孔令德的计算机图形学课程实验

         授课 总学时 64 ，实验项目 学时 12  

实验一  绘制任意斜率的直线（2学时）        验证性

实验内容：利用中点Bresenham算法，编程实现绘制任意斜率的直线。

基本要求：

1. 掌握中点Bresenham算法的原理和算法；

2. 使用鼠标在屏幕上绘制任意斜率的直线；

实验拓展：彩色直线与反走样直线。
 

实验二  交互式绘制多边形（2学时）        综合性

实验内容：利用有效边表填充算法，编程实现多边形的填充。

基本要求：

1. 了解有效边表和边表的数据结构；

2. 掌握边界像素的处理原则；

3. 掌握动态链表排序算法；

4. 使用鼠标绘制多边形，右键实现多边形的填充；

实验拓展：绘制颜色渐变的三角形和四边形。
 

实验三  直线段裁剪  （2学时）       验证性

实验内容：使用Cohen_Sutherland裁剪算法裁剪直线段。

基本要求：

1. 掌握Cohen_Sutherland裁剪算法原理；

2. 在屏幕上固定绘制矩形代表窗口，使用鼠标绘制任意直线段（Bresenham算法实现），使用裁剪按钮裁剪直线段，去掉窗口外的部分；

实验拓展：在屏幕上显示一个直线构成的图案，使用鼠标选择两点绘制矩形代表窗口对图案矩形裁剪。
 

实验四   立方体线框模型透视投影（2学时）       设计性

实验内容：利用透视变换算法，生成立方体的一点、两点和三点透视图。

基本要求：

1. 掌握透视变换矩阵；

2. 能够生成立方体的一点透视图，两点透视图和三点透视图；

实验拓展：使用图标按钮旋转立方体的透视投影图。
 

实验5  地理划分线框球（2学时）       综合性

实验内容：建立球体的点表和面表。

基本要求：

1. 有限单元划分曲面体；

2.建立立方体的顶点表和表面表；

3.使用直线绘制球体网格，南北极点附近使用数据线网格，其余部分使用四边形网格。

实验拓展：使用背面剔除算法对球面网格进行消隐。
 

实验6  球体Gouraud光照模型（2学时）       综合性

实验内容：编程实现光照模型绘制。

基本要求：

1. 掌握环境光，漫反射光和镜面反射光的生成算法。

2. 掌握材质和光源位置的变换算法。

实验拓展：绘制立方体光照模型。

 参考书：孔令德《计算机图形学实验及课程设计（Visual C++版）》2012