知識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)基本要求實(shí)驗(yàn)基本要求：本實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求是： 實(shí)驗(yàn)課前，學(xué)生必須預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，了解本次實(shí)驗(yàn)的目的、要求、原理、算法、步驟等，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)的程序設(shè)計(jì)算法描述與關(guān)鍵分析內(nèi)容； 準(zhǔn)備好程序和測(cè)試數(shù)據(jù)，上機(jī)調(diào)試、運(yùn)行； 完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行結(jié)果對(duì)比分析，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求：（1） 認(rèn)真分析題目的條件和要求，復(fù)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)，選擇適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案和算法；（2） 編寫(xiě)上機(jī)實(shí)驗(yàn)程序，作好上機(jī)前的準(zhǔn)備工作；（3） 上機(jī)調(diào)試程序，繪制圖形，驗(yàn)證算法的正確性；（4） 分析和解釋運(yùn)行結(jié)果；（5） 程序調(diào)試完后，須由實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)教師在機(jī)器上檢查運(yùn)行結(jié)果

6、；（6） 按照要求書(shū)寫(xiě)每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 （7） 要求獨(dú)立完成上述各項(xiàng)。三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)使用的語(yǔ)言：C或Visual C+、OpenGL四、考核與報(bào)告(1) 本課程的評(píng)分方法是考查，實(shí)驗(yàn)作為平時(shí)成績(jī)占學(xué)期期末總成績(jī)的30%。(2) 每個(gè)實(shí)驗(yàn)完成后必須完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)成績(jī)組成為：實(shí)驗(yàn)報(bào)告占40；按照教學(xué)計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)編程序，演示計(jì)算結(jié)果占50；創(chuàng)新占10。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式實(shí)驗(yàn)報(bào)告在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中應(yīng)該將以下問(wèn)題寫(xiě)清楚1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 實(shí)驗(yàn)要求:3、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：4、 實(shí)驗(yàn)題目： 5、 設(shè)計(jì)原理與思想： 6、 對(duì)應(yīng)程序：7、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（輸出圖形）及其分析： 8、 計(jì)算中出現(xiàn)

7、的問(wèn)題，解決方法及體會(huì)：實(shí)驗(yàn)一 交互式繪圖技術(shù)的實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握各種交互式繪圖技術(shù)及其原理；2、掌握Visual C+集成編程環(huán)境的使用，圖形設(shè)備接口和常用圖形程序設(shè)計(jì)、鼠標(biāo)編程、畫(huà)刷與畫(huà)筆以及菜單設(shè)計(jì)等，能夠利用Visual C+實(shí)現(xiàn)各種交互式繪圖技術(shù)；3、了解OpenGL的基本操作及其庫(kù)函數(shù)，能夠通過(guò)OpenGL庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)各種交互式繪圖技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)要求1、用Visual C+設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的交互式繪圖軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)鉛筆繪圖，以及直線、圓等基本圖形的繪制；2、能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋畫(huà)線或圓、拾取、拖動(dòng)、撤銷(xiāo)和重做等交互式技術(shù)；3、能夠用OpenGL函數(shù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)橡皮筋技術(shù)和拾取操作。三、算法提示

8、（一）鉛筆繪圖的實(shí)現(xiàn)：1、建一個(gè)MFC AppWizard(exe)工程（具體操作見(jiàn)附錄B），新增“繪圖”菜單，并在該菜單下添加子菜單“鉛筆”；2、向視圖類(lèi)中添加1個(gè)菜單消息響應(yīng)函數(shù)和3個(gè)鼠標(biāo)消息響應(yīng)函數(shù)，并輸入時(shí)間處理程序代碼。（1）新增成員變量： public: int drawMode; /畫(huà)圖模式，1表示鉛筆 int isDrag; /鼠標(biāo)是否是拖動(dòng)，1表示拖動(dòng)，0表示移動(dòng) CPoint p0; /鉛筆的起點(diǎn)（2）初始化變量：CMy11View:CMy11View()/ TODO: add construction code here drawMode=0; isDrag=0;（3）在

9、消息響應(yīng)函數(shù)中添加代碼void CMy11View:OnPen()/“鉛筆”菜單響應(yīng)函數(shù)/ TODO: Add your command handler code here drawMode=1; /設(shè)置為鉛筆模式void CMy11View:OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point) / TODO: Add your message handler code here and/or call default isDrag=1; /設(shè)置為拖動(dòng) p0=point; /記下起點(diǎn)CView:OnLButtonDown(nFlags, point);void CM

10、y11View:OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point) / TODO: Add your message handler code here and/or call default isDrag=0; /設(shè)置為移動(dòng)CView:OnLButtonUp(nFlags, point);void CMy11View:OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) / TODO: Add your message handler code here and/or call default if(isDrag & drawMode=1)

11、/如果是鼠標(biāo)拖動(dòng)，且是鉛筆模式 CDC* pdc=GetDC(); pdc-MoveTo(p0); pdc-LineTo(point); p0=point; ReleaseDC(pdc); CView:OnMouseMove(nFlags, point);（4）編譯運(yùn)行程序，驗(yàn)證運(yùn)行結(jié)果。（二）橡皮筋畫(huà)直線的實(shí)現(xiàn)（1）并在“繪圖”菜單下再添加子菜單“直線”，添加“直線”菜單響應(yīng)函數(shù)，并編寫(xiě)代碼void CMy11View:OnLine() /“直線”菜單響應(yīng)函數(shù)/ TODO: Add your command handler code heredrawMode=2; /設(shè)置為繪制直線模式（2）

