計算機圖形學(xué)實(shí)驗及課程設計（Visual C++版）（第2版）簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘
本書(shū)是與《計算機圖形學(xué)基礎教程（Visual C++版）(第2版)》(ISBN 9787302297529)配套的實(shí)驗教材，提供了18個(gè)綜合性教學(xué)實(shí)驗和5個(gè)課程設計項目，可以滿(mǎn)足計算機圖形學(xué)課堂上機實(shí)驗和設計周課程設計任務(wù)。實(shí)驗項目編排由淺入深，通過(guò)定義基礎類(lèi)、直線(xiàn)類(lèi)、變換類(lèi)、填充類(lèi)、光照類(lèi)，最終構造了三維動(dòng)態(tài)光照場(chǎng)景。本書(shū)的全部?jì)热荻蓟贛FC框架完成，彩插中展示的所有圖形均使用CDC類(lèi)的SetPixel()成員函數繪制，未包含任何圖形學(xué)庫。教學(xué)實(shí)驗和課程設計項目的開(kāi)發(fā)過(guò)程按照OpenGL的操作流程編寫(xiě)，易于引導讀者從圖形學(xué)的原理領(lǐng)域進(jìn)入應用領(lǐng)域。
通讀本書(shū)，讀者可以輕松掌握多面體、球體、圓環(huán)等三維物體線(xiàn)框模型的建模方法。在三維動(dòng)態(tài)光照場(chǎng)景中，可以調整物體表面模型的材質(zhì)屬性、添加紋理細節，改變視點(diǎn)和光源的位置，完成三維真實(shí)感圖形的動(dòng)態(tài)繪制。
本書(shū)內容全面、案例豐富、注重理實(shí)一體化，適合作為本科計算機圖形學(xué)的實(shí)驗和課程設計教材。本書(shū)為源代碼提供了詳盡的注釋?zhuān)晒┯嬎銠C圖形學(xué)愛(ài)好者從編程的角度理解和掌握計算機圖形學(xué)原理。
目錄
第一部分教 學(xué) 實(shí) 驗實(shí)驗任務(wù)書(shū)3實(shí)驗1繪制金剛石圖案4
1.1實(shí)驗目的4
1.2實(shí)驗要求4
1.3效果圖4
1.4實(shí)驗準備5
1.5實(shí)驗步驟5
1.5.1創(chuàng )建Test工程實(shí)驗框架5
1.5.2繪制金剛石圖案15
1.5.3寫(xiě)出實(shí)驗報告24
1.6思考與練習24實(shí)驗2繪制任意斜率的直線(xiàn)段28
2.1實(shí)驗目的28
2.2實(shí)驗要求28
2.3效果圖28
2.4實(shí)驗準備29
2.5實(shí)驗步驟29
2.5.1定義顏色類(lèi)CRGB29
2.5.2設計CLine直線(xiàn)類(lèi)32
2.5.3消息映射37
2.5.4寫(xiě)出實(shí)驗報告41
2.6思考與練習41實(shí)驗3交互式繪制多邊形45
3.1實(shí)驗目的45
3.2實(shí)驗要求45
3.3效果圖45
3.4實(shí)驗準備46
3.5實(shí)驗步驟46
3.5.1人機交互技術(shù)46
3.5.2雙緩沖技術(shù)48
3.5.3繪制多邊形49
3.5.4設計CPtrArray類(lèi)49
3.5.5有效邊表填充算法50
3.5.6寫(xiě)出實(shí)驗報告58
3.6思考與練習58實(shí)驗4二維幾何變換61
4.1實(shí)驗目的61
4.2實(shí)驗要求61
4.3效果圖61
4.4實(shí)驗準備62
4.5實(shí)驗步驟62
4.5.1靜態(tài)切分視圖框架62
4.5.2設計左窗格視圖65
4.5.3設計CTestDoc類(lèi)69
4.5.4設計包含齊次坐標的二維點(diǎn)類(lèi)CP2 69
4.5.5設計二維幾何變換類(lèi)70
4.5.6設計雙緩沖74
4.5.7讀入圖形頂點(diǎn)75
4.5.8繪制圖形75
4.5.9碰撞檢測76
4.5.10定時(shí)器函數76
4.5.11禁止背景刷新函數77
4.5.12寫(xiě)出實(shí)驗報告77
4.6思考與練習77實(shí)驗5直線(xiàn)段裁剪80
5.1實(shí)驗目的80
5.2實(shí)驗要求80
5.3效果圖80
5.4實(shí)驗準備81
5.5實(shí)驗步驟81
5.5.1定義CP2類(lèi)81
5.5.2OnDrw()函數82
5.5.3繪制裁剪窗口82
5.5.4鼠標左鍵按下函數83
5.5.5鼠標移動(dòng)函數83
5.5.6編碼函數84
5.5.7裁剪函數85
5.5.8寫(xiě)出實(shí)驗報告87
5.6思考與練習87實(shí)驗6立方體線(xiàn)框模型正交投影89
6.1實(shí)驗目的89
6.2實(shí)驗要求89
