绘制简单的三维图形.doc

计算机图形学实验报告实验名称 绘制简单的三维图形 评分 实验日期 年 月 日 指导教师 姓名 专业班级 学号 一、实验目的1、复习用二维图来表示三维立体图形，三视图的表示及的三视图的变换矩阵2、掌握用C语言编程实现三维简单立体的正等测投影的绘制3、掌握用C语言编程实现三维简单立体的三视图的绘制4、掌握用C语言编程实现三维简单立体的透视图的绘制5、用C语言编写的图形变换函数二、实验要求1、在屏幕上绘制出一个长方体或简单几何体的正等测投影的几何图形，要求在图形下方标出是正等侧、还是正二侧投影图形。2、在屏幕上绘制出一个长方体或简单几何体的三视图投影图形，要求在图形下方标出是什么投影图形。3、在屏幕上绘制出一个长方体或简单几何体的透视投影图形。三、 关键算法及实现原理1、二维屏幕表示三维立体图的关键：屏幕是一个二维的平面空间，要在它上做出三维的图形，就必须把三维的空间图形通过一个投影变换变为二维的图形，即投影变换把三维坐标点（x，y，z）变为(x，0，z)。2、 投影变换的类型3、按下述步骤编写绘制三维图形的函数 在草稿纸上给出草图，并确定各顶点的序号和相应的顶点坐标值，建立顶点表和连边表。 在程序中定义三个数组，用于存放顶点的(x,y,z)的坐标值。 实施对立方体进行相应的投影变换，即对顶点矩阵与变换矩阵相乘，得到一个新的顶点矩阵。 用新顶点表的坐标值，注意些时只有x坐标和z坐标，y坐标已在投影中消掉，按边表的连线规则，用line函数在顶点之间两两连线。4、将每一个几何变换编写成一个函数，在主程序中进行坐标变换时，直接调用相应的函数即可；变换后调用绘图函数用不同颜色在屏幕上绘出变换后的图形。四、程序调试中的问题五、程序运行结果或数据#include#include#include#includedouble xmax=639.0, ymax=399.0;double f44,xx,yy,zz,dd;int scx(double xj) int x; x=(int)(-xj+xmax/2); return(x);int scy(double yj) int y; y=ymax-(int)(yj+ymax/2); return(y);void tv() f00=1.0;f01=0.0;f02=0.0;f03=0.0; f10=0.0;f11=0.0;f12=0.0;f13=0.0; f20=0.0;f21=0.0; f22=1.0;f23=0.0; f30=0.0;f31=0.0; f32=1.0;f33=1.0;void th( int n) f00=1.0;f01=0.0;f02=0.0;f03=0.0; f10=0.0;f11=0.0;f12=-1.0;f13=0.0; f20=0.0;f21=0.0; f22=0.0;f23=0.0; f30=0.0;f31=0.0; f32=-n;f33=1.0;void tw( int d) f00=0.0;f01=0.0;f02=0.0;f03=0.0; f10=-1.0;f11=0.0;f12=0.0;f13=0.0; f20=0.0;f21=0.0; f22=1.0;f23=0.0; f30=-d;f31=0.0; f32=0.0;f33=1.0;void teq() f00=0.707;f01=0.0;f02=-0.408;f03=0.0; f10=-0.707;f11=0.0;f12=-0.408;f13=0.0; f20=0.0;f21=0.0; f22=0.816;f23=0.0; f30=0.0;f31=0.0; f32=0.0;f33=1.0;void tt1yq(double l,double n,double m,double q) f00=1.0;f01=0.0;f02=0.0;f03=0.0; f10=0.0;f11=0.0;f12=0.0;f13=q; f20=0.0;f21=0.0; f22=1.0;f23=0.0; f30=l;f31=0.0; f32=n;f33=m*q+1;void axis() line(scx(0.0),scy(ymax/2),scx(0),scy(0.0); line(scx(0),scy(0),scx(xmax/2),scy(-ymax/2)-19); line(scx(0),scy(0),scx(-xmax/2),scy(-ymax/2)-19); outtextxy(scx(0),ymax/2+10,O); outtextxy(scx(-xmax/2+10),scy(-ymax/2)-10,Y); outtextxy(scx(xmax/2),scy(-ymax/2)-10,X); outtextxy(scx(0)+3,scy(ymax/2)+6,Z);double affine3x(double x,double y,double z,double d) xx=x*f00+y*f10+z*f20+d*f30; return(xx);double