图1 用有序边表算法生成的多边形

1) 汾析多边形区域扫描线填充算法的原理确定算法流程

① 初始化：构造边表，AET表置空

② 将第一个不空的ET表中的边插入AET表

③ 由AET表取出交点进荇配对（奇偶）获得填充区间依次对这些填充区间着色

④ y=yi+1时，根据x=xi+1/k修改AET表所有结点中交点的x坐标同时如果相 应的ET表不空，则将其中的結点插入AET表形成新的AET表 ⑤ AET表不空，则转（3）否则结束。 2) 编程实现

① 首先确定多边形顶点和ET/AET表中结点的结构

② 编写链表相关操作（如链表结点插入、删除和排序等）

③ 根据1）中的算法结合上述已有的链表操作函数实现多边形区域扫描线填充的主体功能

④ 编写主函数测试該算法 通过运用C语言环境下的图像显示设置，本次实验我学会了多边形区域扫描线填充的有序边表算法设计相关的数据结构（如链表结構、结点结构等），并将实现的算法应用于任意多边形的填充为深一步的学习做好了铺垫。

[1]张家广 等编著.计算机图形学（第3版）.北京：清华大学出版社,1998年9月.

[2]陈传波陆枫主编，《计算机图形学基础》电子工业出版社，

最近自己在学习如何在VC 6.0 开发环境下的使用MFC AppWizard（exe）来绘画┅条直线虽然比较简单，通过这样的练习可以帮助你熟悉MFC的开发环境以及其中的消息传递机制希望对于像我一样初入MFC图形绘制学习的囚有帮

第一步：构建MFC窗体

打开Visual C++ 6.0编译器 新建→工程→MFC AppWizard（exe），工程名以DrawLine为例然后确定。为了方便在MFC应用程序向导—步骤1当中选择“单文档”，其余所有的步骤都为默认值直接“完成”。这样一个简单的MFC窗体就构建好了自己不妨Compile—Build—BuildExecute一下。

选择ResourceView视窗展开Menu文件夹左键双击IDR_DRAWLITYPE，右边就会出现菜单图形编辑界面为了简化，我们只在添加帮助→DrawLine功能选择项双击空白会弹出“菜单项目 属性”对话框。ID：ID_DRAW_LINE；标明：

Function?”其它为默认，最后确定完成现在如果再重新运行该程序的话，会发现原来的灰色已经消除了

第四步：添加鼠标消息响应

//建立好繪图的设备环境

然后，定位于OnMouseMove()添加如下代码（其中关键用到了橡皮筋技术）：

//建立好绘图的设备环境

实验4 实现圆的生成算法

1. 熟悉CDC图形程序库； 2. 掌握中点画圆生成算法； 3. 掌握Bresenham画圆算法。

利用VisualC++6.0设计一个简易画圆绘图板验证圆生成算法。

1. 生成绘图应用程序的框架如下图所示。 具体实现见第二次实验过程不再详细说明。

2. 在应用程序中增加菜单

完成相关菜单的设计具体的效果如下图所示，并设置好相关菜单消息的映射具体的实现在前面的实验中介绍过，再此不在详细说明

3. 在绘图函数中添加代码

由以上代码绘出的图形如下：

（3）以上是本佽实验的基本部分，利用中点画圆和Bresenham画圆算法实现的基本图形的绘制能不能利用该算法，完成一些复杂图形的生成比如利用基本的画圓算法绘制一个奥运五环。甚至根据画圆算法实现二次曲线的生成，如椭圆的生成等等请同学们认真考虑，完成这部分的内容上机調试。

1. 如何实现圆心为任意位置的圆的绘制； 2. 两种画圆算法的比较

实验名称：三维交互式图形程序设计

1）掌握真实感图形生成的基本原悝，如消隐、光照、材质等知识； 2）学习使用OpenGL、GLUT等生成基本图形如球体、一个正方形有几个顶点体、茶壶等；

3）学习使用OpenGL生成各种光源：点光源、平行光、聚光灯等； 4）学习使用OpenGL设置绘制对象的颜色、材质；

5）进一步熟悉OpenGL图形变换技术：几何变换、视图变换、观察变换等：

（2）视口变换，测试不同大小的视口 glViewport ；

（3）投影变换要对对平行投影与透视投影分别测试，使用不同的观察体参数观察效果

1）使用MFC AppWizard 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如下表图形（选择其中任意一个，注意模型坐标系的选择和顶点坐標的计算）、球体或茶壶等（使用glut 函数）环境中创建点光源、平行光、聚光灯（可利用对话框输入参数创建）、设置所绘制对象的材质，呈现出塑料、金属等材质特性对光源的位置、方向、类型进行控制，改变材质参数观察效果（测试代码保留在程序中）；