12、新增成員變量CPoint p1;（3）修改OnLButtonDown以及OnMouseMove函數(shù)的代碼：void CMy11View:OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point) / TODO: Add your message handler code here and/or call defaultisDrag=1;p0=point;p1=point;CView:OnLButtonDown(nFlags, point);void CMy11View:OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) / TODO: Add y

13、our message handler code here and/or call defaultif(isDrag) /鼠標(biāo)拖動(dòng)CDC* pdc=GetDC();switch (drawMode)case 1:pdc-MoveTo(p0); pdc-LineTo(point);p0=point;break; /鉛筆繪圖case 2: pdc-SetROP2(R2_NOTXORPEN); /采用異或模式繪圖 pdc-MoveTo(p0); pdc-LineTo(p1); /擦除原直線 pdc-MoveTo(p0); pdc-LineTo(point);p1=point;break; /橡皮筋畫(huà)

14、直線ReleaseDC(pdc);CView:OnMouseMove(nFlags, point);（4）編譯運(yùn)行程序，驗(yàn)證運(yùn)行結(jié)果。（三）OpenGL中橡皮筋技術(shù)與拾取操作的實(shí)現(xiàn)，見(jiàn)教材62-70頁(yè)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析和總結(jié)1對(duì)程序進(jìn)行分析和比較，你還能提出哪些改進(jìn)和擴(kuò)充？例如：其他交互式繪圖技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。2總結(jié)從本次實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了那些知識(shí)點(diǎn)或者有哪些感受?實(shí)驗(yàn)二 直線、圓弧及橢圓弧的生成算法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、幾種直線生成算法的比較，特別掌握用Bresenham直線生成算法。2、幾種圓弧生成算法的比較，掌握Bresenham圓弧生成算法。3、幾種橢圓弧生成算法的比較，掌握Bresenham橢圓弧生

15、成算法。4、掌握線型與線寬處理技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)要求1、用不同的生成算法在屏幕上繪制出直線的圖形，對(duì)不同的算法可設(shè)置不同的線形或顏色表示區(qū)別。2、用Bresenham生成算法在屏幕上繪制出圓弧的圖形。3、用Bresenham生成算法在屏幕上繪制出橢圓弧的圖形。4、用動(dòng)畫(huà)的方式表演圖形的生成。三、算法提示1、有關(guān)直線生成算法有：DDA（數(shù)值微分）直線算法、逐點(diǎn)比較法、直線Bresenham生成算法。直線Bresenham生成算法思想如下（第一象限，且斜率k0，則yi+1=yi+1，否則 yi+1=yi;3) 畫(huà)點(diǎn)（xi+1，yi+1）；4) 求下一個(gè)誤差Pi+1點(diǎn)，如果Pi0，則Pi+1=Pi+2d

16、y-2dx，否則 Pi+1=Pi+2dy;5) i=i+1，如果i1的情況，可交換變量x和y，y每次長(zhǎng)1個(gè)單位。對(duì)Pi進(jìn)行判斷，xi+1=xi或xi+1=xi+1。2、有關(guān)圓弧生成算法有：逐點(diǎn)比較法、DDA（數(shù)值微分）直線算法、圓的Bresenham生成算法。圓的生成算法一般將圓劃分為8等份，只需計(jì)算(900,450)的八分之一圓弧,其它用對(duì)稱(chēng)法求得(參見(jiàn)圖2-1 b)。Bresenham生成算法思想如下（第一象限，且斜率k1的情況）：1） 計(jì)算誤差初值P1=3-2r，i=1,畫(huà)點(diǎn)（0，r）；2） 求下一個(gè)光柵點(diǎn)位置 xi+1=xi+1 如果Pi0，則yi+1=yi，否則 yi+1=yi-1;

17、3） 畫(huà)點(diǎn)（xi+1，yi+1）；4） 求下一個(gè)誤差Pi+1點(diǎn)，如果Pi0，則Pi+1=Pi+2xi+6，否則 Pi+1=Pi+4(xi-yi)+10;5) i=i+1，如果x=y則結(jié)束操作，否則轉(zhuǎn)步驟2。圓Bresenham算法的算式簡(jiǎn)單，只需做加減法和乘4運(yùn)算3對(duì)屏幕布局的考慮適當(dāng)選取坐標(biāo)，將屏幕分成幾個(gè)區(qū)域性，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)一種算法，生成一個(gè)圖形。也可用delay實(shí)現(xiàn)延時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析和總結(jié)1查看實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證算法的正確性；2對(duì)程序進(jìn)行分析和比較，你還能提出哪些改進(jìn)和擴(kuò)充？例如：（1）線刷子繪制直線和圓；（2）方形刷子繪制直線和圓；（3）虛線和點(diǎn)劃線的繪制；3總結(jié)從本次實(shí)

18、驗(yàn)中學(xué)到了那些知識(shí)點(diǎn)或者有哪些感受?實(shí)驗(yàn)三 多邊形的區(qū)域填充一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步理解和掌握幾種常用多邊形填充算法的基本原理；2掌握多邊形區(qū)域填充算法的基本過(guò)程；3掌握在Visual C+環(huán)境下用多邊形填充算法編程實(shí)現(xiàn)指定多邊形的填充。二、實(shí)驗(yàn)要求1用種子填充算法實(shí)現(xiàn)區(qū)域填充。2掃描線填充算法實(shí)現(xiàn)區(qū)域填充。3用x-掃描線算法實(shí)現(xiàn)多邊形的填充（可選）；4實(shí)現(xiàn)邊緣填充算法和邊標(biāo)志填充算法（可選）；三、算法提示(一)多邊形的掃描轉(zhuǎn)換多邊形的掃描轉(zhuǎn)換：從多邊形的頂點(diǎn)信息出發(fā)，求出位于其內(nèi)部的各個(gè)象素，并將其顏色值寫(xiě)入幀緩存中相應(yīng)單元的過(guò)程。多邊形的掃描轉(zhuǎn)換算法有：X掃描線算法、邊緣填充算法等。

