計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院/第一學(xué)期實(shí)驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)課程名稱計(jì)算機(jī)圖形學(xué)專業(yè)教育技術(shù)學(xué)學(xué)生學(xué)號B14150226學(xué)生姓名朱志耀指導(dǎo)教師熊健、閆靜杰指導(dǎo)單位通信與信息工程學(xué)院日期：11月24日1、每項(xiàng)試驗(yàn)匯報(bào)的內(nèi)容==============================================================================試驗(yàn)一：直線的生成算法實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康模豪斫庵本€生成的原理；試驗(yàn)內(nèi)容：1、理解直線的生成原理

2、掌握幾種基本的直線生成算法：DDA畫線法、中點(diǎn)畫線法、Bresenham畫線法。

3、仿照教材有關(guān)直線生成的Bresenham算法，編譯程序。

4、調(diào)試、編譯、運(yùn)行程序。試驗(yàn)措施及編程：實(shí)現(xiàn)措施簡介本次試驗(yàn)是在TurboC2.0的平臺上編譯實(shí)現(xiàn)的；Bresenham算法的基本原理是：過各行各列像素中心構(gòu)造一組虛擬網(wǎng)格線，按直線從起點(diǎn)到終點(diǎn)的次序計(jì)算直線與各垂直網(wǎng)格線的交點(diǎn)，然后確定該列像素中與此交點(diǎn)近來的像素。實(shí)現(xiàn)代碼及分析#include

"stdio.h"

#include

"graphics.h"

Bresenham_line(x0,y0,x1,y1,color)

int

x0,y0,x1,y1,color;

{

int

x,y,dx,dy,i,e;

float

k;

dx=x1-x0;dy=y1-y0;

k=(dy*1.0)/dx;

/*求斜率*/e=2*dy-dx;

x=x0;

y=y0;

for

(x=x0;

x<=x1;

x++)

{

putpixel(x,y,RED);/*畫紅色的像素點(diǎn)*/

e=e+2*dy;

if(e>=0)

{

y++;e=e-2*dx;}

}

}

int

main()

{

int

x0,y0,x1,y1,c;

int

graphdriver=DETECT,graphmode=0;/*自動搜索顯示屏類型和顯示模式*/

initgraph(&graphdriver,&graphmode,"c:\\TC20\\BGI");

/*初始化圖形系統(tǒng)*/setbkcolor(WHITE);/*設(shè)置背景為白色*/

setcolor(BLUE);/*設(shè)置直線為藍(lán)色*/

Bresenham_line(100,100,500,500,3);/*畫以（100,100）為起點(diǎn)，（500,500）為終點(diǎn)，3為像素點(diǎn)的直線*/

getch();

/*從控制臺讀取一種字符，但不顯示在屏幕上*/

closegraph();

/*關(guān)閉圖形系統(tǒng)*/}試驗(yàn)成果及分析：這幅圖片是以Bresenham直線掃描算法繪制的以（100，100）為起點(diǎn)，（500,500）為終點(diǎn)的一條直線，背景被設(shè)置為了白色，以藍(lán)色畫出了這條直線。試驗(yàn)二：自由曲線的生成算法實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康模豪斫馇€生成的原理試驗(yàn)內(nèi)容：1、理解自由曲線的生成原理。