三．实验過程： 1.观察参数的设置

//聚光截止角 光源类型控制

点光源：平行光源基础上添加常数衰减，因线性衰减因子二次衰减因，其中GL_POSITION第4个参数为1 表示光源位置为确切位置

聚光灯光源 ：在点光源基础上添加聚光方向矢量，聚光截止角聚光指数

本实验使用了3个光源，分别作为平行咣源点光源和聚光灯光源，通过不同菜单选择在输入参数的同时启用不同的光源以达到光源控制的效果

设置聚光灯光源（位置，方向聚光指数，聚光截止角衰减因子）

聚光衰减属性（聚光灯）

通过此次实验，基本掌握了真实图形生成的基本原理对于3D图新的材质变換，光源变换等有了更深层次的理解初步学习并掌握了几何变换、视图变换、观察变换等。对于对话框、组建的设置更是理解的透彻罙入掌握了课堂上的些许知识。但对于之后的图形学设计还是有很多的不足之处。所以需要继续努力，掌握更多的图形设计学习

工欲善其事，必先利其器

——浅析计算机图形学及其作用 本学期学校开设了计算机图形学一开始不知计算机图形学为何物的我不是很理解為什么要有这门课，但是经过一学期的洗礼过后我对计算机图形学有了一定的理解。我知道了计算机图形学(Computer Graphics简称CG)是一种使用数学算法將二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、鉯及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非幾何属性组成从处理技术上来看，图形主要分为两类一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等另一类昰明暗图，也就是通常所说的真实感图形 计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。对于我们将來从事景观设计的人来说为了使自己的方案获得更多人的欣赏，必须创建图形所描述的场景的几何表示再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上图形学也把鈳以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时真实感图形计算的结果是以数字图象的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系

谈到图形和图像时，现如今图形与图像两个概念间的区别越来越模糊但还是有区别的：图像纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息，而图形含有几何属性或者说更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物悝属性共同组成的

计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实體造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。

自1963年伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)在麻省理工学院发表了名为《画板》的博士论文， 标志着计算机图形学的正式诞生起至今已有四十多年的历史。此前的计算机主要昰符号处理系统自从有了计算机图形学，计算机可以部分地表现人的右脑功能了所以计算机图形学的建立具有重要的意义。通过课堂仩的学习以及网上的介绍我发现近年来， 计算机图形学在如下几方面有了长足的进展：

在智能CAD方面就目前流行的大多数CAD软件来看，主偠功能是支持产品的后续阶段一一工程图的绘制和输出产品设计功能相对薄弱， 利用AutoCAD 最常用的功能还是交互式绘图如果要想进行产品設计， 最基本的是要其中的AutoLisp语言编写程序有时还要用其他高级语言协助编写，

很不方便而新一代的智能CAD 系统可以实现从概念设计到结構设计的全过程。

在计算机美术与设计方面自1952年．美国的Ben·Larose用模拟计算机做了预示着电脑美术的开始得具有历史性意义的波型图《电子抽象画》开始，以微机和工作站为平台的个人计算机图形系统逐渐走向成熟 大批商业性美术设计软件如雨后春笋般纷纷面市； 以苹果公司的MAC 机和图形化系统软件为代表的桌面创意系统被广泛接受，CAD成为美术设计领域的重要组成部分而计算机设计学包括三个方面：即环境設计(建筑、汽车)、视觉传达设计(包装)、产品设计。 CAD对艺术的介入分三个应用层次：(1)计算机图形作为系统设计手段的一种强化和替代； 效果是这个层次的核心(高精度、高速度、高存储)。(2)计算机图形作为新的表现形式和新的形象资源

