图形学大作业

延安大学

计算机图形学期末作业

学号： 1060414014016 姓名：秦红志 班级：信息14 学期：2017.3-2017-7

1. 简述彩色光栅扫描显示器的工作原理，并说明显示器能显示的彩色颜色个数与显存大小之间的关系。 答：

(1)工作原理：光栅扫描显示器是画点设备，可看作是一个点阵单元发生器，并可控制每个点阵单元的亮度。其基本结构由三部分组成：显示器、图形控制器和缓存寄存器。

光栅扫描将CRT屏幕分成由像素构成的光栅网格，其中的每个像素点都具有灰度和颜色，所有像素的灰度和颜色信息保存在一个专门的内存区域中，简称帧缓存。CRT中的水平和垂直偏转线圈分别产生水平和垂直磁场，电子束在不同方向磁场力作用下从左向右，从上向下扫描荧光屏，产生一幅幅光栅，并由显示内容控制所扫描的像素点是否发亮，从而形成具有多种彩色及多种明暗度的图像。

(2)关系：显示器颜色的数目和一帧画面可同时显示的颜色数，与荧光屏的质量有关，并受显示存储器容量的影响。

设分辨率为m×n、颜色数为K，显存大小为V：

V?m?n?log2Kbit

2. 使用中点画圆法绘制一个椭圆，椭圆的相关参数自己决定

x2y2答：(1)核心思想：由椭圆的方程：2?2?1可得其隐函数形式：

习题一

1.计算机图形学的定义是什么？说明计算机图形学、图像处理和模式识别之间的关系。

答：CG是计算机图形学的缩写。随着以计算机为主要工具进行视觉设计和生产的一系列相关产业的形成，国际上习惯将利用计算机技术进行视觉设计和生产的领域通称为CG。计算机图形学是一门研究如何利用计算机表示、生成、处理和显示图形的学科。图形主要分为两类，一类是基于线条表示的几何图形，另一类是基于材质、纹理和光照表示的真实感图形。图形的表示方法有两种：参数法和点阵法。一般将用参数法描述的图形仍然称为图形，将用点阵描述的图形称为图像。计算机图形学就是研究将图形的表示法从参数法转换为点阵法的一门学科，或者简单地说，计算机图形就是计算机产生的图像。

计算机图形学是研究如何利用计算机把描述图形的几何模型通过指定的算法转化为图像显示的一门学科；图像处理主要是指对数字图像进行增强、去噪、复原、分割、重建、编码、存储、压缩和恢复等不同处理方法的学科；模式识别是对点阵图像进行特征抽取，然后利用统计学方法给出图形描述的学科。近年来，随着光栅扫描显示器的广泛应用，这3门学科之间的界限越来越模糊，甚至出现了相互渗透和融合，这3个学科是相互促进和发展的。

3.名词解释：点阵法、参数法、图形、

一、 选择题

1.第一个图形软件标准是___B_____；

A. OpenGL B. GKS C. DirectX D. PHIG

2.CRT显示器需要不断刷新的原因是__D___________; A.电子束强度不够 B. 显示的图像在不断变化 C. 荧光物质的亮度不够 D. 荧光物质的亮度会逐渐衰减

3.如果用一个单位立方体来表示RGB颜色空间，那么坐标(1,0,1)表示的颜色是______C____色； A．青 B.黄 C.品红 D.洋红

4.位面数为16，分辨率为1024*1024的光栅扫描图形显示器，帧缓存容量为_______C____; A． 512KB B. 1MB C. 2MB D 3MB

5.下列关于光栅扫描显示器的性能指标的说法，错误的是___B______；

1) 分辨率越高，相邻像素点之间的距离越小，显示的字符或图像就越清晰 2) 刷新频率越高，图像闪烁和抖动的就越厉害 3) 点距越小，显示出来的图像越细腻，其成本越高

