1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載緒論1 點(diǎn)陣法和參數(shù)法的概念。圖形、圖像的概念。點(diǎn)陣法是用具有顏色信息的點(diǎn)陣來表示圖形的一種方法， 它強(qiáng)調(diào)圖形由哪些點(diǎn)組成，并具有什么灰度或色彩。參數(shù)法是以計(jì)算機(jī)中所記錄圖形的形狀參數(shù)與屬性參數(shù)來表示圖形的一種方法。通常把參數(shù)法描述的圖形叫做圖形（Graphics）把點(diǎn)陣法描述的圖形叫做圖象（Image）2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的概念？計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究怎樣用計(jì)算機(jī)表示、生成、處理和顯示圖形的一門學(xué)科。3 圖形包括哪兩方面的要素，試舉例說明。圖形包括兩方面的要素，其中有幾何要素和非幾何要素1. 幾何要素：點(diǎn)，線，面，體等；2. 非幾何要素：明暗，灰度，色彩等4 一個(gè)交互性的圖形系統(tǒng)具有

2、哪些功能？5 個(gè)功能： 輸入功能、存儲(chǔ)功能、計(jì)算功能、輸出功能和交互功能5 圖形輸出設(shè)備包括什么？常用的圖形繪制設(shè)備有哪兩種？圖形輸出設(shè)備包括圖形顯示設(shè)備和圖形繪制設(shè)備，常用的圖形繪制設(shè)備有打印機(jī)和繪圖儀。6 與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)的學(xué)科有哪些？各自研究的內(nèi)容是什么？學(xué)習(xí)必備歡迎下載計(jì)算機(jī)視覺： 研究用計(jì)算機(jī)來模擬生物外顯或宏觀視覺功能的科學(xué)和技術(shù)圖像處理： 對(duì)圖象進(jìn)行各種加工以改善圖象的視覺效果C 語(yǔ)言程序基礎(chǔ)（課件中p17,p55-59，常用畫圖函數(shù)）1 已知畫“王”的 C 語(yǔ)言程序（如下） ，要求改編一個(gè)畫 “田”字的程序，該字的字高和字寬均為 50，字的左上角點(diǎn)坐標(biāo)為（ 60, 80）。#

3、include graphics.h#include conio.hmain()int gdriver=DETECT,gmode; int x,y;initgraph(&gdriver,&gmode,“”/*);初始化圖形系統(tǒng) */cleardevice();/* 清除圖形屏幕 */moveto(100,40); /* 絕對(duì)移動(dòng)光標(biāo) */linerel(40,0);/* 從當(dāng)前位置按增量方式畫線*/x=getx(); y=gety();moveto(x,y+20); linerel(-40,0);moverel(0,20);/* 以增量方式移動(dòng)當(dāng)前光標(biāo)*/linerel(40,0);mover

4、el(-20,0); linerel(0,-40);getch();closegraph();/* 關(guān)閉圖形系統(tǒng)，返回文本模式*/2 畫一個(gè)填充顏色的圓（畫一個(gè)填充顏色的矩形，已知矩形的左下角（0,20），右上角坐標(biāo)為（ 100,120），圓心坐標(biāo)（60,60），半徑100，要求背景色為1 號(hào)色（ blue），圓的邊界色為紅色，填充色為Green ，（函數(shù)：circlefloodfill ）#include graphics.h學(xué)習(xí)必備歡迎下載#include conio.hmain()int gdriver=DETECT,gmode;initgraph(&gdriver,&gmode,tcb

5、gi);“c:setbkcolor(1);/* 設(shè)置背景色，藍(lán)色*/setcolor(4);/* 設(shè)置前景色，紅色*/circle(100,100,80);/* 圓心 100， 100，半徑為 80*/setfillstyle(SLASH_FILL,2);/* 用粗斜杠填充和填充綠色*/floodfill(100,100,4);/* 填充一個(gè)封閉圓* ，從圓心開始，邊界用 4 號(hào)顏色紅色進(jìn)行填充/getch(); closegraph();setfillstyle(SOLID_FILL,GREEN);/* 實(shí)填充，顏色為綠色* /bar(100,100,150,200);setfillstyl

6、e(4,RED);/* 用粗斜杠填充, 顏色為紅色 */bar3d(200,100,250,200,10,1);/* 三維條形的深度為10，放置頂蓋getch(); closegraph();*/3 畫五顏六色的圓。其圖形如圖所示：程序如下：#include graphics.h#include conio.hmain()int i,start,end;int gd,gm;detectgraph(&gd,&gm);initgraph(&gd,&gm,);學(xué)習(xí)必備歡迎下載start=0;end=20;for(i=0;i18;i+)setfillstyle(SOLID_FILL,i); /*填充類

