图形学实验指导书2.pdf

图形学是计算机科学的一个分支，主要研究如何使用计算机技术来生成、处理、存储和显示图形信息。图形学实验是理论与实践结合的重要环节，通过实验可以帮助学生更好地理解和掌握图形学的基本原理和算法。本文将详细解读《计算机图形学》实验指导书中的相关知识点。 环境配置是进行图形学实验的基础。在Windows下进行OpenGL编程，需要对开发环境进行配置，以便能够利用OpenGL提供的功能进行图形绘制。文中提到，安装GLUT（OpenGL Utility Toolkit）工具包是推荐的配置步骤之一，GLUT简化了OpenGL程序的建立过程，提供了窗口管理、输入设备处理以及简单的时间管理功能。GLUT不是OpenGL所必须的，但它的安装可以使得学习过程更加便捷。GLUT的安装包括下载、解压以及将相关文件放置到特定的目录下。此外，还需配置OpenGL工程，文中以Visual C++为例，介绍了创建OpenGL工程的步骤，包括启动VC、创建新项目、添加源文件等过程。 实验部分由多个实验组成，实验1是直线生成算法实现，这是图形学中最基础的算法之一，涉及到直线的数学表示以及如何在屏幕上绘制直线。实验2几何变换，包括平移、旋转、缩放等操作，这些变换是图形学中处理图形位置和形态变换的重要方法。实验3裁剪算法关注的是如何在绘图过程中，只保留位于视窗范围内的图形部分，去除其他部分。实验4Bezier曲线生成，Bezier曲线是计算机辅助几何设计中广泛使用的一种参数曲线，它可以通过一组控制点来定义曲线的形状，并且可以通过修改控制点来改变曲线的形状。实验5交互式绘图则是让计算机图形绘制过程与用户产生互动，用户可以通过键盘、鼠标等输入设备与图形界面互动，达到更加动态、灵活的绘图效果。 在实验示例中，介绍了如何使用VC（Visual C++）结合OpenGL开发环境生成像素点。该实验的目的在于熟悉编程环境，了解光栅图形显示器和计算机绘图的特点。实验内容包括了解和使用VC的开发环境，理解OpenGL程序的基本结构，掌握OpenGL提供的基本图形函数，尤其是生成点的函数。OpenGL的基本语法包括使用gl前缀的基本函数，使用glu前缀的实用函数，以及以GL_和GLU_开头的基本常量。OpenGL还定义了一些特殊标识符，如GLfloat和GLvoid，这些标识符分别对应于C语言中的float和void类型。OpenGL程序的基本结构通常包括初始化函数、绘图函数和显示函数等。 图形学实验对于学生来说是一种综合性的实践活动，通过这些实验，学生能够将图形学的理论知识转化为实践能力，从而为将来的图形学应用打下坚实的基础。实验指导书中的每一个实验都旨在引导学生通过动手实践，加深对图形学知识的理解和应用。实验指导书不仅提供了实验的要求和内容，还包括了实验的配置方法，是图形学学习过程中的重要参考资料。