计算机图形学基础教程课件之习题课1(第二版)(孙家广 胡事民编著).ppt

习题课 1 列举计算机图形学的主要研究内容 计算机中图形的表示方法 图形的计算 图形的处理和图形的显示 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 实体造型 真实感图形计算与显示算法 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 2 常用的图形输出设备是什么 显示器 CRT LCD 等离子 打印机 绘图仪等 2 常用的图形输入设备是什么 键盘 鼠标 跟踪球 空间球 数据手套 光笔 触摸屏 扫描仪等 3 列出3种图形软件工具 AutoCAD SolidWorks UG ProEngineer CorelDraw Photoshop PaintShop Visio 3DMAX MAYA Alias Softimage等 4 写出 k 1的直线Bresenham画线算法 4 写出 k 1的直线Bresenham画线算法 设直线方程为 y kx b 即x y b k 有xi 1 xi yi 1 yi k xi 1 k 其中k dy dx 因为直线的起始点在象素中心 所以误差项d的初值d0 0 y下标每增加1 d的值相应递增1 k 即d d 1 k 一旦d 1 就把它减去1 这样保证d在0 1之间 当d 0 5时 最接近于当前象素的右上方象素 xi 1 yi 1 x方向加1 d减去1 而当d 0 5时 更接近于上方象素 xi yi 1 为方便计算 令e d 0 5 e的初值为 0 5 增量为1 k 当e 0时 取当前象素 xi yi 的右上方象素 xi 1 yi 1 e减小1 而当e 0时 更接近于上方象素 xi yi 1 voidBresenhamline intx0 inty0 intx1 inty1 intcolor intx y dx dy floatk e dx x1 x0 dy y1 y0 k dy dx e 0 5 x x0 y y0 for i 0 i dy i drawpixel x y color y y 1 e e 1 k if e 0 x e e 1 4 写出 k 1的直线中点画线算法 4 写出 k 1的直线中点画线算法 构造判别式 d F M F xp 0 5 yp 1 a xp 0 5 b yp 1 c当d0 M在Q点右侧 取上方P1为下一个象素 当d 0 选P1或P2均可 约定取P1为下一个象素 增量计算 若d 0 取正上方象素P1 xp yp 1 要判下一个象素位置 应计算d1 F M1 F xp 0 5 yp 2 a xp 0 5 b yp 2 c d b增量为b 若d 0 取右上方象素P2 xp 1 yp 1 要判断再下一象素 则要计算d2 F M2 F xp 1 5 yp 2 a xp 1 5 b yp 2 c d a b增量为a b d的初值d0 F x0 0 5 y0 1 F x0 y0 0 5a b 0 5a b 用2d代替d的算法 voidMidpointLine intx0 inty0 intx1 inty1 intcolor inta b d1 d2 d x y a y0 y1 b x1 x0 d a 2 b d1 2 b d2 2 a b x x0 y y0 drawpixel x y color while y y1 if d 0 x y d d2 else y d d1 drawpixel x y color while midPointLine 5 写出下图中多边形的边表 新边表 5 写出下图中多边形的边表 新边表 5 写出下图中多边形的边表 新边表 6 已知三角形ABC的各顶点坐标为A 1 2 B 5 2 C 3 5 现有直线L L上的两点P Q的坐标分别为P 0 1 和Q 1 0 将三角形ABC相对直线L作对称变换后得到三角形A B C 按步骤列出变换矩阵 并计算三角形A B C 各顶点的坐标值 1 平移坐标系原点到P 0 1 点 2 关于直线y x作对称变换 3 恢复坐标轴平移 6 空间直线AB的两端点坐标为A 0 0 0 B 1 1 1 试写出绕AB旋转45 的三维复合变换矩阵 7 写出以原点为球心 半径为2的球体的旋转生成算法 6 写出以原点为球心 半径为2的球体的旋转生成算法 算法一 以点为基本图元for j 0 j 72 j 绕Y轴逆时针旋转5度 变换矩阵为Ry 画出半圆画点 0 2 0 f