6.3效果圖89
6.4實(shí)驗準備90
6.5實(shí)驗步驟90
6.5.1立方體數學(xué)模型90
6.5.2三維變換91
6.5.3正交投影93
6.5.4設計三維點(diǎn)類(lèi)93
6.5.5定義三維變換類(lèi)95
6.5.6定義點(diǎn)表100
6.5.7定義面表100
6.5.8繪制立方體線(xiàn)框模型101
6.5.9鍵盤(pán)控制101
6.5.10動(dòng)畫(huà)控制102
6.5.11寫(xiě)出實(shí)驗報告104
6.6思考與練習104實(shí)驗7立方體線(xiàn)框模型透視投影106
7.1實(shí)驗目的106
7.2實(shí)驗要求106
7.3效果圖106
7.4實(shí)驗準備107
7.5實(shí)驗步驟107
7.5.1透視投影變換的實(shí)現109
7.5.2定義點(diǎn)表110
7.5.3定義面表111
7.5.4繪制立方體111
7.5.5縮小立方體112
7.5.6放大立方體112
7.5.7寫(xiě)出實(shí)驗報告112
7.6思考與練習112實(shí)驗8動(dòng)態(tài)三視圖115
8.1實(shí)驗目的115
8.2實(shí)驗要求115
8.3效果圖115
8.4實(shí)驗準備116
8.5實(shí)驗步驟116
8.5.1建立多面體的數據結構116
8.5.2創(chuàng )建2×2靜態(tài)切分窗格117
8.5.3建立齊次三維點(diǎn)類(lèi)117
8.5.4建立表面類(lèi)119
8.5.5內存復制120
8.5.6三視圖變換矩陣122
8.5.7矩陣相乘函數123
8.5.8繪制多面體斜等測圖123
8.5.9繪制三視圖125
8.5.10寫(xiě)出實(shí)驗報告125
8.6思考與練習126實(shí)驗9交互繪制Bezier曲線(xiàn)128
9.1實(shí)驗目的128
9.2實(shí)驗要求128
9.3效果圖128
9.4實(shí)驗準備129
9.5實(shí)驗步驟129
9.5.1Bezier曲線(xiàn)的分割遞推德卡斯特里奧算法129
9.5.2德卡斯特里奧函數130
9.5.3繪制Bezier曲線(xiàn)131
9.5.4繪制控制多邊形131
9.5.5鼠標左鍵按下的函數132
9.5.6鼠標右鍵按下的函數133
9.5.7鼠標移動(dòng)的函數133
9.5.8寫(xiě)出實(shí)驗報告133
9.6思考與練習134實(shí)驗10交互繪制三次B樣條曲線(xiàn)135
10.1實(shí)驗目的135
10.2實(shí)驗要求135
10.3效果圖135
10.4實(shí)驗準備136
10.5實(shí)驗步驟136
10.5.1三次B樣條曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)136
10.5.2繪制控制多邊形137
10.5.3繪制三次B樣條曲線(xiàn)138
10.5.4鼠標移動(dòng)函數138
10.5.5寫(xiě)出實(shí)驗報告139
10.6思考與練習139實(shí)驗11旋轉的Koch雪花142
11.1實(shí)驗目的142
11.2實(shí)驗要求142
11.3效果圖142
11.4實(shí)驗準備143
11.5實(shí)驗步驟143
11.5.1Koch曲線(xiàn)的生成元143
11.5.2繪制Koch雪花145
11.5.3雙緩沖函數145
11.5.4分形函數146
11.5.5Koch函數147
11.5.6寫(xiě)出實(shí)驗報告147
11.6思考與練習147實(shí)驗12顏色漸變立方體150
12.1實(shí)驗目的150
12.2實(shí)驗要求150
12.3效果圖150
12.4實(shí)驗準備151
12.5實(shí)驗步驟151
12.5.1定義矢量類(lèi)CVector151
12.5.2定義顏色點(diǎn)類(lèi)154
12.5.3定義點(diǎn)表155
12.5.4定義面表156
12.5.5繪制物體156
12.5.6顏色漸變有效邊表填充算法157
12.5.7寫(xiě)出實(shí)驗報告165
12.6思考與練習165實(shí)驗13地理劃分線(xiàn)框球169
13.1實(shí)驗目的169
13.2實(shí)驗要求169
13.3效果圖169
13.4實(shí)驗準備170
13.5實(shí)驗步驟170
13.5.1球體幾何模型170
13.5.2繪制球體173
13.5.3寫(xiě)出實(shí)驗報告175
13.6思考與練習175實(shí)驗14交叉條消隱180
14.1實(shí)驗目的180
