计算机图形学作业二维图形变换实验

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

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

计算机科学与技术学院

2013－2014学年第一学期

《计算机图形学》实验报告

班级： 学号： 姓名： 教师： 成绩：

实验项目（3、二维裁剪）

一、 实验目的与要求

（1） 掌握线段裁剪算法原理，并实现其算法。

（2） 理解多边形裁剪、字符裁剪算法思想，能编程实现其算法。

二、 实验内容

设计菜单程序，利用消息处理函数，完成以下要求：

（1） 实现直线段的标号法（Cohen-Sutherland）、矩形窗口裁剪算法。

（2） 参考教材中的算法，用矩形窗口实现多边形的Sutherland-Hodgman裁剪算法。

三、 重要算法分析

以下分析Cohen-Sutherland和Sutherland-Hodgman两个算法，其中Cohen-Sutherland算法的基本思想通过编码的方法快速实现对直线段的裁剪；Sutherland-Hodgman算法基本思想是用窗口的四条边所在的直线依次来裁剪多边形。 （一） Cohen-Sutherland算法

该算法的基本思想是：对于每条待裁剪的线段P1,P2分三种情况处理：

(1) 若P1P2完全在窗口内，则显示该线段。 (2) 若P1P2完全在窗口外，则丢弃该线段。

(3) 若线段既不满

计算机图形学实验报告

实验一、 二维弹球游戏设计 一、实验目的与基本要求：

（1）掌握在VS2010或以上版本环境下如何配置OpenGL环境的方法； （2）熟悉OpenGL应用程序基本架构；

（3）培养良好的编程习惯和风格，学习撰写实验报告； （4）学习交互式游戏设计；

（5）通过小球移动、反弹、击中等功能实现学习二维几何的基本运算； （6）菜单的使用。

二、实验设备（环境）及要求

1. 操作系统：Windows XP 或 Windows 7

2. 编程环境：Microsoft Visual Studio 2010，OpenGL 库函数 3. 界面框架：Win32，MFC，QT选择其中一种

三、实验内容与步骤

实验分为以下几个步骤：

1.绘制游戏界面和基础物体（小球、挡板） 2.实现小球的发射及方向的控制

3.实现小球与墙壁和挡板、挡板与墙壁的碰撞算法 4.实现键盘控制的挡板移动

5.菜单游戏介绍及难度等级的选择 附加功能：

1.砖块的绘制和与小球的碰撞 2.砖块的消失

3.文字标识的游戏的输赢

4.增加了小球的生命数以及血量条

5.增加了背景图案的变化和背景颜色的切换

四、实现过程说明及成果展示：

1.绘制游戏界面和基础物体（小球

计算机图形学实验报告

实验一、 二维弹球游戏设计 一、实验目的与基本要求：

（1）掌握在VS2010或以上版本环境下如何配置OpenGL环境的方法； （2）熟悉OpenGL应用程序基本架构；

（3）培养良好的编程习惯和风格，学习撰写实验报告； （4）学习交互式游戏设计；

（5）通过小球移动、反弹、击中等功能实现学习二维几何的基本运算； （6）菜单的使用。

二、实验设备（环境）及要求

1. 操作系统：Windows XP 或 Windows 7

2. 编程环境：Microsoft Visual Studio 2010，OpenGL 库函数 3. 界面框架：Win32，MFC，QT选择其中一种

三、实验内容与步骤

实验分为以下几个步骤：

1.绘制游戏界面和基础物体（小球、挡板） 2.实现小球的发射及方向的控制

3.实现小球与墙壁和挡板、挡板与墙壁的碰撞算法 4.实现键盘控制的挡板移动

5.菜单游戏介绍及难度等级的选择 附加功能：

1.砖块的绘制和与小球的碰撞 2.砖块的消失

3.文字标识的游戏的输赢

4.增加了小球的生命数以及血量条

5.增加了背景图案的变化和背景颜色的切换

四、实现过程说明及成果展示：

1.绘制游戏界面和基础物体（小球

一、 实验目的和要求

利用VC6.0编写二维基本几何变换算法的实现。实现平移，比例，旋转等变换。

二、 算法原理介绍

齐次坐标表示法就是用N+1维向量来表示一个N维向量。在齐次坐标系统中，点(X,Y)用(X,Y,H)来表达，其中H为非零的一个任意数。点(X,Y)的标准齐次坐标表达为(X/H,Y/H,1)，由于H是一个任意非零常量，为了简便起见，我们通常取H=1。齐次坐标系统中的点(X,Y,1)包含有笛卡尔坐标上的点(X,Y)。 平移变换：

比例变换：

?Sx?0???0

旋转变换：

0Sy00?0??1??

对称变换：

关于x轴对称：

?100??0?10?????001??

关于y轴对称：

??100??010?????001??

关于原点对称：

??100??0?10?????001??关于y=x对称：

?010??100?????001??

关于y=-x对称：

?0?10???100?????001??

错切变换：

?1b0??c10?????001??

当b=0时： (x` y` 1)=(x+cy y 1)。图形的y坐标不变。

当c>0：图形沿+x方向作错切位移。ABCD→A1B1C1D1 当c<0：图形沿-x方向作错切位移。ABCD→ A2B2C2D2 当c=0时, (x` y` 1)=(x bx+y 1):图形的x坐标不变。 当b>0：图形沿+

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、

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)_________,

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：

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，