7、型和顏色 */pieslice(300,200,start,end,100);/* 扇形填充 */start+=20;end+=20;getch();restorecrtmode(); /*恢復(fù)屏幕在初始化前的模式*/圓心（ 300，200），半徑 100， start 為起始角， end 為終止角幾何表示1、圖形信息包括：幾何信息和拓?fù)湫畔?、 計(jì)算機(jī)中表示三維形體的模型，如果按照幾何特點(diǎn)進(jìn)行分類，大體上可以分為三種哪三種？線框模型、表面模型和實(shí)體模型。線框模型 :只用頂點(diǎn)和鄰邊表示三維形體；缺點(diǎn)：具有二義性，容易構(gòu)造出無效的實(shí)體。表面模型：邊界表示 （Boundary representa

8、tion, B-reps）；構(gòu)造表示（掃描表示、構(gòu)造實(shí)體幾何表示和特征表示） ；分解表示學(xué)習(xí)必備歡迎下載圖形變換1、什么是齊次坐標(biāo)，規(guī)范化的齊次坐標(biāo)？為什么要進(jìn)行規(guī)范化？2、圖形變換的標(biāo)準(zhǔn)形式：abpx y 1 x y 1 T2D x y 1 c d q l m s100平移矩陣：010TxTy1旋轉(zhuǎn)矩陣：cossin0sincos0逆時(shí)針001Sx00比例變換矩陣：0Sy0001例題 1. 已知三角形各頂點(diǎn)坐標(biāo)為（寫出變換矩陣，畫出變換后的圖形。（ 1）沿 X 向平移 20，沿（ 2）繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，再沿10， 10），（ 10， 30），（ 30， 15），試對(duì)其進(jìn)行下列變換，Y 向平移 15

9、，再繞原點(diǎn)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90 度X 向平移 20，沿 Y 軸平移 15學(xué)習(xí)必備歡迎下載解：（ 1）由二維圖形變換相關(guān)知識(shí)，可得變換矩陣為100cos90sin 900010010-sin90cos900= -10025151001-1521根據(jù)得出的新坐標(biāo)可畫出圖形（圖形略）（2）變換矩陣為：010100T=-10001000125151由得出的新坐標(biāo)畫圖3、相對(duì)固定點(diǎn)的變換步驟：相對(duì)某個(gè)參考點(diǎn)(xF,yF)作二維幾何變換，其變換過程為：(1) 將固定點(diǎn)平移至坐標(biāo)原點(diǎn)，進(jìn)行平移變換(2) 針對(duì)原點(diǎn)進(jìn)行二維幾何變換。(3) 進(jìn)行反平移，將固定點(diǎn)移回至原來的位置4、窗視變換：窗視變換矩陣推導(dǎo)的步驟

10、：1、將窗口左下角點(diǎn)(wxl, wyb)移至用戶坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn):2、針對(duì)原點(diǎn)進(jìn)行比例變換，計(jì)算比例變換系數(shù)Sx(vxrvxl )Svytvyb(wxrwxl )ywytwyb3、進(jìn)行反平移：將視區(qū)左下角點(diǎn)移至設(shè)備坐標(biāo)系原來的位置(vxl,vyb)。學(xué)習(xí)必備歡迎下載Sx00T0Sy0wxlSx vxlwyb Syvyb 1寫出實(shí)現(xiàn)下述映射的規(guī)范化變換，將左下角在（1，1），右上角在（3， 5）的窗口映射到1 1（a）規(guī)范化設(shè)備的全屏幕視區(qū)；（ b）左下角在（ 0， 0），右上角在,的視區(qū)。（a）窗口參數(shù)是wxmin1, wxmax3, wymin1, wymax 5 。視區(qū)參數(shù)是vxmin0,

11、vxmax1,vymin0,vymax 1。那么 sx1 , sy124且窗視變換矩陣為 ？（b）窗口參數(shù)同（ a ）。視區(qū)參數(shù)是 vxmin0, vxmax1 ,vymax 0, wymin1。那1 , sy122么 sx且48窗視變換矩陣為 ？圖形生成直線生成算法：DDA 算法， 中點(diǎn)算法，Bresenham算法 ，重點(diǎn)掌握第一種和第三種，K1 的情況（課件中 P16， P24，p36 ）DDA 算法的步驟：1) 計(jì)算 x 的增量， y 的增量； 2）計(jì)算斜率k： 3） xi+1=xi+1, yi+1=yi+k學(xué)習(xí)必備歡迎下載改進(jìn)的中點(diǎn)算法步驟：1) 計(jì)算 x 的增量， y 的增量； 2）

12、計(jì)算斜率 k； 3）計(jì)算 d0， d1，d2， d0=2a+b, d1=2a,d2=2a+2b , 4）如果 d=0, y 方向不前進(jìn)，增量為 d1。改進(jìn)的 Bresenham算法算法步驟 為：1.輸入直線的兩端點(diǎn)P0(x0,y0)和 P1(x1,y1)。2.計(jì)算初始值 x、 y、e=-0.5、x=x0、y=y0。3.繪制點(diǎn) (x,y) 。4.e 更新為 e+k，判斷 e 的符號(hào)。若 e0，則(x,y) 更新為 (x+1,y+1) ，同時(shí)將 e 更新為 e-1；否則 (x,y) 更新為 (x+1,y)。5.當(dāng)直線沒有畫完時(shí)，重復(fù)步驟3 和 4。否則結(jié)束。計(jì)算步驟：1）計(jì)算 x 的增量， y 的

