8253030计算机图形学实验指导书

《计算机图形学》 实验指导书

华南农业大学信息学院 信息学院

章晓华主编

目 录

第一部分 《计算机图形学》实验要求 ......................................................................................................... 1

一、《计算机图形学》实验教学概述 ................................................. 1

1、实验教学的基本情况 ................................................................................................................. 1 2、实验教学的指导思想和教学目的 ............................................................................................. 1 3、实验项目表 ................................................................................................................................. 1 二、《计算机图形学》实验教学规范 .................................................. 2

1、实验课的意义 ............................................................................................................................. 2 2、实验步骤 ..................................................................................................................................... 2 3、实验报告(文档)规范 ................................................................................................................. 2 4、实验考核 ..................................................................................................................................... 3

第二部分 实验内容 ......................................................................................................................................... 4

实验一 图元的生成算法 ............................................................ 4 实验二 多边形填充 ................................................................ 7 实验三 二维图形变换 ............................................................. 14 实验四 直线Sutherland算法的实现 ................................................ 22 实验五 二维图形系统 ............................................................. 26

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第一部分 《计算机图形学》实验要求

一、《计算机图形学》实验教学概述

1、实验教学的基本情况

课程总学时数：48学时； 课程总学分：3学分 实验总学时：16

适用专业：信息学院计算机科学与技术、软件工程、网络工程专业，软件学院软件工程专业 考核方式及方法：实际操作＋程序运行＋实验报告。实验成绩、考勤及书面作业成绩组成平时成绩。平时成绩占课程总成绩30％，考试成绩占课程总成绩70％。

成绩评定：在参考“难度系数”的基础上

>=90——选做内容/必做内容功能完善，编程风格好，人机接口界面好；

80~90——必做内容功能完善，完成部分选做内容，编程风格好，人机接口界面良好； 70~80——完成必做内容，编程风格良好； 60~70——能完成必做内容；

<60——未按时完成必做内容，或者抄袭（含雷同者）。

2、实验教学的指导思想和教学目的

1）指导思想：掌握计算机图形的生成技术和生成各种平面图形和简单立体图形的基本算法，掌握图形填充、裁剪、图形变换及图形消隐等计算机图形处理的基本方法，初步掌握用C++语言编写基本图形生成和处理程序的方法，为后续的课程奠定良好的基础。

2）教学目的：为了使学生在课程学习的同时，通过在具体的编程环境中的实际操作，对计算机图形学的基本概念和方法能有一个初步的了解，使学生加深了解和更好地掌握《计算机图形学》课程教学大纲要求的内容，并培养学生动手编程解决实际问题的能力，训练学生分析问题和调试程序的能力，锻炼学生撰写科技实验论文的能力。

3、实验项目表

实验项目 实验一：图元的生成算法 实验二：多边形填充 实验三：二维图形变换 实验四：直线Sutherland算法的实现 实验五：设计一个简单的图形系统

难度系数 ???? ???? ??? ??? ????? 实验类型 验证性 验证性 验证性 验证性 设计性 每组人数 1 1 1 1 1 1

二、《计算机图形学》实验教学规范

1、实验课的意义

实验是对学生的一种全面综合训练。是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实验题中的问题比平时的习题复杂得多，也更接近实际。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需要的动手能力；另一方面，能使书上的知识变\活\，起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。平时的练习较偏重于如何编写功能单一的\小\算法，而实验题是软件设计的综合训练，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧，多人合作，以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。此外，还有很重要的一点是：机器是比任何教师都严厉的检查者。

2、实验步骤

在《计算机图形学》的课程实验过程中，要求学生做到：

1）预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前做出思考和分析。

2）认真书写实验报告。实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。写出程序设计说明，给出源程序框图和清单。

3）遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备

3、实验报告(文档)规范

实验报告的开头应首先包括如下成绩单表格，并填写班级、学号、姓名、题目等信息。

华 南 农 业 大 学 信 息（软 件）学 院

《计算机图形》综合性、设计性实验成绩单

开设时间：

班级 把你选择的题目写在这里 学号 姓名 实验题目成绩 教师签名 然后，在实验报告主体中包括以下六个内容： 1）需求分析

明确陈述说明程序设计的任务，强调的是程序要做什么，主要包括： (1)输入的形式和输入值的范围； (2)输出的形式；

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(3)程序所能达到的功能；

(4)测试数据：包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。 2）概要设计

说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义、主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。

3）详细设计

实现概要设计中定义的所有数据类型，对每个操作只需要写出伪码算法；对主程序和其他模块也都需要写出伪码算法(伪码算法达到的详细程度应能够按照伪码算法在计算机键盘上直接输入高级程序设计语言程序)；画出函数的调用关系图。 4）调试分析 内容包括：

(1)调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的讨论和分析； (2)算法的时间复杂性(包括基本操作和其他算法的时间复杂性的分析)和改进设想； (3)设计过程的经验和体会；

(4)实现过程中出现的主要问题及解决方法。 5）用户使用说明

说明如何使用你编写的程序，详细列出每一步的操作步骤。 6）测试与运行结果

列出你的测试结果和运行情况（即运行时的关键画面），包括输入和输出。这里的测试数据应该完整和严格，最好多于需求分析中所列。

值得注意的是，实验报告的各种文档资料，要在程序开发的过程中逐渐充实形成，而不是最后补写。必要时可在实验报告中附部分关键源代码，但不需要附全部源代码。

4、实验考核

1）考核点：编程(Programming: 50分)、测试分析(Testing & Analyzing: 20分)、实验报告(Documentation: 30分)；

2）实验报告要求上交的内容包括： ①源代码及可执行程序（电子版）； ②实验报告电子版； ③实验报告打印稿。

上交电子版文件要求以子目录格式,目录名形如：200737401215张某某 上交时间与地点由任课教师指定。

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