affine3y(double x,double y,double z,double d) yy=x*f01+y*f11+z*f21+d*f31; return(yy);double affine3z(double x,double y,double z,double d) zz=x*f02+y*f12+z*f22+d*f32; return(zz);double affine3d(double x,double y,double z,double d) dd=x*f03+y*f13+z*f23+d*f33; return(dd);void draw(x1,z1)double x18,z18; line(scx(x10),scy(z10),scx(x11),scy(z11); line(scx(x10),scy(z10),scx(x13),scy(z13); line(scx(x11),scy(z11),scx(x12),scy(z12); line(scx(x12),scy(z12),scx(x13),scy(z13); line(scx(x12),scy(z12),scx(x11),scy(z11); line(scx(x13),scy(z13),scx(x14),scy(z14); line(scx(x12),scy(z12),scx(x17),scy(z17); line(scx(x11),scy(z11),scx(x16),scy(z16); line(scx(x14),scy(z14),scx(x17),scy(z17); line(scx(x14),scy(z14),scx(x15),scy(z15); line(scx(x16),scy(z16),scx(x17),scy(z17); line(scx(x16),scy(z16),scx(x15),scy(z15); line(scx(x15),scy(z15),scx(x10),scy(z10);void main()int drive=DETECT,mode; static double x0=60.0,0.0,0.0,175.0,175.0,60.0,0.0,0.0; static double y0=75.0,75.0,75.0,75.0,0.0,0.0,0.0,0.0; static double z0=125.0,125.0,0.0,0.0,0.0,125.0,125.0,0.0; static double x18,y18,z18,dd8; static double x28,y28,z28; static double x38,y38,z38; int i; double x,xx,yy,zz,zt; initgraph(&drive,&mode,c:tc3bgi); axis(); teq(); for(i=0;i=7;i+) x1i=affine3x(x0i,y0i,z0i,1.0); y1i=affine3y(x0i,y0i,z0i,1.0); z1i=affine3z(x0i,y0i,z0i,1.0); setcolor(RED); draw(x1,z1); zt=scy(z10)+10; outtextxy(scx(x10),zt,tequ ); getch(); tw(20); for(i=0;i=7;i+) x1i=affine3x(x0i,y0i,z0i,1.0); y1i=affine3y(x0i,y0i,z0i,1.0); z1i=affine3z(x0i,y0i,z0i,1.0); setcolor(BLUE); draw(x1,z1); zt=scy(z10)+10; outtextxy(scx(x10),zt,tw ); getch(); th(20); for(i=0;i=7;i+) x1i=affine3x(x0i,y0i,z0i,1.0); y1i=affine3y(x0i,y0i,z0i,1.0); z1i=affine3z(x0i,y0i,z0i,1.0); setcolor(BLUE); draw(x1,z1); zt=scy(z10)+10; outtextxy(scx(x10),zt,th ); getch(); tv(); for(i=0;i=7;i+) x1i=affine3x(x0i,y0i,z0i,1.0); y1i=affine3y(x0i,y0i,z0i,1.0); z1i=affine3z(x0i,y0i,z0i,1.0); setcolor(BLUE); draw(x1,z1); zt=scy(z10)+10; outtextxy(scx(x10),zt,tv ); getch();tt1yq(10.0,-20.0,-30.0,-0.005); for(i=0;i=7;i+) x1i=affine3x(x0i,y0i,z0i,1.0); y1i=affine3y(x0i,y0i,z0i,1.0); z1i=affine3z(x0i,y0i,z0i,1.0); d