計算機圖形學實習報告

PAGEPAGE2實習報告實習名稱：計算機圖形學實習班級:學號：姓名:實習地點：5棟機房實習指導教師:劉敏付仲良實習時間：2011年6月27日至7月10日遙感信息工程學院 一、實習目的與意義本次實習為集中實習,基于AutoCAD2004平臺與VC環(huán)境系統(tǒng)，制作二維和三維立體產(chǎn)品。通過對AutoCAD2004與VC系統(tǒng)的應用實習，熟悉其的基本功能及操作特點，掌握基本的制作過程。通過本次實習，學生應能熟練使用AutoCAD軟件、建立初步面向對象編程的基本概念、以及學會使用VC編程語言。二、實習主要內(nèi)容1、AutoCAD軟件操作 （1）簡單圖形繪制 （2）圖形的基本編輯 （3）文字及填充 （4）三維圖形繪制2、基于VC6.0下的計算機圖形學程序編寫（1）畫直線、畫多邊形、畫圓、畫字符（2）對多邊形進行填充（3）圖形裁剪（4）圖形的幾何變換（5）三維圖形的消隱及著色三、實習的主要過程本次實習分為兩個部分：AutoCAD軟件操作和基于VC6.0下的計算機圖形學程序。最后，利用前面的練習，我獨立完成了實習十八中圖18-4到圖18-4的繪制。從6月27日到7月2日為期六天的平時練習到此結束。（2）、考核7月3日晚18:00到20:00進行了AutoCAD軟件操作的考核?？己朔譃閮刹糠?，一是繪制指定圖形，二是用word寫出繪圖過程。2、基于VC6.0下的計算機圖形學程序本次實習從7月4日到7月10日為期一周。在該實習過程中，我認真完成了實習的各個環(huán)節(jié)。整個實習過程分為平時和演示兩部分。平時實習主要以自己練習為主。具體實習過程如下：1、利用VC++建立一個MFC工程2009302590120；2、建立相應的圖形生成、圖形變換、圖形顯示、二維裁剪等菜單以及它們相關的子菜單。3、對各個菜單添加菜單響應函數(shù)。4、參照計算機圖形學實習指導完成相應的直線、圓、曲線、字符、多邊形等的畫圖程序。5、練習使用不同的算法實現(xiàn)直線、圓、曲線、字符、多邊形等的生成程序。如DDA直線、中點直線、Bresenham圓、正負法圓、Bezier曲線、B樣條曲線等。6、添加“顏色”、“線寬”、“字體”菜單，并為這些菜單添加菜單響應函數(shù)實現(xiàn)相應的功能。7、在“圖形變換”下拉菜單中添加菜單項“平移”、“旋轉”、“縮放”、“對稱變換”，并分別添加相應的菜單響應函數(shù)。再利用所學過的計算機圖形學算法實現(xiàn)相應的功能。8、在“圖形顯示”下拉菜單中添加菜單項“掃描線填充算法”、“邊緣填充”、“種子填充”，并分別添加相應的菜單響應函數(shù)。再利用所學過的計算機圖形學算法實現(xiàn)相應的功能。9、在“二維裁剪”下拉菜單中添加菜單項“Coben-Sutherland算法”、“多邊形裁剪”，并分別添加相應的菜單響應函數(shù)。再利用所學過的計算機圖形學算法實現(xiàn)相應的功能。10、建立工具條，為每個菜單添加相應的圖標。平時實習的大致過程就這些，基本上完成了老師要求的內(nèi)容，在課外我還實現(xiàn)了一些小功能，這里就不細說，具體見程序源代碼。演示是7月10日晚18:00，給老師演示程序并提交程序源代碼以及實習報告。四、實習的主要體會 1、AutoCAD軟件操作通過為期一周的AutoCAD軟件操作的實習，我收獲頗多。這是我第一次真正接觸CAD，以前上大一時，見到一些高年級的同學在機房實習CAD，看到他們做出漂亮的二維、三維圖形就非常羨慕，心里想著哪一天我也能做出更漂亮的圖形。在實習的前幾天，我在網(wǎng)上查了一些AutoCAD的相關知識，知道了AutoCAD是Autodesk公司的主導產(chǎn)品。目前在CAD/CAE/CAM工業(yè)領域內(nèi)，該公司是擁有全球用戶量最多的軟件供應商，也是全球規(guī)模最大的基于PC平臺的CAD和動畫及可視化軟件企業(yè)。AutoCAD可以繪制任意二維和三維圖形，并且同傳統(tǒng)的手工繪圖相比，用AutoCAD繪圖速度更快、精度更高、而且便于個性，它已經(jīng)在航空航天、造船、建筑、機械等很多領域得到了廣泛應用，并取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟效益。這激起了我對學習AutoCAD的熱情，讓我認識到學習好這項技能對與我們今后的工作很是實用。在工程和產(chǎn)品設計中，計算機可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等項工作。在設計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設計人員通常用草圖開始設計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成；由計算機自動產(chǎn)生的設計結果，可以快速作出圖形顯示出來，使設計人員及時對設計判斷和修改；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉等有關的圖形數(shù)據(jù)加工工作。