13、增量；2）計(jì)算斜率k； 3） e0=-0.5， e=e0+k,4）若 e0，則 (x,y) 更新為 (x+1,y+1) ，同時(shí)將e 更新為 e-1；否則 (x,y) 更新為 (x+1,y) 。例題：1一條直線的兩個(gè)端點(diǎn)是（0， 0）和（ 10，6），計(jì)算 x 從 0 變到 6 時(shí) y 所對(duì)應(yīng)的值，并畫出結(jié)果。（ DDA 算法）2 請(qǐng)指出用 Bresenham 算法掃描轉(zhuǎn)換從像素點(diǎn)（ 0， 0）到（ 8， 5）的線段時(shí)的像素位置，并畫圖表示。圓的生成算法改進(jìn)的 Bresenham畫圓算法1 輸入圓的半徑 R。學(xué)習(xí)必備歡迎下載2.計(jì)算初始值 d=1-R、x=0、y=R。3.繪制點(diǎn) (x,y) 及其

14、在八分圓中的另外七個(gè)對(duì)稱點(diǎn)。4.判斷 d 的符號(hào)。若 d0，則先將 d 更新為 d+2x+3，再將 (x,y) 更新為(x+1,y)；否則先將 d 更新為 d+2(x-y)+5 ，再將 (x,y)更新為 (x+1,y-1) 。5.當(dāng)xy時(shí)，重復(fù)步驟3 和4。否則結(jié)束。例題：利用中點(diǎn)Bresenham算法掃描轉(zhuǎn)換圓心在O(0,0), R 為8 的圓 位于（ 0，R）至（R, R）區(qū)間22圖形裁剪1、 圖形裁剪的概念，為什么要進(jìn)行圖形裁剪？圖形裁剪的主要工作？（ a.圖形元素在窗口內(nèi)外的判別；b.圖形元素與窗口的交點(diǎn)。 ）2、 已知窗口和點(diǎn)的坐標(biāo)，要求寫出點(diǎn)的區(qū)域編碼例題：左下角 L （ 3，1）

15、，右上角為R（ 2，6）的矩形窗口。請(qǐng)寫出圖中的線段端點(diǎn)的區(qū)域編碼。解答：A （ 4,2） 0001B（ 1， 7） 1000C（ 1,5） 0000D（ 3， 8） 1010E（ 2,3） 0000F（ 1， 2） 0000G（ 1,2） 0100H （3， 3） 0010I（ 4,7） 1001 J（ 2， 0） 1000J(-2,10)yB(-1,7)I(-4,2)D(3,8)C(-1,5)ymax=6E(-2,3)H(3,3)A(-4,2)F(1,2)ymin=1xX min=-3G(1,-2)X max=2學(xué)習(xí)必備歡迎下載3、 掌握 Cohen-Sutherland 直線裁剪算法裁剪

16、一條線段時(shí)， 先求出端點(diǎn) p1 和 p2 的編碼 code1 和 code2，然后：(1)若 code1|code2=0，對(duì)直線段應(yīng)簡(jiǎn)取之。（取位或運(yùn)算）(2)若 code1&code20，對(duì)直線段可簡(jiǎn)棄之。（取位與運(yùn)算）(3)若上述兩條件均不成立。則需求出直線段與窗口邊界的交點(diǎn)。在交點(diǎn)處把線段一分為二，其中必有一段完全在窗口外，可以棄之。再對(duì)另一段重復(fù)進(jìn)行上述處理， 直到該線段完全被舍棄或者找到位于窗口內(nèi)的一段線段為止。區(qū)域填充1多邊形的兩種表示方法：頂點(diǎn)法和點(diǎn)陣法2多邊形的掃描轉(zhuǎn)換：多邊形頂點(diǎn)表示轉(zhuǎn)換為點(diǎn)陣表示3掃描線填充的四個(gè)步驟？a.求交b.排序c.交點(diǎn)配對(duì)d.區(qū)間填色4交點(diǎn)的取舍問題：共享頂點(diǎn)的兩條邊在掃描線的同一邊，計(jì) 2 次交點(diǎn)；若共享頂點(diǎn)的兩條邊分別落在掃描線的兩邊，計(jì)1 次交點(diǎn)。改進(jìn)的有效邊表算法學(xué)習(xí)必備歡迎下載存在問題：如何判斷一條邊開始進(jìn)入下一條掃描線，以便將此邊插入到活性邊表中如何判斷掃描線何時(shí)離開一條邊，