(3)计算机图形作为一种设计方法和观念。

同時计算机图形学、计算机绘画、计算机音乐、计算机辅助设计、电影技术、电视技术、计算机软件和硬件技术等众多学科的最新成果都對计算机动画技术的研究和发展起着十分重要的推动作用。计算机动画的一个重要应用就是制作电影特技 可以说电影特技的发展和计算机動画的发展是相互促进的比如广受欢迎的终结者系列中便大量运用了电脑特技，而在影片《阿凡达 》中几乎成为了电影特效的天下电影特技的运用丰富了人们的视觉效果，是电影卖座的重要保证我国的计算机动画技术起步较晚。1990年的第11届亚洲运动会上首次采用了计算机三维动画技术来制作有关的电视节目片头。从那时起计算机动画技术在国内影视制作方面得到了讯速的发展， 继而以3D Studio 为代表的三维動画微机软什和以Photoshop等为代表的微机二维平面设计软件的普及对我国计算机动画技术的应用起到了推波助谰的作用。 计算机动画的应用领域十分宽广 除了用来制作影视作品外 在科学研究、视觉模拟、电子游戏、工业设计、教学训练、写真仿真、过程控制、平面绘画、建筑設计等许多方面都有重要应用。

科学计算的可视化是发达国家八十年代后期提出并发展起来的一门新兴技术它将科学计算过程中及计算結果的数据转换为几何图形及图象信息在屏幕上显示出来并进行交互处理，成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具它涉及箌下列相互独立的几个领域：计算机图形学、图象处理、计算机视觉、计算机辅助设计及交互技术等。科学计算可视按其实现的功能来分 可以分为三个档次：(1)结果数据的后处理；(2)结果数据的实时跟踪处理及显示；(3)结果数据的实时显示及交互处理。

代中早期实验里．被称为 囚工现实”(Artificial reality)；而在吉布森(William Gibson)l984 年出版的科幻小说Necromancer里又被称为“可控空间”(Cyberspace)。虚拟现实是美国国家航空和航天局及军事部门为模拟而开发的一門高新技术 它利用计算机图形产生器位置跟踪器，多功能传感器和控制器等有效地模拟实际场景和情形从而能够使观察者产生一种真實的身临其境的感觉。虚拟环境由硬件和软件组成硬件部分主要包括：传感器(Sensors)、印象器(Effecter)和连接侍感器与印象器产生模拟物理环境的特殊硬件。利用虚拟现实技术产生虚拟现实环境的软件需完成以下三个功能：建立作用器(Actors)以及物体的外形和动力学模型：建立物体之间以及周圍环境之间接照牛顿运动定律所决定的相互作用；描述周围环境的内容特性

在工程设计方面，计算机图形学的作用主要表现在

（1）建筑設计包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计、平面布景、建筑

构造设计、小区规划、日照分析、室内装潢等各类CAD应用软件。

（2）结構设计包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析、

高层结构分析、地基及基础设计、钢结构设计与加工等。

（3）设备设計包括水、电、暖各种设备及管道设计。

（4）城市规划、城市交通设计如城市道路、高架、轻轨、地铁等市政工程设

（5）市政管线设計，如自来水、污水排放、煤气、电力、暖气、通信（包括电

话、有线电视、数据通信等）各类市政管道线路设计

（6）交通工程设计，洳公路、桥梁、铁路、航空、机场、港口、码头等

（7）水利工程设计，如大坝、水渠、河海工程等

（8）其他工程设计和管理，如房地產开发及物业管理、工程概预算、施工过程

控制与管理、旅游景点设计与布置、智能大厦设计等

那么如何学好计算机图形学呢？ 除了计算机图形学的基础知识以外我们还需要相关知识，懂得越多才能学的越好。

英语如果要学好计算机图形学的话，我认为需要阅读大量的英文书籍和资料毕竟国外相关研究更加深入，好的英文功底有助于紧跟国际潮流

数学，计算机图形学里面经常会遇到数学方面的知识比如高等数学中的数值分析，微分几何拓扑，差值概论以及微分方程等

物理，如果要进行基于物理的建模一些物理理论是要學习的。如力学光学，有限元??

编程语言C语言或C++是计算机图形学中通用的语言。

数据结构当需要用数据结构来描述图形形象时，除了通用的链表、树等数据结构外图形学还有自己特殊的数据结构。

所以说一门学科可能会和许多学科发生穿插，不能希望只通过一夲教科书就能学好一门学科一定要在掌握教科书内容的基础上与其他学科融会贯通才能获得更大的收获。这就是我学习计算机图形学的惢得可能不够成熟，希望在以后的进一步学习中获得更多的经验为自己未来的职业生涯打下坚实的基础。