19、1、X掃描線算法（1）基本思想：按掃描線順序，計(jì)算掃描線與多邊形的相交區(qū)間，再用要求的顏色顯示這些區(qū)間的所有象素。l （2）算法步驟:u 確定多邊形所占有的最大掃描線數(shù)，得到多邊形頂點(diǎn)的最小和最大y值（ymin和ymax）。u 從y=ymin到y(tǒng)=ymax，每次用一條掃描線進(jìn)行填充。u 對(duì)一條掃描線填充的過(guò)程可分為四個(gè)步驟：求交；排序；交點(diǎn)配對(duì)；區(qū)間填色。 2、邊緣填充算法基本思想：按任意順序處理多邊形的每條邊。處理時(shí)，先求出該邊與掃描線的交點(diǎn)，再對(duì)掃描線上交點(diǎn)右方的所有象素取反。(二)區(qū)域填充區(qū)域填充是指從區(qū)域內(nèi)的某一個(gè)象素點(diǎn)（種子點(diǎn)）開(kāi)始，由內(nèi)向外將填充色擴(kuò)展到整個(gè)區(qū)域內(nèi)的過(guò)程。區(qū)域是指已

20、經(jīng)表示成點(diǎn)陣形式的填充圖形，它是相互連通的一組像素的集合。1、棧結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)4-連通邊界填充算法的算法步驟為： 種子象素入棧；當(dāng)棧非空時(shí)重復(fù)執(zhí)行如下三步操作： (a)棧頂象素出棧； (b)將出棧象素置成填充色； (c)檢查出棧象素的4-鄰接點(diǎn)，若其中某個(gè)象素點(diǎn)不是邊界色且未置成多邊形色，則把該象素入棧。 2、棧結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)8-連通邊界填充算法的算法步驟為：種子象素入棧；當(dāng)棧非空時(shí)重復(fù)執(zhí)行如下三步操作：(a) 棧頂象素出棧；(b) 將出棧象素置成填充色；(c) 檢查出棧象素的8-鄰接點(diǎn)，若其中某個(gè)像素點(diǎn)不是邊界色且未置成多邊形色，則把該像素入棧。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析和總結(jié)1查看實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證算法的正確性；

21、2對(duì)程序進(jìn)行分析和比較，編寫(xiě)種子填充算法、多邊形填充算法和圖案填充算法？ 3總結(jié)從本次實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了那些知識(shí)點(diǎn)或者有哪些感受?實(shí)驗(yàn)四 二維幾何變換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)一步加深對(duì)常用的二維幾何變換的理解，如平移、旋轉(zhuǎn)、放大縮小等。掌握變換順序和變換矩陣。二、實(shí)驗(yàn)要求1 通過(guò)二維幾何變換的數(shù)學(xué)模型，編寫(xiě)平移、旋轉(zhuǎn)、放縮、對(duì)稱(chēng)變換；2 繪制一個(gè)北極星圖案或字母圖案，如下圖所示，實(shí)現(xiàn)該圖形的平移、旋轉(zhuǎn)、放縮、對(duì)稱(chēng)等幾何變換； 3 加入鼠標(biāo)功能，實(shí)現(xiàn)圖形的拾取及交互式移動(dòng)等功能。三、算法提示二維幾何圖形的步驟： 1、選取二維空間坐標(biāo)系。2、在選定的坐標(biāo)系中，確定圖形走筆順序或連點(diǎn)順序(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)) ，寫(xiě)出圖形中上

22、各頂點(diǎn)位置坐標(biāo)，同時(shí)引入齊次坐標(biāo)表示成n(點(diǎn)數(shù))*3階矩陣。3、根據(jù)圖形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及頂點(diǎn)坐標(biāo)，繪制圖形。4、將圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)矩陣乘以變換矩陣（不同的變換乘以不同的變換矩陣），得到變換后的頂點(diǎn)坐標(biāo)，再根據(jù)圖形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及頂點(diǎn)坐標(biāo)，繪制變換之后的圖形。四、實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)1 分析程序運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)一步完善程序；2 參照Autocad的交互式方式，實(shí)現(xiàn)交互式放縮、旋轉(zhuǎn)和對(duì)稱(chēng)變換。3 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)體會(huì)和小結(jié)，總結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和掌握了哪些知識(shí)點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)五 裁剪算法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉各種直線裁剪算法，包括CohenSutherland線段裁剪算法，中點(diǎn)分割線段裁剪算法，Liang-Barsky裁剪算法等，掌

23、握編碼裁剪法的編程方法和步驟。2、掌握多邊形逐邊裁剪（Sutherland-Hodgman）法的編程方法和步驟。3、了解字符裁剪算法的原理與編程方法。二、實(shí)驗(yàn)要求1、 實(shí)現(xiàn)直線的裁剪。在屏幕上繪制出一個(gè)矩形作為裁剪邊界，再用不同的顏色繪出幾個(gè)由線段組成的簡(jiǎn)單幾何圖形，它們和裁剪邊界可相交或不相交。按一個(gè)鍵，實(shí)現(xiàn)一條線段的裁剪，裁剪后的線段可用另一種顏色繪制，繼續(xù)按鍵，直至全部線段裁剪完。2、實(shí)現(xiàn)多邊形逐邊裁剪算法。三、算法提示1、Sutherland-Cohen(編碼) 裁剪算法用數(shù)組保存裁剪邊界的坐標(biāo)值和被裁剪邊界的坐標(biāo)值；根據(jù)逐邊裁剪方法對(duì)被裁剪邊界進(jìn)裁剪，計(jì)算出裁剪后的坐標(biāo)；再將裁剪后的