cad能夠減輕設計人員的勞動，縮短設計周期和提高設計質(zhì)量。對于我們工科學生來說，CAD如同我們的左膀右臂一樣，它基本上可以說是將我的想法付諸實踐的必備工作過程。經(jīng)常我們有了一個想法，就要需要將它實現(xiàn)，實現(xiàn)之前我們要有一個構想和草圖，一般我們就在CAD上體現(xiàn)，將我們的想法一點點成熟，一點點結晶，最終形成比較完整的構思方案。通過這次暑期實習，作為遙感學院的一名學生，我深切感到CAD的強大，我們雖說只學習了一點點的CAD知識，但我覺得還是很有收益。其基本畫線，成圖，測量功能就不說了，它的三維展開效果確實很好，不僅可以從平面來預估圖形，更可立體化的來顯示預期效果。養(yǎng)成良好的CAD繪圖習慣對于初學CAD的人來說尤為重要，剛開始時由于沒什么經(jīng)驗，畫圖過程中遇到不少麻煩，下面是我發(fā)現(xiàn)的一些繪圖時必須注意的問題。一、在畫圖之前最好先設置繪圖區(qū)域界限。我有的時候雖用LIMITS命令進行了設定，但忘記了用ZOOM命令中的ALL選項對繪圖區(qū)域重新進行規(guī)整。導致有時畫的圖形就很小，甚至看不見。并且繪圖區(qū)域的設定是根據(jù)實際的繪圖需要來進行的。二、線型比例要設置恰當。很多時候，我明明畫的是虛線，但是顯示出來卻像是實線，并且無論我怎么放大都還是實線。后來才知道原來是線型比例的問題，設置的過大或者過小都會導致顯示不出來所要的效果。解決問題的辦法是將線型管理器對話框打開，修改其“全局比例因子”至合適的數(shù)值即可。三、層次要分明。圖層就像是透明的覆蓋圖，運用它可以很好地組織不同類型的圖形信息。剛開始還沒有學習圖層的時候，我直接從對象特性工具欄的下拉列表框中選取顏色、線型和線寬等實體信息。后來才發(fā)現(xiàn)這很不好，使得處理圖形中的信息不那么容易，因此還是覺得建立圖層雖然有點麻煩，但是可以避免很多問題。以上就是我在實習過程中碰到的一些主要問題，當然在以后的實習過程中還是會碰到一些問題，這就要求我們在實踐過程中自己體會。在這次實習中，我覺得自己挺慚愧。在考核過程中由于太緊張把那個三維圖形畫錯了三次，第一次是標注看錯了，第二次是少看了一個圖形，第三次由于心太急，竟然又把標注看錯，我自己都覺得很無語，因為在平時實習的過程中從來沒有犯過這樣的錯誤。不過這樣也好，這樣的多次返工使我對三維圖形的整個繪制過程已經(jīng)很熟悉，以后對三維展開、構面什么的一定會做的很快了。同時也體會到畫圖這是一門一點也不能馬虎的工作啊。我堅信通過這一段時間的實習，所獲得的實踐經(jīng)驗對我終身受益，在我畢業(yè)后的實際工作中將不斷的得到驗證，我會不斷的理解和體會實習中所學到的知識，在未來的工作中我將把我所學到的理論知識和實踐經(jīng)驗不斷的應用到實際工作來，充分展示自我的個人價值和人生價值。2、基于VC6.0下的計算機圖形學程序本次基于VC6.0下的計算機圖形學程序的實習讓我學到了很多關于VC、關于計算機圖形學的知識。讓我更深入的了解了VC6.0，同時也鞏固了計算機圖形學的相關算法。計算機圖形學的算法設計主要涉及到的類為CDC類，即畫圖類，VC很好的封裝了一些畫圖的函數(shù)與算法，當然，在上機的過程中我們主要是實現(xiàn)圖形學的算法，因此我們可以完全自己根據(jù)算法設計自己的函數(shù)來實現(xiàn)畫點畫線的功能。然后利用VC給我們提供的良好的程序界面和友好的消息機制，完成自己的應用程序。對于圖形顯示，我用到了掃描線填充算法、邊緣填充算法和種子填充算法這三種填充算法。我沒有使用逐點判斷法，因為逐點判斷法計算量比較大，比較慢，但方法比較簡單，填充的圖形類型比較多。在實習的過程中，我發(fā)現(xiàn)掃描線算法比較快，適合用軟件實現(xiàn)，但算法比較復雜，對于有邊相交的情況，有可能出現(xiàn)異常；邊緣填充，比較慢，對同一點有很多重復操作，方法簡單；種子填充也有點慢，但是效果非常好，特別適合人機交互。在實習的過程中也發(fā)現(xiàn)了很多問題，比如在設置線寬時，我全部用的是方形刷子的設計思想，因為方形刷子較水平刷子和垂直刷子簡單，但是在線寬比較大的情況下，明顯的看到刷子的兩端是尖的，感覺很不協(xié)調(diào)。綜合起來，還是覺得用填充的方法最好。通過這次實踐，我更深刻的體會了不同刷子之間的異同點以及它們各自的效果。在圖形變換的過程中也遇到了麻煩。就是我不知道如何讓鼠標單擊來獲取屏幕上的圖形，然后再對該圖形進行相應的平移、旋轉等變換。最后，參考于子凡老師的實習指導書來完成了圖形的變換。但是這樣的圖形變換還是不夠人性化，不能讓用戶自己選擇變換對象。另外，有一點我至今還沒有搞清楚。就是在字符顯示的過程中，我添加了文本插入符，而且明明寫了顯示文本插入符的函數(shù)ShowCaret()，但是每次插入字符時屏幕上都不顯示插入符，除此之外，關于字符的其他功能都很符合要求。就是不顯示插入符讓我感覺很不爽，如果老師幫我發(fā)現(xiàn)了請告訴我，我很想弄清楚這到底是為什么?？傮w來說，本次實習我是受益匪淺。不僅鞏固了課本上學