计算机图形学实验报告-(2)

中南大学信息科学与工程学院实验报告实验名称实验地点科技楼四楼实验日期2014年6月指导教师学生班级学生姓名学生学号提交日期2014年6月实验一Window图形编程基础一、实验类型：验证型实验二、实验目的1、熟练使用实验主要开发平台VC6.0；2、掌握如何在编译平台下编辑、编译、连接和运行一个简单的Windows图形应用程序；3、掌握Window图形编程的基本方法；4、学会使用基本绘图函数和WindowGDI对象；三、实验内容创建基于MFC的SingleDocument应用程序（Win32应用程序也可，同学们可根据自己的喜好决定），程序可以实现以下要求：1、用户可以通过菜单选择绘图颜色；2、用户点击菜单选择绘图形状时，能在视图中绘制指定形状的图形；四、实验要求与指导1、建立名为“颜色”的菜单，该菜单下有四个菜单项：红、绿、蓝、黄。用户通过点击不同的菜单项，可以选择不同的颜色进行绘图。2、建立名为“绘图”的菜单，该菜单下有三个菜单项：直线、曲线、矩形其中“曲线”项有级联菜单，包括：圆、椭圆。3、用户通过点击“绘图”中不同的菜单项，弹出对话框，让用户输入绘图位置，在指定位置进行绘图。五、实验结果：六、实验主要代码1、画直线：CClientDC*m_pDC;再在OnDraw函数里给变量初始化m_pDC=newCClientDC(this);在OnDraw函数中添加：m_pDC=newCClientDC(this);m_pDC-MoveTo(10,10);m_pDC-LineTo(100,100);m_pDC-SetPixel(100,200,RGB(0,0,0));m_pDC-TextOut(100,100);2、画圆：voidCMyCG::LineDDA2(intxa,intya,intxb,intyb,CDC*pDC){intdx=xb-xa;intdy=yb-ya;intSteps,k;floatxIncrement,yIncrement;floatx=xa,y=ya;if(abs(dx)abs(dy))Steps=abs(dx);elseSteps=abs(dy);xIncrement=dx/(float)Steps;yIncrement=dy/(float)Steps;pDC-SetPixel(ROUND(x),ROUND(y),RGB(0,0,0));for(k=0;kSteps;k++){x+=xIncrement;y+=yIncrement;sleep(10);pDC-SetPixel(ROUND(x),ROUND(y),RGB(0,0,0));}3、画矩形voidCRectangleDlg::OnLButtonDown(UINTnFlags,CPointpoint){lButtonDownNotUp=TRUE;RECTrect;m_showRectangle.GetClientRect(&rect);if((point.xrect.right)&&(point.xrect.left)&&(point.yrect.bottom)&&(point.yrect.top)){regionLeftTopTemp=point;}CDialog::OnLButtonDown(nFlags,point);}voidCRectangleDlg::OnMouseMove(UINTnFlags,CPointpoint){RECTrect;m_showRectangle.GetClientRect(&rect);if((point.xrect.right)&&(point.xrect.left)&&(point.yrect.bottom)&&(point.yrect.top)){if((lButtonDownNotUp==TRUE){regionRightBottomTemp=point;CDC*pDC=m_showRectangle.GetWindowDC();pDC-Rectangle(CRect(regionLeftTopTemp,regionRightBottomTemp));}}CDialog::OnMouseMove(nFlags,point);}voidCRectangleDlg::OnLButtonUp(UINTnFlags,CPointpoint){lButtonDownNotUp=FALSE;CDialog::OnLButtonUp(nFlags,point);}实验二基本图形生成算法一、实验类型：验证型实验二、实验目的1、掌握DDA、Bresenham直线生成算法；2、掌握Bresenham或中点圆生成算法；3、掌握Bresenham或中点椭圆生成算法；三、实验内容1、实现DDA、Bresenham直线生成算法；2、实现Bresenham画圆法或中点画圆法；3、实现Bresenham或中点法椭圆生成算法；4、利用1、2、3实现的直线、圆、椭圆图形生成函数进行图形绘制；四、实验要求与指导1、按照实验指导书1.6节创建一个基于MFC的SingleDocument应用程序。建立名为“图形绘制”的菜单，该菜单的子菜单项可根据下图进行设定，用户通过点击不同的子菜单项，可以选择不同的算法进行绘图。2、建立一个专门用于进行图形绘制的类，比如下图所示的CMyGL类。如无特殊说明，今后都以该类作为演示。3、所有图形的绘制算法都必须封装在CMyGL类中，如下图。4、在View类中实例化一个CMyGL类的对象，比如m_gl，进行绘图操作。如下图所示：5、用户通过点击“图形绘制”中不同的菜单项，在指定位置进行绘图。