计算机图形学基础实验指导书.doc

计算机图形学基础实验指导书课程名称：计算机图形学基础英文名称：Computer Graphics课程性质：必修课程编号：适应专业：计算机科学与技术；软件工程学时学分：总学时48，实验学时102，总学分2编 写 人：王创存一、实验课程任务与要求1. 目的与任务：计算机图形学实验教学是为了将学生的计算机操作能力、分析能力、工程设计能力与应用实践结合起来，引导学生由浅入深地掌握计算机图形学理论与算法，掌握交互构图能力，具备工程应用的图形学基础。本实验教学主要内容是要求学生用Visual Basic编程实现各种图形的绘制，强化学生的程序设计能力和程序调试能力，使学生巩固所学各种图形的生成算法的理论知识。实践教学共包括十项内容。2. 实验基本要求：（以软件设计为主要表现形式）l 上机前应准备好实验的程序设计算法描述与关键分析内容;l 准备好程序测试数据和设备操作步骤，上机调试、运行;l 完成每个实验后进行数据与程序对比分析，给出运行结果。二、实验内容与学时安排实验一、图形输入/输出设备的操作使用及简单图形的输出（2学时）要求：（1）掌握图形设备的操作过程；测试图形设备的分辨率、性能； （2）图形软件包与外部设备的连接参数配置； （3）利用图形软件包绘制简单图形并在设备上输出；（4）设计菜单，实现人机交互方式控制图形设备进行简单操作实验二、编程环境及图形绘制基础练习（2学时）题目：绘制分形树基本要求：（1） 数据输入项为：树干的起点坐标，树干长度，树枝倾斜角度，树枝层数，最短树枝;（2） 结果直接输出在窗体中。附加要求：（1）通过用户输入可改变线型（实线、虚线与点划线）。（2）通过用户输入可改变线宽。实验三、直线的绘制（2学时）题目：用逐点比较法或中点Bresenham法实现直线的绘制 基本要求：（1） 数据输入项为：直线的起点与终点坐标；（2） 直线与圆输出在PictureBox控件中；（3） 保存图形绘制结果，将该实验加入到菜单中去。实验四、圆的绘制（2学时）题目：用逐点比较法或中点Bresenham法实现圆的绘制 基本要求：（1） 数据输入项为：圆心坐标与半径；（2） 直线与圆输出在PictureBox控件中；（3） 保存图形绘制结果，将该实验加入到菜单中去。实验五、椭圆的绘制（2学时）题目：用中点Bresenham法及其改进算法实现椭圆的绘制 基本要求：（1） 数据输入项为：椭圆的长短轴；（2） 椭圆输出在PictureBox控件中；（3） 保存图形绘制结果，将该实验加入到菜单中去。实验六、区域填充（2学时）题目：用种子填充算法（或扫描线填充算法）填充任一多边形域基本要求：（1）数据输入项为：多边形的顶点数、各顶点x,y坐标；对于种子填充算法要输入种子象素的x,y坐标；对于扫描线填充算法要输入扫描线间距；（2）填充区域输出在PictureBox控件中。（3） 保存图形绘制结果，将该实验加入到菜单中去。附加要求：（1）填充区中可内嵌多个多边形。（2）对于扫描线填充算法使用一定距离的字符填充。实验七、矢量字符或符号的绘制（2学时）题目：矢量字符的绘制基本要求：（1） 以一定规则建立矢量字符库文件。要求至少存三个字符的信息，每个字符至小有一个编码。 （2） 数据输入项为：字符编号及输出坐标。（3） 程序设计要求：根据用户输入的字符编号，从矢量字符库文件提取该字符相应的笔划，并输出在PictureBox控件中。（4） 保存图形绘制结果，将该实验加入到菜单中去。附加要求：字符可放大、缩小与旋转变换。实验八、二维图形变换（一）（2学时）题目：绘制常见几何图形，并进行平移、错切及比例变换基本要求：（1） 将给定几何图形进行平移、错切、及比例变换；（2） 保存图形绘制结果，将该实验加入到菜单中去。实验九、二维图形变换（二）（2学时）题目：绘制常见几何图形，并进行对称、旋转及组合变换基本要求：（1） 将给定几何图形进行对称、旋转及组合变换；（2） 保存图形绘制结果，将该实验加入到菜单中去。实验十、图形的裁剪（2学时）题目：用编码法裁剪二维线段或用逐边裁剪算法裁剪多边形基本要求：（1） 数据输入项为：裁剪窗口的四条边坐标；对于编码法裁剪二维线段要输入线段的起点与终点x,y坐标。对于逐边裁剪算法裁剪多边形要输入多边形的顶点数及各顶点x,y坐标。（2） 裁剪前与裁剪后的结果输出在PictureBox控件中。附加要求：对于裁剪多边形可由用户控制裁剪的边逐边裁剪。三、实验考核 预先准备情况及上机实际操作综合评分。四、设备及器材配置 （1）有快速的较高性能微机和较大内存与硬盘的设备； （2）有基本的图形I/O设备（鼠标、扫描仪、绘图仪、打印机、触摸屏等）； （3）有相应的配套软件Visual Basic程设