14.2實(shí)驗要求180
14.3效果圖180
14.4實(shí)驗準備181
14.5實(shí)驗步驟181
14.5.1交叉條數學(xué)模型181
14.5.2疊加條數學(xué)模型183
14.5.3消隱算法184
14.5.4定義深度緩沖點(diǎn)表185
14.5.5定義深度排序點(diǎn)表186
14.5.6設置坐標系187
14.5.7禁用深度緩沖繪制交叉條187
14.5.8啟用深度緩沖繪制交叉條188
14.5.9深度排序函數188
14.5.10設置背景色為黑色189
14.5.11深度緩沖消隱算法189
14.5.12寫(xiě)出實(shí)驗報告199
14.6思考與練習199實(shí)驗15立方體光照模型201
15.1實(shí)驗目的201
15.2實(shí)驗要求201
15.3效果圖201
15.4實(shí)驗準備202
15.5實(shí)驗步驟202
15.5.1簡(jiǎn)單光照模型202
15.5.2設計光源類(lèi)CLightSource205
15.5.3設計材質(zhì)類(lèi)CMaterial207
15.5.4設計光照類(lèi)CLighting208
15.5.5設計默認光源顏色和材質(zhì)顏色211
15.5.6設計紅色、綠色和藍色光源菜單項211
15.5.7設計紅寶石、綠寶石和藍寶石材質(zhì)菜單項212
15.5.8設計變換類(lèi)213
15.5.9寫(xiě)出實(shí)驗報告217
15.6思考與練習217實(shí)驗16球體Gouraud光照模型221
16.1實(shí)驗目的221
16.2實(shí)驗要求221
16.3效果圖221
16.4實(shí)驗準備222
16.5實(shí)驗步驟222
16.5.1雙線(xiàn)性光強插值模型算法222
16.5.2設置光源顏色和材質(zhì)顏色222
16.5.3讀入網(wǎng)格小面表223
16.5.4讀入網(wǎng)格頂點(diǎn)表224
16.5.5計算面片頂點(diǎn)的顏色225
16.5.6繪制球面226
16.5.7寫(xiě)出實(shí)驗報告227
16.6思考與練習227實(shí)驗17球體Phong光照模型229
17.1實(shí)驗目的229
17.2實(shí)驗要求229
17.3效果圖229
17.4實(shí)驗準備230
17.5實(shí)驗步驟230
17.5.1Phong雙線(xiàn)性法矢插值模型230
17.5.2修改CAET類(lèi)231
17.5.3修改CZBuffer類(lèi)231
17.5.4光照環(huán)境初始化240
17.5.5繪制球面函數241
17.5.6寫(xiě)出實(shí)驗報告242
17.6思考與練習242實(shí)驗18立方體紋理映射245
18.1實(shí)驗目的245
18.2實(shí)驗要求245
18.3效果圖245
18.4實(shí)驗準備246
18.5實(shí)驗步驟246
18.5.1定義CFacet類(lèi)246
18.5.2讀入位圖紋理247
18.5.3定義面表248
18.5.4繪制立方體250
18.5.5填充立方體表面250
18.5.6寫(xiě)出實(shí)驗報告253
18.6思考與練習253第二部分課 程 設 計課程設計任務(wù)書(shū)259課程設計Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統261
Ⅰ.1設計目標261
Ⅰ.2設計效果261
Ⅰ.3總體設計263
Ⅰ.4類(lèi)的設計264
Ⅰ.5視圖的設計281
Ⅰ.6結論293課程設計Ⅱ遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統294
Ⅱ.1設計目標294
Ⅱ.2設計效果294
Ⅱ.3總體設計296
Ⅱ.4類(lèi)的設計297
Ⅱ.5視圖的設計300
Ⅱ.6結論309課程設計Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統311
Ⅲ.1設計目標311
Ⅲ.2設計效果311
Ⅲ.3總體設計313
Ⅲ.4類(lèi)的設計317
Ⅲ.5視圖的設計337
Ⅲ.6結論346課程設計Ⅳ動(dòng)態(tài)光源演示系統348
Ⅳ.1設計目標348
Ⅳ.2設計效果348
Ⅳ.3總體設計350
Ⅳ.4類(lèi)的設計350
Ⅳ.5視圖的設計356
Ⅳ.6結論360課程設計Ⅴ3DS接口演示系統361
Ⅴ.1設計目標361
Ⅴ.2設計效果362
Ⅴ.3總體設計362
Ⅴ.4類(lèi)的設計364
Ⅴ.5視圖的設計372
Ⅴ.6結論376參考文獻378
京公網(wǎng)安備 11000002000088號