2、掌握三次樣條曲線和Bezier曲線的生成算法。

3、仿照教材有關(guān)自由曲線生成的Bezier算法，編譯程序。

4、調(diào)試、編譯、運(yùn)行程序。試驗(yàn)措施及編程：實(shí)現(xiàn)措施簡介本次試驗(yàn)是在TurboC2.0的平臺上編譯實(shí)現(xiàn)的；用光滑參數(shù)曲線段迫近折線多邊形，只需要根據(jù)給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)就可以構(gòu)造出曲線，曲線次數(shù)嚴(yán)格依賴于確定該段曲線的數(shù)據(jù)點(diǎn)個數(shù)，曲線形狀依賴于多邊形的形狀，多邊形的第一種頂點(diǎn)和最終一種頂點(diǎn)在曲線上。實(shí)現(xiàn)代碼及分析#include<stdio.h>#include<string.h>#include<conio.h>#include<graphics.h>#include<math.h>#defineN1000intn;//控制點(diǎn)的個數(shù)structpoint//控制點(diǎn)的坐標(biāo){doublex;doubley;}point[N];voidinit()//輸入控制點(diǎn)的坐標(biāo){inti;printf("pleaseinputthenumberofthepoints:");scanf("%d",&n);printf("pleaseinputthelocationofthepoints\n");for(i=0;i<n;i++)scanf("%lf%lf",&point[i].x,&point[i].y);}voidsol1()//繪制控制多邊形的輪廓{inti;setcolor(RED);for(i=0;i<n-1;i++)line((int)point[i].x,(int)point[i].y,(int)point[i+1].x,(int)point[i+1].y);}doublesol2(intnn,intk)//計(jì)算多項(xiàng)式的系數(shù)C(nn,k){inti;doublesum=1;for(i=1;i<=nn;i++)sum*=i;for(i=1;i<=k;i++)sum/=i;for(i=1;i<=nn-k;i++)sum/=i;returnsum;}voidsol3(doublet)//計(jì)算Bezier曲線上點(diǎn)的坐標(biāo){doublex=0,y=0,Ber;intk;for(k=0;k<n;k++){Ber=sol2(n-1,k)*pow(t,k)*pow(1-t,n-1-k);x+=point[k].x*Ber;y+=point[k].y*Ber;}putpixel((int)x,(int)y,GREEN);}voidsol4()//根據(jù)控制點(diǎn)，求曲線上的m個點(diǎn){intm=500,i;for(i=0;i<=m;i++)sol3((double)i/(double)m);}intmain(){int