五、实验结果：六、实验主要代码1、画直线：voidCDraw::DDALine(CDC*pDC,intx1,inty1,intx2,inty2,COLORREFcolor){doubledx,dy,e,x,y;dx=x2-x1;dy=y2-y1;e=(fabs(dx)fabs(dy))?fabs(dx):fabs(dy);dx/=e;dy/=e;x=x1;y=y1;for(inti=1;i=e;i++){pDC-SetPixel((int)(x+0.5),(int)(y+0.5),color);x+=dx;y+=dy;}}2、画圆：voidCMyCG::LineDDA2(intxa,intya,intxb,intyb,CDC*pDC){intdx=xb-xa;intdy=yb-ya;intSteps,k;floatxIncrement,yIncrement;floatx=xa,y=ya;if(abs(dx)abs(dy))Steps=abs(dx);elseSteps=abs(dy);xIncrement=dx/(float)Steps;yIncrement=dy/(float)Steps;pDC-SetPixel(ROUND(x),ROUND(y),RGB(255,0,0));for(k=0;kSteps;k++){x+=xIncrement;y+=yIncrement;sleep(10);pDC-SetPixel(ROUND(x),ROUND(y),RGB(255,0,0));}3、画椭圆voidCDraw::BresenhamEllipse(CDC*pDC,intx0,inty0,inta,intb,COLORREFcolor){intx,y,p;intaa=a*a,bb=b*b;x=0;y=b;p=2*bb+aa*(1-2*b);while(bb*x=aa*y){pDC-SetPixel(x+x0,y+y0,color);pDC-SetPixel(-x+x0,y+y0,color);pDC-SetPixel(x+x0,-y+y0,color);pDC-SetPixel(-x+x0,-y+y0,color);if(p=0){p+=4*aa*(1-y)+bb*(4*x+6);y--;}else{p+=bb*(4*x+6);}x++;}x=a;y=0;p=2*aa+bb*(1-2*a);while(bb*xaa*y){pDC-SetPixel(x+x0,y+y0,color);pDC-SetPixel(-x+x0,y+y0,color);pDC-SetPixel(x+x0,-y+y0,color);pDC-SetPixel(-x+x0,-y+y0,color);if(p=0){p+=4*bb*(1-x)+aa*(4*y+6);x--;}else{p+=aa*(4*y+6);}y++;}}实验三、OpenGL图形程序设计基础一．实验目的1）了解OpenGL图形库的功能和结构；2）学习使用VisualC++开发基于控制台的图形程序；3）学习使用VisualC++开发基于单文档（GUI界面）的图形程序。4）学习使用OpenGL生成基本图形；5）学习使用OpenGL实现图形变换；二．实验内容1）使用VisualC++建立一个Win32ConsoleApplication（控制台应用程序），定义若干点坐标，绘制点、线段、不闭合折线、闭合折线、多边形、三角形、四边形、三角扇、三角条带、四边形条带。尝试不同尺寸的点、不同线宽的线、设置颜色等操作。2）使用MFCAppWizard建立一个SDI程序，根据参考资料2和3中的步骤设置OpenGL图形绘制环境。增加绘制4种基本图形（选择其中之一）。3．实验过程：1）建立一个控制台应用程序，在RenderScene（）函数中调用不同的系统函数分别绘制不同属性的点、线、折线、多边形、扇形等；2）建立一个SDI程序，按照所给资料设置OpenGL图形绘制环境，并照敲老师所给实列，观看结果，查看关键代码区；3）仿照所给列子，改写代码，绘制彩色的正方体；三．实验结果基本图形显示正确基本图形截图：三棱柱截图：实验四、二维图形变换程序设计一．实验目的：1）掌握图形变换实现原理，基本几何变换，复合变换等；2）学习使用VisualC++开发菜单，对话框等交互界面的设计；3）学习使用MFC单文档程序，实现二维图形的基本几何变换。二．实验内容：使用VisualC++建立一个单文档程序，采用实验二中定义的基本图形类。在程序中增加图形变换菜单（各基本变换对应菜单项），各图形变换的参数通过对话框提供（设计提供变换参数的对话框，如平移，旋转，比例等），实现二维图形的变换。（提示：在各个图形类中增加相应的成员函数实现平移；菜单选择变换弹出对应变换的参数对话框，对话框中提供参数后取出参数传递给图形对象，通过调用图形变换成员函数实现图形对象的变换）。要求实现直线段、圆、多边形等基本图形的几何变换。三．实验过程：(1).根据实验要求，新建菜单，增加二维图形变换子菜单，然后在菜单上添加平移，比例，对称，旋转以及错切选项。(2).对菜单中的每一项方法构造响应函数，并给几个需要弹出对话框的选项添加对话框响应函数。(3).在弹出的对话框输入参数，获取输入的参数，调用相应的变换函数，实现图形的变换。四．实验结果：结果正确。平移xy(100,0)五、实验主要代码classCTransform//二维几何变换{public:CTransform();virtual~CTransform();voidSetMat(CP2*,int);voidIdentity();voidTranslate(double,double);//平移变换矩阵voidScale(double,double);//比例变换矩阵voidScale(double,double,CP2);//相对于任意点的比例变换矩阵voidRotate(double);//旋转变换矩阵voidRotate(double,CP2);//相对于任意点的旋转变换矩阵voidReflectOrg();//原点反射变换矩阵voidReflectX();//X轴反射变换矩阵voidReflectY();//Y轴反射变换矩阵vo