图形学课程设计-计算机图形学.doc

计算机图形学

姓名：mouse

学号：

班级：

一、设计目的
计算机图形学课程设计是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节，通过计算机图形学上机实验，培养学生的自学能力、动手能力、综合运用知识解决实际问题的能力。
二、学生应达到的实验能力与标准
1）了解掌握图形的生成算法，实现直线、圆、椭圆的生成算法，对各种算法进行效率及效果的分析和比较，学有余力的同学可在对现有算法理解的基础上，能自行设计二维图形的生成算法并编程实现。
2）了解掌握填充算法理论，能搞实现矩形、多边形、圆、椭圆的填充。
3）了解掌握裁剪算法理论，理解并实现直线和多边性裁剪，对各种直线裁剪算法进行效率及效果的分析和比较。
4）了解掌握图形的坐标变换理论，实现二维图形的基本变换，包括平移、旋转、比例、对称变换。
5）了解曲线和曲面的生成算法理论，能实现简单的三次Hermite，Bezier曲线。
要求实现的内容框架
（一）结构展示
进一步了解《计算机图形学》课程的知识结构体系，绘制整个课程的知识结构逻辑示意图，如（图1）：

（图1）

这次我只做了两级目录，如果要做三级目录的话，方法是类似的。这里主要利用的多态来实现的目录变换机制：先建一个基础菜单类（MenuBase），其它的子菜单（MainMenu、LineMenu、FillMenu、CutMenu、TranMenu）就继承这个基础类，来进行一系列的工作。
基础菜单类：主要做的是，菜单的初始化、菜单的析构、显示菜单的ShowMenu（）和响应时间Event（）函数。
下面展示的是基础菜单的结构图，以及其中某一个继承该菜单的子菜单结构图，如图2所示：

（图2）
（二）代码和运行效果展示
（1）二维线画图元
1.绘直线
1）绘直线DDA法

运行的效果如图（图3）所示。
2）绘直线中点法

运行效果如图（图4）所示。
3）Bresenham法

运行效果如图（图5）所示。

次图展示的是运行过程中的菜单。
2.绘圆
1）中点法

运行效果如图（图6）所示。
2）正负法

运行效果如（图7）所示。
3．Bresenham

运行效果如图（图8）所示。

菜单截图：

3．绘椭圆
1）中点法

运行效果如图（图9）所示。

（图9）

（2）二维填充图元
1.扫描转化矩形

运行效果如（图10）
2.种子填充法
1）多边形

运行效果如（图11）所示。
2）圆

运行效果如（图12）所示。
3）椭圆

运行效果如图（图13）所示。

（3）二维剪裁
1.直线段裁剪
1）Cohen-Sutherland

运行效果如图（图14）所示。
2.多边形裁剪

运行效果如图（图15）所示。

（4）二维变换
1.多边形平移

运行效果如图（图16）所示。
2.多边形缩放

运行效果如图（图17）所示。

（图16）（图17）
总结
通过这次图像学的学习，我只能有个最基本的认识，发现自己还有好多不会，考虑到时间问题，决定就此结束。
图像学总体来说，主要的核心部分在于算法的实现，这就要求数学功底好，逻辑思维要好，才能看懂其中的奥妙。
由于没有很用心的学习，本人只能做成这样，感谢老师给了我们这次课设的机会，我才能正真接触到图形学，这为我们以后的学习更加明确！