24、直線用不同顏色繪制到屏幕上。Sutherland-Cohen(編碼)算法的思想是：對(duì)于每條線段P1P2分為三種情況處理。（1）若P1P2完全在窗口內(nèi)，則顯示該線段P1P2簡(jiǎn)稱(chēng)“取”之。（2）若P1P2明顯在窗口外，則丟棄該線段，簡(jiǎn)稱(chēng)“棄”之。（3）若線段既不滿(mǎn)足“取”的條件，也不滿(mǎn)足“棄”的條件，則在交點(diǎn)處把線段分為兩段。其中一段完全在窗口外，可棄之。然后對(duì)另一段重復(fù)上述處理。2、Sutherland-Hodgman 多邊形裁剪算法多邊形裁剪算法的關(guān)鍵在于，通過(guò)裁剪，不僅要保留窗口內(nèi)多邊形的邊界部分，而且要將窗框有關(guān)部分按一定的次序插入多邊形保留邊界之間，從而使多邊形的邊仍然保持封閉狀態(tài)。Su

25、therland-Hodgman 多邊形裁剪算法：令多邊形的頂點(diǎn)按邊線逆時(shí)針走向排序P1、P2、Pn，多邊形各邊先與上窗框求交。求交后刪去多邊形一窗框之上的部分，并插入窗邊及延長(zhǎng)線與多邊形的交點(diǎn)之間的部分，從而形成一個(gè)新多邊形。然后，新的多邊形按相同的方法與右窗框相剪裁。如此重重，直至多邊形與各窗框都裁剪完畢。四、實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)1、分析程序運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)一步完善程序；2、對(duì)程序進(jìn)行分析和比較，你還能提出哪些改進(jìn)和擴(kuò)充？例如：字符、圓等其他圖元的裁剪。3、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)體會(huì)和小結(jié)，總結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和掌握了哪些知識(shí)點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)六 三維圖形變換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、復(fù)習(xí)用二維平面來(lái)表示三維立體圖形的正等測(cè)投影或

26、斜二側(cè)投影圖形。2、編程實(shí)現(xiàn)三維簡(jiǎn)單立體的平移變換、旋轉(zhuǎn)變換、對(duì)稱(chēng)變換、變比變換、錯(cuò)切變換。3、對(duì)變換后的簡(jiǎn)單三維幾何體用正等測(cè)投影或斜二側(cè)投影圖形來(lái)表示。4、用編寫(xiě)的繪制三維幾何圖形的函數(shù)。二、基本要求1、在屏幕上繪制出如下圖所示或其他簡(jiǎn)單幾何體的正等測(cè)投影的幾何圖形。 2、對(duì)上述簡(jiǎn)單三維幾何體進(jìn)行三維平移變換、旋轉(zhuǎn)、縮放、對(duì)稱(chēng)等幾何變換，用不同的顏色在屏幕上繪制出變換后的三維圖形正等測(cè)投影圖。三、算法提示1、三維圖形的變換實(shí)際上是一個(gè)變換矩陣，平面圖形是由若干個(gè)三維點(diǎn)P(xi，yi，zi)組成，經(jīng)過(guò)變換后的三維點(diǎn)P(xi，yi ，zi)，其變換公式為： x y z 1 =x y z 1T對(duì)

27、于不同的變換，都是用矩陣乘法來(lái)計(jì)算坐標(biāo)，只需改變變換矩陣即可。因此對(duì)每一種坐標(biāo)變換可編成一個(gè)子程序。2、 變換后的三維點(diǎn)并不能直接在二維屏幕上繪制出來(lái)，必須用到前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，選用一個(gè)軸測(cè)投影，將三維點(diǎn)經(jīng)過(guò)軸測(cè)投影變換后，得出P*(x*i，y*i ，z*i)x* y* z* 1 =x y z 1T正等測(cè)3、編程時(shí)的技巧用數(shù)組將三維圖形的特征坐標(biāo)點(diǎn)（頂點(diǎn)）保存，由特征坐標(biāo)點(diǎn)（頂點(diǎn)）繪制出三維圖形的命令(一般由直線命令組成)編寫(xiě)一個(gè)繪圖子程序，調(diào)用繪圖子程序繪制出變換以前的圖形(必須經(jīng)過(guò)軸測(cè)投影變換)，根據(jù)不同的三維幾何變換，選用相應(yīng)三維坐標(biāo)變換公式（調(diào)用相應(yīng)的子程序）得出變換后的坐標(biāo)；再經(jīng)軸測(cè)

28、投影變換后，得出P*(x*i，y*i ，z*i)，調(diào)用繪圖子程序繪制出變換后的圖形。四、實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)1、分析程序運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)一步完善程序。2、對(duì)程序進(jìn)行分析和比較，你還能提出哪些改進(jìn)和擴(kuò)充？例如：繪制三維立體圖形的斜二側(cè)投影圖形、透視投影等。3、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)體會(huì)和小結(jié)，總結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和掌握了哪些知識(shí)點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)七 曲線與曲面一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康母鶕?jù)曲線和曲面的基礎(chǔ)知識(shí)和常用曲線的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)其算法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，驗(yàn)證算法的正確性，并通過(guò)程序結(jié)果加深對(duì)常用曲線數(shù)學(xué)模型的理解。二、實(shí)驗(yàn)要求 1、三次Bezier曲線與三次B樣條曲線的編程實(shí)現(xiàn)。在主窗口中添加Bezier曲線和B樣條曲線的菜單，當(dāng)運(yùn)行系統(tǒng)，點(diǎn)