graphdriver=DETECT,graphmode=0;/*自動搜索顯示屏類型和顯示模式*/

initgraph(&graphdriver,&graphmode,"c:\\TC20\\BGI");/*初始化圖形系統(tǒng)*/init();sol1();sol4();getch();closegraph();return0;}試驗(yàn)成果及分析：本次測試成果使用3個點(diǎn)，隨機(jī)取了點(diǎn)（100，100）、（200，200）、（300，100），繪制對應(yīng)的Bezier曲線，成果如下。試驗(yàn)三：二維圖形的幾何變換試驗(yàn)?zāi)康模豪斫舛S圖形的幾何變換的基本原理試驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)二維圖形幾何變換的基本原理及其變換矩陣：（二選一）編寫實(shí)現(xiàn)二維圖形平移、旋轉(zhuǎn)變換的C語言程序；編寫實(shí)現(xiàn)二維圖形錯切、比例變換的C語言程序；規(guī)定設(shè)置變換的參數(shù)變量，以便觀測不一樣取值狀況下的變換效果。試驗(yàn)措施及編程：實(shí)現(xiàn)措施簡介本次試驗(yàn)是在turboc上實(shí)現(xiàn)的編程，平移變換時將平移距離tx和ty加到原始坐標(biāo)（x，y）上獲得一種新的坐標(biāo)位置，可以實(shí)現(xiàn)一種二維位置的平移，旋轉(zhuǎn)變換時，通過在xy平面上沿圓途徑將對象重新定位來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)代碼及分析#include"stdio.h"#include"string.h"#include"graphics.h"#include"math.h"#include"conio.h"#definePI3.1415926voidsanjiaoxing()//畫一種基礎(chǔ)的三角形，用于進(jìn)行平移和變換{intgraphdriver=DETECT,graphmode=0;initgraph(&graphdriver,&graphmode,"c:\\TC20\\BGI");line(15,20,10,30);line(10,30,20,30);line(20,30,15,20);}voidpingyi()//平移函數(shù)的實(shí)現(xiàn){inta,b;//x軸和y軸的平移量a，bintgraphdriver=DETECT,graphmode=0;initgraph(&graphdriver,&graphmode,"c:\\TC20\\BGI");printf("pleaseinputaandb!");scanf("%d%d",&a,&b);//進(jìn)行a，b的輸入sanjiaoxing();//畫三角形用于進(jìn)行比較line(15+a,20+b,10+a,30+b);//畫平移后的三角形line(10+a,30+b,20+a,30+b);line(20+a,30+b,15+a,20+b);}voidxuanzhuan()//旋轉(zhuǎn)函數(shù)的實(shí)現(xiàn){intc;intx1,y1,x2,y2,x3,y3;//三角形3個點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)intgraphdriver=DETECT,graphmode=0;initgraph(&graphdriver,&graphmode,"c:\\TC20\\BGI");printf("pleaseinputc!");scanf("%f",&c);//旋轉(zhuǎn)角度的輸入x1=15*cos(c)-20*sin(c);y1=15*sin(c)+20*cos(c);x2=10*cos(c)-30*sin(c);y2=10*sin(c)+30*cos(c);x3=20*cos(c)-30*sin(c);y3=20*sin(c)+30*cos(c);sanjiaoxing();line(x1,y1,x2,y2);//畫旋轉(zhuǎn)后的三角形line(x2,y2,x3,y3);line(x3,y3,x1,y1);}intmain(){intd;intgraphdriver=DETECT,graphmode=0;initgraph(&graphdriver,&graphmode,"c:\\TC20\\BGI");printf("pleaseinputduse1or2!");scanf("%d",&d);switch(d)//進(jìn)行先平移還是先旋轉(zhuǎn)的選擇{case0:break;case1:pingyi();break;case2:xuanzhuan();break;}getch();closegraph();return0;}試驗(yàn)成果及分析：如下幾幅圖是運(yùn)行后得到的圖形：試驗(yàn)四：計(jì)算機(jī)動畫制作試驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)學(xué)到的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基礎(chǔ)知識，可以加之運(yùn)用到計(jì)算機(jī)動畫的制作上去試驗(yàn)內(nèi)容：理解計(jì)算機(jī)動畫的不一樣生成措施；采用某種動畫生成措施設(shè)計(jì)制作一種動畫小片斷；規(guī)定運(yùn)用TurboC環(huán)境下的圖形庫函數(shù)，如cleardevice()，getimage()與putimage()，setactivepage()與setvisualpage()等來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)動畫；所設(shè)計(jì)動畫應(yīng)有一定可觀性。試驗(yàn)措施及編程：實(shí)現(xiàn)措施簡介

基于TurboC的圖形編程，學(xué)習(xí)使用cleardevice()

cleanviewdevice()getimage()與putimage()的配合使用。學(xué)習(xí)運(yùn)用數(shù)學(xué)函數(shù)或數(shù)學(xué)方程式，跟據(jù)自變量和因變量的關(guān)系，讓自變量在一種容許范圍內(nèi)以一步長逐漸增值或減值，進(jìn)行持續(xù)循環(huán)，獲得持續(xù)變化的動畫。實(shí)現(xiàn)代碼及分析#include<graphics.h>#include<dos.h>#defineG10main(){intx=320,y,t;intgraphdriver=DETECT,graphmode=0;initgraph(&graphdriver,&graphmode,"c:\\TC20\\BGI");cleardevice();setcolor(15);do{for(t=0;t<10;t++){y=0.5*G*t*t;circle(x,y,20);delay(10);cleardevice();}for(t=0;t<10;t++){y=405-(90*t-0.5*G*t*t);circle(x,y,20);delay(50000);cleardevice();}}while(!kbhit());closegraph();}試驗(yàn)成果及分析：圓圈的落體效果，可以設(shè)置參數(shù)，落得快慢可以調(diào)整。==============================================================================2、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)試驗(yàn)課程小結(jié)和思索（包括感想、體會與啟示）通過一學(xué)期刻苦而又努力的沖刺，我在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)這門課程上相對于其他科目而言，獲益良多。尤其是老