4) 行频是指电子枪每秒在屏幕上扫描过的行数，行频越大越好，至少要达到50KHz 5) 亮度等级范围的提升可以使图像看上去更加柔和自然

6) 显示速度指显示字符、图形，

OpenGL图形API的配置与透视效果的3D图形显示

一、实验目的

能够灵活的运用OpenGL图形API函数，基于C++程序语言，自行设计出各种各样的计算机图形方案并调整不同的透视模型。

二、设计内容

运用所学的C＋＋语言图形程序设计的知识，学会配置OpenGL图形函数API，设计(1)在屏幕上显示基本3D图形；(2)设置图形的表面光照模型及投影变换模型；

三、实验要求

1.所有图形（例如球体，正方体）有清晰的轮廓。 2.学会设置图形表面的光照色彩以及投影变换模型。 3.尽可能采用高效的算法，以降低时间复杂性和空间复杂性。

四、实验报告

实验报告的内容：

实验名称、实验目的、实验任务、实验内容、实验过程描述（包括实验结果分析、实验过程遇到的问题及体会）。

实验报告的要求：

实验报告以文本或电子版形式递交，实验报告书写要求如下：

1.问题描述：包括实验名称、目的、内容，以简洁明了的叙述说明本次图形程序设计的任务和目标，程序的输入和输出要求以及程序的功能。

2.主要仪器设备：包括实验过程中所用的主要仪器设备、软件等。

3.实验过程描述：包括源程序的各个组成部分以及算法分析过程，图形演示结果等。 4.分析和体会：包括实验结果分析，测试、调试过程所遇

OpenGL图形API的配置与透视效果的3D图形显示

一、实验目的

能够灵活的运用OpenGL图形API函数，基于C++程序语言，自行设计出各种各样的计算机图形方案并调整不同的透视模型。

二、设计内容

运用所学的C＋＋语言图形程序设计的知识，学会配置OpenGL图形函数API，设计(1)在屏幕上显示基本3D图形；(2)设置图形的表面光照模型及投影变换模型；

三、实验要求

1.所有图形（例如球体，正方体）有清晰的轮廓。 2.学会设置图形表面的光照色彩以及投影变换模型。 3.尽可能采用高效的算法，以降低时间复杂性和空间复杂性。

四、实验报告

实验报告的内容：

实验名称、实验目的、实验任务、实验内容、实验过程描述（包括实验结果分析、实验过程遇到的问题及体会）。

实验报告的要求：

实验报告以文本或电子版形式递交，实验报告书写要求如下：

1.问题描述：包括实验名称、目的、内容，以简洁明了的叙述说明本次图形程序设计的任务和目标，程序的输入和输出要求以及程序的功能。

2.主要仪器设备：包括实验过程中所用的主要仪器设备、软件等。

3.实验过程描述：包括源程序的各个组成部分以及算法分析过程，图形演示结果等。 4.分析和体会：包括实验结果分析，测试、调试过程所遇

计 算 机 图 形 学

实 验 指 导

学号：1441901105 姓名：谢卉

书

实验一：图形的几何变换

实验学时：4学时 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的

二维图形的平移、缩放、旋转和投影变换（投影变换可在实验三中实现）等是最基本的图形变换，被广泛用于计算机图形学的各种应用程序中，本实验通过算法分析以及程序设计实验二维的图形变换，以了解变换实现的方法。如可能也可进行裁剪设计。 二、实验内容