29、擊相應(yīng)菜單時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)給定的四個(gè)點(diǎn)，在屏幕上繪制三次Bezier曲線或三次B樣條曲線。2、交互式繪制三次Bezier曲線或三次B樣條曲線的編程實(shí)現(xiàn)。添加鼠標(biāo)功能，進(jìn)行交互式繪制三次Bezier曲線或三次B樣條曲線。當(dāng)用鼠標(biāo)選擇四個(gè)點(diǎn)時(shí)，繪出第一條Bezier曲線或B樣條曲線，以后每增加一個(gè)點(diǎn)，就會(huì)增加一段曲線。Esc鍵表示鼠標(biāo)選擇點(diǎn)結(jié)束。 3、Bezier曲面與B樣條曲面的編程實(shí)現(xiàn)。在屏幕上繪制出一個(gè)Bezier曲面或B樣條曲面，并用不同的顏色標(biāo)出邊界網(wǎng)格。三、算法提示（一）Bezier曲線給定空間n+1個(gè)點(diǎn)的位置矢量Pi（i=0,1,2,n），則Bezier參數(shù)曲線上各點(diǎn)坐標(biāo)的插值公式是：

30、其中，Pi構(gòu)成該Bezier曲線的特征多邊形，Bi,n(t)是n次Bernstein基函數(shù)：（二）B樣條曲線 以Bernstein基函數(shù)構(gòu)造的Bezier曲線或曲面有許多優(yōu)越性，但有兩點(diǎn)不足：其一是Bezier曲線或曲面不能作局部修改；其二是Bezier曲線或曲面的拼接比較復(fù)雜。1972年，Gordon、Riesenfeld等人提出了B樣條方法，在保留Bezier方法全部?jī)?yōu)點(diǎn)的同時(shí)，克服了Bezier方法的弱點(diǎn)。B樣條曲線的方程定義為：是B樣條基函數(shù)，其定義如下：（三）Bezier曲面1、設(shè)Pi j(i=0,1,2,n，j=0,1,m)為（n+1）（m+1）個(gè)空間點(diǎn)列，則mn次Bezier曲面

31、的方程為：其中，Bim(u)=Cmiui(1-u)m-i，Bjn(u)=Cnjvj(1-v)n-j，是Bernstern基函數(shù)。依次用線段連接Pi j(i=0,1,2,n，j=0,1,m)中相鄰兩點(diǎn)所形成的的空間網(wǎng)格，稱(chēng)為特征網(wǎng)格。當(dāng)n=m=3時(shí)為雙三次Bezier曲面，其方程為： 用矩陣表示為：S(u,v）=UMPMTVT其中 U=u3,u2,u1,u，V= v3,v2,v1,v 2、程序設(shè)計(jì)根據(jù)用Bezier曲面的定義，輸入Bezier曲面的特征多邊形（例如雙三次Bezier曲面輸入16個(gè)型值點(diǎn)），用數(shù)組將坐標(biāo)點(diǎn)保存；然后把u從現(xiàn)01分成m等分，把v從現(xiàn)01分成n等分，按上述公式算出Bez

32、ier曲面上的點(diǎn)，在u方向畫(huà)出m+1條曲線，在v方向畫(huà)出n+1條曲線，就得到Bezier曲面。四、實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)1、分析程序運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)一步完善程序； 2、對(duì)程序進(jìn)行分析和比較，你還能提出哪些改進(jìn)和擴(kuò)充？3、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)體會(huì)和小結(jié)，總結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和掌握了哪些知識(shí)點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)八 真實(shí)感圖形繪制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解各種消隱算法的思想及實(shí)現(xiàn)方法，理解OpenGL中消隱處理的原理，掌握OpenGL中消隱處理技術(shù)；2、了解計(jì)算機(jī)完成三維場(chǎng)景的真實(shí)感圖形繪制的原理及步驟，理解Phong光照明模型， 增量式光照明模型，透明算法，紋理算法，光線跟蹤算法。掌握OpenGL中光照與表面繪制函數(shù)及其操作。二、實(shí)驗(yàn)要

33、求 1、利用OpenGL函數(shù)實(shí)現(xiàn)三維物體的消隱處理； 2、利用OpenGL中提供的光照、表面材質(zhì)處理、透明處理、表面繪制等函數(shù)，實(shí)現(xiàn)真實(shí)感圖形的繪制。三、算法提示OpenGL的工作順序就是一個(gè)從定義幾何要素到把象素段寫(xiě)入幀緩沖區(qū)的過(guò)程。在屏幕上顯示圖象的主要步驟是以下3步：（1）構(gòu)造幾何要素（點(diǎn)，線，多邊形，圖象，位圖），創(chuàng)建對(duì)象的數(shù)學(xué)描述。在三維空間上放置對(duì)象，選擇有利的場(chǎng)景觀察點(diǎn)。（2）計(jì)算對(duì)象的顏色，這些顏色可能直接定義，或由光照條件及紋理間接給出。（3）光柵化，把對(duì)象的數(shù)學(xué)描述和顏色信息轉(zhuǎn)換到屏幕的象素。實(shí)現(xiàn)實(shí)例可以參照教材中的案例。四、實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)1、分析程序運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)一步完善程

