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1、大连民族学院计算机图形学期末论文学 院： 计算机科学与工程 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 2005 2 班 学号姓名： 46451554 安 成 绩： 一.问题描述1.1 基本要求：了解计算机图形学中的基本原理和方法，并能利用程序设计语言实现。1.2 实验内容：（1）利用程序设计语言，进行二维及三维图元的几何变换过程。（2）利用程序设计语言，实现直线段与圆弧等基本图元的像素生成。二.需求分析2.1 基本功能：1.对二维图元实现平移变换、旋转变换，缩放。2.对三维图元实现平移变换。3.用 DDA 算法生成直线与圆弧。2.2 输入输出数据：输入数据：图形界面无需输入数据，只要点击相应得按钮
2、即可。输出数据：在每个界面上会输出相应的选项信息。当在最后选择操作的信息后，会输出相应的图形。三.概要设计3.1 结构体及函数：结构体：(1)class CTransMatrix public:CTransMatrix();virtual CTransMatrix();void IdentityMatrix(float m32);void ScaleMatrix(float Sx, float Sy, float m32);void TranslateMatrix(float Tx, float Ty, float m32);void RotateMatrix(float S, float C
3、, float m32);void TransPoint(int *X, int *Y, float m32);void TransPoints(int n, int *X, int *Y, float m32);功能：实现二维变换的矩阵。(2)typedef struct Ipoint int x,y; Ipoint_t, *Ipoint_p;typedef struct Gpoint float x,y,z; Gpoint_t, *Gpoint_p;typedef struct poly int clipCount;int polyCount;float polyLight10;BOOL
4、polyVisible;Gpoint_t polyObject5; / Original ObjectGpoint_t clipObject10; / Clip ObjectGpoint_t transObject5; / Transform ObjectGpoint_t projectObject10; / Project Clip ObjectIpoint_t zBufferObject10; / Project Object Trans to Project Plane Poly_t, *Poly_p;typedef struct object int polyCount;BOOL ob
5、jectVisible; Poly_t objectSpace600; Object_t, *Object_p;功能：实现三维变换的定义。四.详细设计4.1 变换矩阵及 DDA 算法：三维变换矩阵三维变换矩阵的一般形式为：我们可以把该三维变换矩阵中的各元素按功能分为四部分，该四部分的功能分别为：(1)a1 a2 a3b1 b2 b3c1 c2 c3可以实现比例、对称、错切和旋转等基本变换。(2)d1 d2 d3 ： 实现三个轴向的平移变换；(3)p q r:可以实现透视变换；(4)s :可以实现全比例变换；DDA 算法：（1）直线：当直线的斜率在（-1，1）之间时，它的增量应该以 x 为准，即
6、每次都应该让 x 增加一个像素，然后计算出 y 的值，最终得到实际点的像素。当直线斜率绝对值大于 1 时，增量应该以 y 为准。在程序中，用始点与终点的坐标求出增量和斜率，然后用 for 循环语句和画点函数 putpixel(int x, int y, int color)实现。（2）圆弧：与直线的原理是相同，只是这里的增量为角度。即把圆弧划分成一段一段的直线，然后用画线函数来实现而已。在程序中，用始角和终角求出划分的段数，然后在 for 循环中利用三角函数改变 x 与 y 的值，最后在用 lineto(x,y)函数画线。sdrcqbpa321五.测试结果二维平移及旋转和缩放三维平移变换 生成直线 生成圆六.实验心得体会通过这次实验，了解了计算机图形学中的基本原理和方法，并能利用程序设计语言实现，也接触到了很多绘制图形的函数及算法，也大致明白了计算机图形学的内容，也感受到这门科学学科的强大力量。初步理解了绘制一些基本图形的原理及方法，感觉把这门课学透了，都不用愁就业了，并掌握了一些绘制图形的函数，巩固了 C 语言的基础，对以后的程序设计大有帮助。