掌握平移、缩放、旋转变换的基本原理，理解线段裁剪的算法原理，并通过程序设计实现上述变换。建议采用VC++实现OpenGL程序设计。 三、实验原理、方法和手段

1．

图形的平移

在屏幕上显示一个人或其它物体（如图1所示），用交互操作方式使其在屏幕上沿水平和垂直方向移动Tx和Ty，则有

x’=x+Tx y’=y+Ty

其中：x与y为变换前图形中某一点的坐标，x’和y’为变换后图形中该点的坐标。其交互方式可先定义键值，然后操作功能键使其移动。

2．

图形的缩放

在屏幕上显示一个帆船（使它生成在右下方），使其相对于屏幕坐标原点缩小s倍（即x方向和y方向均缩小s倍）。则有：

x’=x*s

湖北大学2012—2013学年度第二学期课程考试 试题纸（第 1 页 共 6 页）

1. 显示器1024×768分辨率，256灰度的图象，至少需要_____768423________字节（byte）保存128×100大小的图像，若显示同样分辨率的真彩色（2）图象，则至少需要_____________字节保存。 2.对于平面上任意一点p(xp,yp),代入半径为r的圆方程中，若xp+yp-r<0，则p在圆内，若xp+yp-r>0，则p在圆外。 3.计算机图形所研究的基本图形算法主要考虑__________和___________作为重要因数。 4.比例变换可以改变图形的___大小__________和___形状__________。 5.反映曲线变化方向趋势的属性是___________,反映曲线变化的平缓度是___________. 6. 线段裁剪的裁剪窗口定义为__________和__________。 7. 线宽的绘制时可依据直线的斜率选择__线刷子________和___方形刷子_______。 8. 字符的型状存储方式有__矢量________和__标量________。 9. (x, y, z)点的齐次坐标是_(hx, hy, hz，h)_________,

题目：

武汉工业学院

《计算机图形学》课程设计

绘制三次Bezier曲线，三次B样条曲线和Cantor图

指导老师：刘文涛 姓 名：庞璐 学 号：070505129

院 （系）：计算机与信息工程系

专 业：软件工程

完成日期： 2010年1 月4 日

一．课题题目介绍

设计任务9：

1）给定下图所示的四个控制点：P0=(228,456），P1=(294,247），P2=(452,123），P3=(705,197）。分别绘制三次Bezier曲线和三次B样条曲线。

2）使用VC编程，在窗口中一次绘制n＝0～5的所有Cantor

图。

二．整体功能及设计

1）主模块：Bezier，B样条，cantor集算法的实现。 2）响应模块:a.Bezier，B样条，cantor集的鼠标响应；

b.Bezier，B样条，cantor集的菜单和提示对话框响应。 c. Bezier，B样条，cantor集的快捷按钮响应。

3）附加功

计算机图形学C语言图形程序设计基础

第三章C语言图形程序设计基础 3.1屏幕显示模式和坐标系 1.文本模式： DEF在屏模上只能显示文本的显示模式 历史原因 Turbo C的默认的显示模式是文本模式。

2.图形模式和点坐标 图形模式： DEF在屏幕上显示图形的方式，称为图形模式。 点坐标：屏幕是由像素点组成的，在图形模式下，屏 幕上每个像素的显示位置用点坐标来描述。

在图形模式下,以屏幕的左上角为坐标原点(0,0)水 平方向为x轴，垂直方向为y轴(0,0)

Max x

(0,0)

799

(10,4)

Max y

599

例：一个分辨率为800*600的分辨率的显示 屏(800列，600行)

3.图形系统的初始化

一个简单的图形程序 #include “graphics.h” // 图形函数库 #include “stdio.h” //标准输入输出函数库 #include

main() { int gdriver,gmode; detectgraph(&gdriver,&gmode) ; if(gdriver<0) exit(1) ;

“conio.h” //控制台输入

实验五：图形变换

一、实验目的：

1、掌握图形变换的基本方法。

2、初步掌握映射菜单消息和捕获键盘消息的方法。

二、实验内容及要求：

1、 2、 3、

以三角形为例，使用Visual C＋＋实现二维图形的平移、旋转和缩放功能。 每人单独完成实验。

按要求撰写实验报告，写出实验心得，并在实验报告中附上程序的核心算法代码。

三、实验设备：

微机，Visual C++6.0

四、实验内容和步骤：

1、 打开VC，新建一个MFC Appwizard项目，选择创建单文档工程（SDI工程）。假设工程名为

Transform。如图1和图2所示。

图1

图2

2、 在图2的界面上点击Finish，完成工程的创建。 3、 在TransformView.h文件中，加入如下代码： public: CPoint Pt[3]; //存储三角形的三个顶点 float dAngle; //存储三角形旋转的角度

4、 在类CTransformView的构造函数中定义三角形的三个顶点的初始坐标和dAngle的初值，代码如

下；

CTransformView::CTransformView() {

// TODO: add construction code here P