计算机图形学实验及课程设计

第一部分 教学实验

实验任务书

实验1 绘制金刚石图案

1.1 实验目的

1.2 实验要求

1.3 效果图

1.4 实验准备

1.5 实验步骤

1.6 思考与练习

实验2 绘制任意斜率的直线段

2.1 实验目的

2.2 实验要求

2.3 效果图

2.4 实验准备

2.5 实验步骤

2.6 思考与练习

实验3 交互式绘制多边形

3.1 实验目的

3.2 实验要求

.3.3 效果图

3.4 实验准备

3.5 实验步骤

3.6 思考与练习

实验4 二维几何变换

4.1 实验目的

4.2 实验要求

4.3 效果图

4.4 实验准备

4.5 实验步骤

4.6 思考与练习

实验5 直线段裁剪

5.1 实验目的

5.2 实验要求

5.3 效果图

5.4 实验准备

5.5 实验步骤

5.6 思考与练习

实验6 立方体线框模型正交投影

6.2 实验要求

6.3 效果图

6.4 实验准备

6.5 实验步骤

6.6 思考与练习

实验7 立方体线框模型透视投影

7.1 实验目的

7.2 实验要求

7.3 效果图

7.4 实验准备

7.5 实验步骤

7.6 思考与练习

实验8 动态三视图

8.1 实验目的

8.2 实验要求

8.3 效果图

8.4 实验准备

8.5 实验步骤

8.6 思考与练习

实验9 动态绘制bezier曲线

9.1 实验目的

9.2 实验要求

9.3 效果图

9.4 实验准备

9.5 实验步骤

9.6 思考与练习

实验10 交互式三次b样条曲线

10.1 实验目的

10.2 实验要求

10.3 效果图

10.4 实验准备

10.5 实验步骤

10.6 思考与练习

实验11 旋转的koch雪花

11.1 实验目的

11.2 实验要求

11.3 效果图

11.4 实验准备

11.5 实验步骤

11.6 思考与练习

实验12 颜色渐变立方体

12.1 实验目的

12.2 实验要求

12.3 效果图

12.4 实验准备

12.5 实验步骤

12.6 思考与练习

实验13 地理划分线框球

13.1 实验目的

13.2 实验要求

13.3 效果图

13.4 实验准备

13.5 实验步骤

13.6 思考与练习

实验14 交叉条消隐

14.1 实验目的

14.2 实验要求

14.3 效果图

14.4 实验准备

14.5 实验步骤

14.6 思考与练习

实验15 立方体光照模型

15.1 实验目的

15.2 实验要求

15.3 效果图

15.4 实验准备

15.5 实验步骤

15.6 思考与练习

实验16 球体gouraud光照模型

16.1 实验目的

16.2 实验要求

16.3 效果图

16.4 实验准备

16.5 实验步骤

16.6 思考与练习

实验17 球体phong光照模型

17.1 实验目的

17.2 实验要求

17.3 效果图

17.4 实验准备

17.5 实验步骤

17.6 思考与练习

实验18 立方体纹理映射

18.1 实验目的

18.2 实验要求

18.3 效果图

18.4 实验准备

18.5 实验步骤

18.6 思考与练习

第二部分 课程设计

课程设计任务书

课程设计i 基本图元光栅扫描演示系统

i.1 设计目标

i.2 设计效果

i.3 总体设计

i.4 类的设计

i.5 视图的设计

i.6 结论

课程设计ii 递归动态球体演示系统

ii.1 设计目标

ii.2 设计效果

ii.3 总体设计

ii.4 类的设计

ii.5 视图的设计

ii.6 结论

课程设计iii 圆环动态纹理演示系统

iii.1 设计目标

iii.2 设计效果

iii.3 总体设计

iii.4 类的设计

iii.5 视图的设计

iii.6 结论

课程设计iv 动态光源演示系统

iv.1 设计目标

iv.2 设计效果

iv.3 总体设计

iv.4 类的设计

iv.5 视图的设计

iv.6 结论

课程设计v 3ds接口演示系统

v.1 设计目标

v.2 设计效果

v.3 总体设计

v.4 类的设计

v.5 视图的设计

v.6 结论

参考文献

本书是《计算机图形学基础教程（Visual C++版）》(ISBN 978-7-302-17082-2)教材的配套实验教材，提供了18个综合性教学实验和5个课程设计项目，可以满足计算机图形学课堂上机实验和设计周课程设计任务。实验项目编排上由浅入深，通过定义基础类、直线类、变换类、填充类、光照类，最终构造了三维动态光照场景。本书的全部内容都基于MFC框架完成，彩插中展示的所有图形均使用CDC类的SetPixel()成员函数绘制，未包含任何图形学库。教学实验和课程设计项目的开发过程按照OpenGL的操作流程编写，易于引导读者从图形学的原理领域进入到应用领域。本书的教学实验和课程设计项目的源代码和实验拓展项目的可执行文件全部提供在笔者的个人网站（http://www.klingde.com/）上，请读者下载后参照源代码学习。通读本书，读者可以轻松掌握柏拉图正多面体（正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体）、球体、圆环等三维物体的线框模型、表面模型的建模方法。在三维动态光照场景中，可以调整物体表面模型的材质、添加纹理细节，改变视点和光源的位置，完成三维真实感图形的动态绘制。本书内容全面、案例丰富、注重理实一体化，适合作为本科计算机图形学的实验和课程设计教材。本书为源代码提供了详尽的注释，可供计算机图形学爱好者从编程的角度理解和掌握计算机图形学原理。