34、序； 2、對(duì)程序進(jìn)行分析和比較，你還能提出哪些改進(jìn)和擴(kuò)充？3、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)體會(huì)和小結(jié)，總結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和掌握了哪些知識(shí)點(diǎn)？ 參考文獻(xiàn)1、陸楓、何云峰， 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)（第二版）， 電子工業(yè)出版社 2011-11 2、Edward Angel、Dave Shreiner，交互式計(jì)算機(jī)圖形學(xué)：基于OpenGL著色器的自頂向下方法（第六版），電子工業(yè)出版社， 2012-053、孫家廣、胡事民，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)， 清華大學(xué)出版社，2011-07 4、潘云鶴等， 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理、方法及應(yīng)用(第3版) ， 高等教育出版社，2011-65、孫家廣，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（第三版），清華大學(xué)出版社，1999。6、

35、Donald Hearn,M.Pauline Baker著, 蔡士杰等譯，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（第三版），電子工業(yè)出版社，2005。7、Dave Shreiner等著，鄧鄭祥譯，OpenGL編程指南（第四版），人民郵電出版社，2005。附錄A C程序繪圖基礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握用Turbo C繪圖時(shí)的步驟。2、 掌握C語(yǔ)言中的基本繪圖函數(shù)及其用法。3、 掌握簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)方法。二、用C語(yǔ)言繪制圖形的步驟1、為了調(diào)用C語(yǔ)言提供的圖形庫(kù)函數(shù)，在程序的開(kāi)頭寫(xiě)上文件的包含命令；# include 2、圖形系統(tǒng)初始化及關(guān)閉圖形方式初始化是通過(guò)調(diào)用 initgraph( )函數(shù)來(lái)完成 ，它的調(diào)用格式為：init

36、graph (* gdriver,* gmode,* path);該函數(shù)的功能是通過(guò)從磁盤(pán)上裝入一個(gè)圖形驅(qū)動(dòng)程序來(lái)初始化圖形系統(tǒng)，并將顯示器設(shè)置到指定圖形方式下。參數(shù)gdriver, gmode, path的含義參見(jiàn)教材的有關(guān)章節(jié)。在運(yùn)行圖形程序結(jié)束后，又要回到文本方式，以進(jìn)行其它工作，這時(shí)應(yīng)關(guān)閉圖形方式。其格式為：closegraph()。3、圖形顯示器的工作方式1） 文本模式與字符坐標(biāo)系在未通過(guò)圖形初始化之前的屏幕上，只能顯示字符的方式稱(chēng)為文本模式。C語(yǔ)言能在指定位置顯示字符，該坐標(biāo)系以屏幕的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向?yàn)閤軸，自左向右；垂直方向?yàn)閥軸，自上向下，坐標(biāo)原點(diǎn)為（1，1）。能顯示的

37、行數(shù)、列數(shù)及顏色與顯示方式有關(guān)。Turbo C支持6種不同的文本顯示方式。2） 圖形模式與點(diǎn)坐標(biāo)系在屏幕上能顯示圖形的方式稱(chēng)為圖形方式。屏幕是由像素點(diǎn)組成的，通過(guò)initgraph函數(shù)的gmode參數(shù)來(lái)指定屏幕的分辨率，分辨率決定了像素點(diǎn)的多少。在圖形方式下，屏幕上每個(gè)像素的顯示位置用點(diǎn)坐標(biāo)系來(lái)描述。在該坐標(biāo)系中，屏幕的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)，水平向?yàn)閤軸，自左向右；垂直方向?yàn)閥軸，自上向下。如圖A-1所示。O(0,0)maxxmaxy圖A-1 屏幕坐標(biāo)系分辨率不同，水平方向和垂直方向上的點(diǎn)數(shù)也不一樣，即其maxx、maxy的數(shù)值不同。在Turbo C中，坐標(biāo)數(shù)據(jù)有兩種形式給出：一種是絕

38、對(duì)坐標(biāo)；另一種是相對(duì)坐標(biāo)。絕對(duì)坐標(biāo)的參考點(diǎn)是坐標(biāo)的原點(diǎn)O（0，0），x 和y的值只能取規(guī)定范圍內(nèi)的正整數(shù)，其坐標(biāo)值在整個(gè)屏幕范圍內(nèi)確定。相對(duì)坐標(biāo)是相對(duì)于“當(dāng)前點(diǎn)”的坐標(biāo)，所以其參考點(diǎn)不是坐標(biāo)系的原點(diǎn)，而是當(dāng)前點(diǎn)。要相對(duì)坐標(biāo)中，x和y的取值是相對(duì)于當(dāng)前點(diǎn)在X方向和Y方向上的增量，這個(gè)增量可以是正的，也可以是負(fù)的，所以x和y的值可以是正整數(shù)，也可以是負(fù)整數(shù)。此外，把在一個(gè)窗口范圍內(nèi)確定的坐標(biāo)也稱(chēng)為相對(duì)坐標(biāo)。三、C語(yǔ)言中的基本繪圖函數(shù)及其用法1、繪圖函數(shù)在用繪圖函數(shù)作圖時(shí)，有的繪圖函數(shù)坐標(biāo)是相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)，用絕對(duì)坐標(biāo)。有的繪圖函數(shù)用相對(duì)坐標(biāo)，這時(shí)要隨時(shí)注意圖形的“當(dāng)前點(diǎn)位置”，它是繪圖的起始位置。也

