计算机图形学作业图形变换实验

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

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，

《计算机图形学》实验报告

圆（椭圆）的生成算法

一、实验教学目标与基本要求

1．实现圆的生成算法；

2．实现椭圆的生成算法；

二、实验课程内容 (2学时)

1．写出完整的圆的Bresenham生成算法；

2．写出完整的椭圆的中点生成算法；

三、算法思想

1．圆的Bresenham生成算法：

如果我们构造函数 F(x,y)=x+y-R，则对于圆上的点有F(x,y)=0，对于圆外的点有F(x,y)>0，对于圆内的点F(x,y)<0 。与中点画线法一样，构造判别式:d=F(M)=F(xp+1,yp-0.5)=(xp+1)+(yp-0.5)-R。若d<0，则应取P1为下一象素，而且再下一象素的判别式为：

222d=F(xp+2,yp-0.5)=(xp+2)+(yp-0.5)-R=d+2xp+3

若d≥0，则应取P2为下一象素，而且下一象素的判别式为：d=F(xp+2,yp-1.5)=(xp+2)+(yp-

1.5)-R=d+2(xp-yp)+5我们这里讨论的第一个象素是（0,R），判别式d的初始值为：d0=F(1,R-0.5)=1.25-R。为了进一步提高算法的效率，将上面的算法中的浮点数改写成整数，将乘法运算改成加法运算，即仅用整数实现中点画圆法。

2．椭圆

《计算机图形学》实验报告

圆（椭圆）的生成算法

一、实验教学目标与基本要求

1．实现圆的生成算法；

2．实现椭圆的生成算法；

二、实验课程内容 (2学时)

1．写出完整的圆的Bresenham生成算法；

2．写出完整的椭圆的中点生成算法；

三、算法思想

1．圆的Bresenham生成算法：

如果我们构造函数 F(x,y)=x+y-R，则对于圆上的点有F(x,y)=0，对于圆外的点有F(x,y)>0，对于圆内的点F(x,y)<0 。与中点画线法一样，构造判别式:d=F(M)=F(xp+1,yp-0.5)=(xp+1)+(yp-0.5)-R。若d<0，则应取P1为下一象素，而且再下一象素的判别式为：

222d=F(xp+2,yp-0.5)=(xp+2)+(yp-0.5)-R=d+2xp+3

若d≥0，则应取P2为下一象素，而且下一象素的判别式为：d=F(xp+2,yp-1.5)=(xp+2)+(yp-

1.5)-R=d+2(xp-yp)+5我们这里讨论的第一个象素是（0,R），判别式d的初始值为：d0=F(1,R-0.5)=1.25-R。为了进一步提高算法的效率，将上面的算法中的浮点数改写成整数，将乘法运算改成加法运算，即仅用整数实现中点画圆法。

2．椭圆

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)_________,

计算机图形学基础 第一章

1.名词解释：

图形：从客观世界物体中抽象出来的带有颜色信息及形状信息的图和形。

图像：

点阵法：是用具有灰度或颜色信息的点阵来表示的一种方法。

参数法：是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图像的一种方法。 2.图形包括那两方面的要素，在计算机中如何表示他们？

构成图形的要素可以分为两类：一类是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反 映物体本身固有属性，如表面属性或材质的明暗、灰度、色彩等非几何要素。

3.什么叫计算机图形学？分析计算机图形学，数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。 计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学 科。【关系图在课本第一页】

4，有关计算机图形学的软件标准有哪些？

计算机图形核心系统（GKS）及其语言联编、计算机图形元文件（CGM），计算机图形接口 （CGI），基本图形转换规范（IGES）、产品数据转换（STEP）

6.试发挥你的想象力，举例说明计算机图形学有哪些应用范围，解决的问题是什么？ 【具体参照课本第5页】

第二章 1.名词解释

LCD:就是LiquidCrystalDisplay,它是利用液晶的光电效应，通过施加电压改变液