39、就是說(shuō)，圖形總是從當(dāng)前點(diǎn)開(kāi)始畫(huà)圖。畫(huà)完一個(gè)圖形后，有的當(dāng)前點(diǎn)不變，仍在原來(lái)的位置；而有時(shí)會(huì)移到新的位置。1) 直線類(lèi)繪圖函數(shù)用直線類(lèi)函數(shù)繪制直線圖形，可以用兩種坐標(biāo)：一種是絕對(duì)坐標(biāo)；另一種是相對(duì)坐標(biāo)。幾個(gè)常用的函數(shù)： 點(diǎn)的絕對(duì)定位函數(shù) moveto(x,y) 點(diǎn)的相對(duì)定位函數(shù) moverel(deltayx,deltay)它們不繪制圖形，只改變當(dāng)前點(diǎn)的位置，接著用繪圖函數(shù)繪圖。 指定兩個(gè)絕對(duì)點(diǎn)繪直線函數(shù)： line(x1,y1,x2,y2) 該函數(shù)不改變當(dāng)前點(diǎn)的位置。 從當(dāng)前點(diǎn)到指定的絕對(duì)點(diǎn)繪直線函數(shù)： lineto(x,y) 該函數(shù)畫(huà)線的同時(shí)，將當(dāng)前點(diǎn)的位置移到（x,y）。 從當(dāng)前點(diǎn)到指定的

40、相對(duì)點(diǎn)繪直線函數(shù)： linerel(dx,dy) 該函數(shù)畫(huà)線的同時(shí)，將當(dāng)前點(diǎn)的位置移到（x+dx,y+dy）。設(shè)當(dāng)前坐標(biāo)為（x,y）則linerel(dx,dy)與lineto(x+dx,y+dy)等價(jià)。 讀取當(dāng)前點(diǎn)的位置x,y函數(shù)分別為： getx(void),gety(void) 讀取x,y軸的最大值函數(shù)分別為：getmaxx(void),getmaxy(void)2) 多邊形類(lèi)繪圖函數(shù) 畫(huà)矩形函數(shù) rectangle(x1,y1,x2,y2)； 畫(huà)多邊形函數(shù)：drawpoly(n ,* polypoints)其中參數(shù),n為多邊形數(shù)；* polypoints 指向一個(gè)整形數(shù)組，共有2n 個(gè)

41、整數(shù)組成,每對(duì)整數(shù)給出了一個(gè)多邊形頂點(diǎn)(x,y)坐標(biāo)。 2、圖形屬性的設(shè)置圖形屬性的設(shè)置包括繪制該圖形所用的顏色和線型。顏色又分為背景色和前景色：背景色指的是屏幕的顏色，即繪圖時(shí)的底色；前景是指繪圖時(shí)圖形線條所用的顏色。背景色和前景色的設(shè)置，只對(duì)設(shè)置后所繪制的顏色和線型有作用，對(duì)已經(jīng)繪制的圖形無(wú)作用。1) 設(shè)置前景色設(shè)置前景顏色所用的函數(shù) setcolor。其調(diào)用格式為：setcolor(color);其中color為一個(gè)整型數(shù)值，代表所取的顏色。2) 設(shè)置背景色設(shè)置背景顏色所用的函數(shù) sebktcolor。其調(diào)用格式為：setbkcolor(color);其中color為一個(gè)整型數(shù)值，代表所

42、取的顏色。3）設(shè)置線型設(shè)置當(dāng)前繪圖所用的線型和線寬，用函數(shù) setlinestyle。線型和線寬的設(shè)置僅限于對(duì)直線類(lèi)圖形有效。其調(diào)用格式為：setlinestyle(sty,pat,b);sty：整型值，用來(lái)定義所畫(huà)直線的類(lèi)型；pat用戶(hù)定義線型使用； b整型值，用來(lái)定義定義所畫(huà)直線的線寬。在屏幕上繪制出各種簡(jiǎn)單的幾何圖形，要求設(shè)置不同的線形和顏色。3、 填充填空是指用指定的模式和顏色來(lái)填空一個(gè)指定的封閉區(qū)域。1) 設(shè)置當(dāng)前的填充模式和顏色設(shè)置填充模式和顏色，用函數(shù)setfillstyle，其調(diào)用格式為：setfillstyle(pattern,color);2) 實(shí)施填充對(duì)于指定的一塊有界的

43、封閉區(qū)域進(jìn)行填充操作，用函數(shù)floodfill，其調(diào)用格式為：floodfill(x,y,bcolor);參數(shù)(x,y)指位于填充區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)的坐標(biāo)，該點(diǎn)作為填充的起始點(diǎn)，參數(shù)bcolor作為填充區(qū)域的邊界顏色。如果起始點(diǎn)在封閉區(qū)域內(nèi)，則區(qū)域內(nèi)部被填充；如果起始點(diǎn)在封閉區(qū)域外，則區(qū)域外部被填充。同學(xué)們可以自行驗(yàn)證。3) 其它填充函數(shù)以下幾個(gè)填充函數(shù)，均須事先由setfillstyle 函數(shù)指定當(dāng)前的填充模式和顏色。 繪制并填充實(shí)橢圓函數(shù): fillellipse(x,y,rx,ry)； 繪制并填充實(shí)橢圓扇區(qū)函數(shù): sector(x,y,angs,ange,rx,ry) 繪制并填充多邊形函數(shù)：

44、fillpoly(nps ,*pxy)4、 屏幕管理Turbo C2.0 提供了11個(gè)函數(shù)，用于對(duì)屏幕和視區(qū)進(jìn)行管理。1）設(shè)置視圖區(qū)在圖形方式下，可用函數(shù)setviewport在屏幕上定義一個(gè)視圖區(qū)。視圖區(qū)相當(dāng)于一個(gè)用于繪圖的窗口。視圖區(qū)的位置和大小用屏幕的絕對(duì)坐標(biāo)定義，并且可把視圖區(qū)設(shè)置為裁剪和不裁剪兩種狀態(tài)。函數(shù)setviewport的調(diào)用格式為：setviewport（x1,y1,x2,y2,c）;參數(shù)x1,y1：為視圖區(qū)矩形的左上角頂點(diǎn)坐標(biāo)；x2,y2：為視圖區(qū)矩形的右下角頂點(diǎn)坐標(biāo)。c為裁剪狀態(tài)參數(shù)。c=1，超出視圖區(qū)的圖形部分被自動(dòng)裁剪掉；c=0時(shí)，對(duì)超出部分不作裁剪處理。應(yīng)注意：視

45、圖區(qū)建立以后，所有的圖形輸出坐標(biāo)都是相對(duì)于當(dāng)前視圖區(qū)的，即視圖區(qū)左上角點(diǎn)為坐標(biāo)(0,0)點(diǎn)，而與視圖區(qū)和圖形在屏幕上的位置無(wú)關(guān)。在默認(rèn)情況下，整個(gè)屏幕為一個(gè)視圖區(qū)。2）清除視圖區(qū)清除視圖區(qū)用函數(shù) clearviewport。它的作用是清除掉當(dāng)前視圖區(qū)，將當(dāng)前點(diǎn)的位置設(shè)置于屏幕左上角(0，0)點(diǎn)。調(diào)用格式為：clearviewport（）；3）清屏清屏的函數(shù)為 cleardevice ();四、簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)制作1、最簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)的制作最簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)方法：先在屏幕上繪制一組圖形，用delay() 函數(shù)進(jìn)行一定延時(shí)，再繪制另一組圖形。本方法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)畫(huà)有閃耀感，不連續(xù)。五、上機(jī)作業(yè)題1、編寫(xiě)一個(gè)正方珙程序

46、(每一個(gè)比前一個(gè)稍小)，并在其中用不同顏色畫(huà)15個(gè)正方形。2、編寫(xiě)一輛自行車(chē)一公路上由右至左快速行駛的程序。自行圖案可自行設(shè)計(jì)。六、實(shí)例程序：以下實(shí)例程序在Turbo C下調(diào)試通過(guò)1、演示各種顏色的填充情況的參考源程序# include graphics.hvoid main(void) int gdriver=DETECT,gmode,errorcode; int i,c,x=5,y=6; printf(input color number:n); scanf(%d,&c); initgraph(&gdriver,&gmode,E:TC ); cleardevice(); setbkcolo

47、r(14); setcolor(9); for(i=c;ic+8;i+) setcolor(i); rectangle(x,y,x+140,y+104); x=x+70;y=y+52; setfillstyle(1,i); floodfill(x,y,i); getch(); closegraph();2、飄帶圖案的參考源程序 水平直線的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)均按余弦和正弦函數(shù)的規(guī)律變化，使形成具有不同長(zhǎng)度和不同位置的線段組成的圖案，該圖案看起來(lái)好像是隨風(fēng)飄揚(yáng)起來(lái)的一條飄帶。# include graphics.h# include math.h# define PI 3.1415926 void m

48、ain(void) int gdriver=DETECT,gmode,errorcode; int x1,y1,x2,px=320,py=240; double a; initgraph(&gdriver,&gmode,E:TC ); cleardevice(); setbkcolor(9); setcolor(4); for(a=0;a=PI;a+=PI/380) x1=280*cos(1.6*a)+px; y1=497-(90*sin(8*a)*cos(a/2.5)+py); x2=280*cos(1.8*a)+px; line(x1,y1,x2,y1); getch(); closegr

49、aph();3、正多邊形繪圖程序本程序用子程序的方法來(lái)繪制正多邊形#include graphics.h#include math.hvoid polygon(int x0,int y0,int a ,int n, float af) int x,y,i,x2,y2; float dtheta,theta; if(n3) return; dtheta=6.28318/n; theta=af*0.0174533; moveto(x0,y0); x=x0; y=y0; for(i=1;i=3;i-) polygon(x,y,a,i,0.0); getch(); closegraph();5、 簡(jiǎn)單

50、動(dòng)畫(huà)源程序，設(shè)計(jì)人在跑步/* cgwexam0329b.c */#include graphics.h#include conio.h#include stdio.h#include stdlib.h#include dos.hvoid t1(int x1,int x,int y) /*繪制第一幅圖形*/ line(0,y/2+72,x,y/2+72); circle(x1,y/2,10); line(x1,y/2+10,x1-5,y/2+38); line(x1-5,y/2+38,x1+5,y/2+52); line(x1+5,y/2+52,x1-12,y/2+65); line(x1-5,

51、y/2+38,x1,y/2+54); line(x1,y/2+54,x1-8,y/2+70); line(x1-8,y/2+10,x1-8,y/2+35); line(x1,y/2+10,x1+1,y/2+25); line(x1+1,y/2+25,x1+10,y/2+32); void t2(int x1,int x,int y) /*繪制第二幅圖形*/ line(0,y/2+72,x,y/2+72); circle(x1+40,y/2,10); line(x1+40,y/2+10,x1+28,y/2+50); line(x1+28,y/2+52,x1+11,y/2+47); line(x1+30,y/2+40,x1+52,y/2+50); line(x1+52,y/2+50,x1+42,y/2+70); line(x1+39,y/2+11,x1+24,y/2+22); line(x1+24,y/2+22,x1+34,y/2+32)